Brevet FR2569615A1 — publié le 19860307

La présente invention concerne un instrument d'écriture. Elle concerne plus précisément un instrument d'écriture du type dans lequel un régulateur de débit, ayant une gorge labyrinthe à sa circonférence externe, est disposé entre la pointe d'écriture et un réservoir d'encre placé dans un corps d'instrument, et dans lequel une tige d'alimentation en encre est ajustée dans un trou interne du régulateur de débit. Plus précisément, l'invention concerne un instrument d'écriture ayant un régulateur de débit d'un type perfectionné qui permet la transmission d'encre à une pointe fine d'écriture et dans lequel une première, une seconde et une troisième tige d'alimentation en encre sont montées en série dans le trou interne du régulateur de débit. On a déjà proposé un instrument d'écriture du type dans lequel une tige d'alimentation en encre est logée dans un trou interne d'un régulateur de débit dont la circonférence a une gorge labyrinthe destinée à régler l'écoulement de l'encre vers la pointe d'écriture. Des exemples de tels instruments sont décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 4 239 408 et 4 382 707. Cependant, les instruments ainsi proposés ne résolvent pas de façon satisfaisante les problèmes posés par un réglage convenable de l'écoulement de l'encre-vers une pointe convenant à une écriture fine dans toute une gamme de pressions atmosphériques et de températures ambiantes. Ceci est décrit plus en détail dans la suite du présent mémoire. - Dans un instrument d'écriture ayant une tige d'alimentation en encre disposée dans un régulateur de débit, la distance séparant le réservoir d'encre de la pointe d'écriture est supérieure à ce qu'elle est dans un instrument n'ayant pas de régulateur de débit étant donné la longueur axiale occupée par le régulateur de débit. Dans un instrument tel que décrit dans le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique n 4 382 707 qui comporte une seule tige d'alimentation en encre, cette tige ne peut pas transmettre suffisamment d'encre à la pointe d'écriture lorsquela tige d'alimentation est mince de façon souhaitable. Dans une variante, dans le cas d'un corps tubulaire ayant un passage d'encre rectiligne en direction axiale, lorsqu'une force de choc est appli- quée à l'instrument ou lorsque celui-ci est maintenu verticalement avec la pointe vers le haut pendant une période importante, l'encre peut être renvoyée dans le réservoir à distance de la pointe, rendant impossible l'écriture avec l'instrument. En conséquence, la tige d'alimentation, dans un instrument de ce type, doit avoir un diamètre relativement grand et être formée d'un matériau poreux. Inévitablement, le diamètre externe du régulateur de débit est donc relativement grand, rendant difficile la réalisation d'un instrument ayant un corps mince, la construction de l'instrument ne conve- nant qu'à un instrument ayant une pointe large et un corps relativement gros. D'autre part, un instrument ayant une combinaison de deux tiges différentes d'alimentation en encre tel que décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 239 408 convient mieux avec une fine pointe décriture que l'instrument ayant une seule tige d'alimentation, mais cet instrument présente un inconvénient car il risque de présenter des fuites d'encre. L'invention concerne un instrument d'écriture dans lequel -la circulation de l'encre est maîtrisée afin que, quelle que soit la vitesse d'écriture, dans toute une gamme de pressions atmosphériques et de tempéra- tures ambiantes, l'alimentation en encre soit convenable. Elle concerne aussi la réalisation d'un corps d'instrument mince et facile à transporter, ne provoquant pas un écoulement excessif d'encre pouvant provoquer des fuites. Plus précisément, les inconvénients des instru- ments connus, tels que des fuites d'encre ou une alimen- tation excessive en encre, sont supprimés par l'instrument d'écriture selon l'invention qui possède un régulateur de débit dans lequel une première, une seconde et une troisième tige d'alimentation en encre sont montées en série. Bien qu'elles conservent leur fonction de tiges individuelles d'alimentation en encre, elles peuvent présenter des caractéristiques perfectionnées lorsqu'elles sont utilisées en combinaison. Le régulateur de débit ayant une telle structure ne transmet pas une quantité excessive d'encre ou ne présente pas de fuites d'encre à la pointe d'écriture lors de variations nettes de pression atmosphérique ou de température ambiante. En outre, le régulateur de débit peut être réalisé avanta- geusement d'une manière simple. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris a la lecture de la descrip- tion qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant au dessin annexé sur lequel: la figure 1 est une coupe longitudinale d'un instrument d'écriture dans un mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 2 est une coupe longitudinale partielle d'une pointe d'écriture d'un autre=mode de réalisation; les figures 3 à 8 sont des coupes transversales suivant les lignes A-A, B-B, C-C, D-D, E-E et F-F de la figure 1 respectivement; la figure 9 est une coupe transversale suivant la ligne G-G de la figure 1, représentant un autre exemple de gorge de ventilation; et la figure 10 est une coupe transversale suivant la ligne G-G de la figure 1, représentant un autre exemple de gorge de ventilation. - L'instrument d'écriture selon l'invention se caractérise par la structure de son régulateur de débit et par la structure de ses tiges d'alimentation en encre. Un régulateur de débit 2 comprend un corps 2-1 et une enveloppe cylindrique 2-2. Le corps 2-1 a une 2569615 - gorge labyrinthe 2a délimitée par plusieurs ailettes, la distance entre les ailettes croissant vers la pointe, une gorge 2b de circulation d'encre ayant une épaisseur inférieure. celle de la plus petite distance séparant les ailettes de la gorge 2a, une gorge 2c de ventilation, et un trou central 2d disposé suivant l'axe longitudinal du corps. L'enveloppe cylindrique 2-2 est disposée à partir du corps et a un trou 2e dont le diamètre est supérieur à celui du trou central 2d. Ces deux trous communiquent l'un avec l'autre. - Les fonctions séparées de la gorge labyrinthe 2a, de la gorge d'encre 2d et de la gorge de ventilation 2c sont déjà connues. Ce sont l'élimination de l'excès d'encre ou des fuites d'encre par la pointe lorsqu'il reste une petite quantité d'encre dans le réservoir 6 ou lors de variations brutales de la température ou de la pression ambiante. L'invention met en oeuvre une combinaison de ces fonctions connues pour l'obtention de caractéris- tiques perfectionnées d'écriture. Plus précisément, la gorge 2b d'encre est plus étroite que la plus faible distance séparant les ailettes si bien que, en cas de transmission d'une quantité excessive d'encre, celle- ci peut être aspirée et conservée dans la gorge labyrinthe 2a par effet capillaire. La distance entre les ailettes augmente vers la pointe d'écriture. En d'autres termes, la distance les séparant diminue vers le réservoir d'encre et présente une meilleure fonction capillaire si bien que l'encre provenant de la gorge 2b d'encre est d'abord retenue. Cette structure empêche l'écoulement direct de l'encre transmise par la gorge 2b vers l'extrémité anté- rieure de la gorge labyrinthe 2a, réduisant ainsi les fuites d'encre et les risques de transmission d'une quantité excessive d'encre. La gorge labyrinthe 2a, à son extrémité avant, a un espacement d'ailettes de 1,3 à 3 fois environ supé- rieur à celui d'un espacement d'ailettes adjacentes afin que ces avantages soient obtenus et que la quantité d'encre transmise ne soit pas excessive. Cette structure empêche l'écoulement direct de l'encre vers la zone qui se trouve la plus en avant. La gorge labyrinthe 2a ainsi décrite est destinée à provoquer un effet capillaire avec des ailettes dont l'espacement est compris entre 0,1 et 1, 1 mm. De telles gorges peuvent être facilement moulées. La gorge labyrinthe 2a peut avoir divers espa- cements d'ailettes. Cependant, la gorge a d'excellentes caractéristiques lorsqu'elle est formée de plusieurs tronçons, chaque tronçon ayant plusieurs ailettes éga- lement espacées. Le tronçon qui se trouve dans la partie avant de la gorge a le plus grand espacement, et les tronçons plus éloignés de la pointe ont des espacements de plus en plus petits. L'utilisation d'un espacement variant progressivement (changement d'espacement d'une gorge à la suivante) ou d'espacement étagé (changement d'espa- cement après un nombre prédéterminé de gorges) peut être déterminée compte tenu de la dimension réelle de la gorge labyrinthe et des possibilités de moulage consi- dérées. La gorge 2c de ventilation, formée le long de la gorge labyrinthe 2a, est fermée à son extrémité postérieure, par un flasque annulaire 2h alors que son extrémité antérieure est reliée à un trou 2g d'aération, au niveau d'un flasque annulaire avant 2f, si bien que l'air peut assurer une ventilation libre. La gorge de ventilation est formée par découpe de la circonférence externe du régulateur en direction rectiligne, dans la direction axiale comme indiqué sur les figures 5 à 7. Cependant, la gorge de ventilation peut être réalisée d'une manière qu'une partie de découpe formée sur l'une ou moins des ailettes placées au milieu du régulateur ne soit pas alignée sur une partie de découpe formée sur l'ailette adjacente à la première ailette comme indiqué sur les figures 9 et 10, si bien que l'air doit circuler suivant un trajet circulaire. Dans ce cas, même lorsque de l'encre retenue dans la gorge labyrinthe 2a s'écoule vers la pointe de l'instrument par la gorge de ventilation à la suite d'une variation de la pression interne, lors- qu'un capuchon est retiré et lors d'un changement rapide de température ou de pression, le courant est interrompu par l'ailette placée au milieu du régulateur de débit. Ainsi, la pollution due à la projection d'encre par le trou d'aération 2g de la pointe de l'instrument est évitée, et la sécurité est encore accrue. Le trou central 2d est formé au centre de la gorge labyrinthe 2a, et complète ainsi le corps prin- cipal 2-1. L'enveloppe cylindrique 2-2, ayant un second trou 2e suivant son axe, part de l'extrémité antérieure du corps principal 2-1. La première tige 3 et la seconde tige 4 d'alimen- tation en encre sont introduites dans le trou central 2d et dans le second trou 2e respectivement. Ces deux tiges sont reliées l'une à l'autre. Un support 7 de pointe qui est inséré dans la pointe assure la disposition d'une troisième tige 5 d'alimentation en encre dans le second trou 2e, à son extrémité antérieure. La troisième tige 5 est reliée à la seconde tige 4. L'enveloppe cylindrique 2-2 a un diamètre inférieur à celui du corps principal 2-1. L'extrémité antérieure de l'enveloppe 2-1 constitue une pointe d'écri- ture. Son extrémité postérieure a un flasque annulaire 2f ayant un trou d'aération 2g. L'enveloppe cylindrique 2-2 ainsi formée est introduite à l'extrémité antérieure d'un cylindre 9 constituant ainsi un corps d'instrument. Une nervure annulaire est formée à la face interne de l'extrémité antérieure du cylindre afin que l'introduction soit convenable. La description qui suit concerne la connexion des trois tiges différentes d'alimentation en encre, combinéesau régulateur 2 de débit. La première tige 3 d'alimentation est introduite dans le trou central 2d et communique, à son extrémité postérieure, avec le réservoir 6 d'encre et, à son extré- mité antérieure, avec la seconde tige 4 d'alimentation qui est introduite dans le second trou 2e. La seconde tige 4 est connectée, à son extrémité antérieure, à la troisième tige 5 d'alimentation fixée dans le support 7 de la pointe. Ainsi, la première, la seconde et la troi- sième tige d'alimentation en encre sont connectées en série. Dans le corps de l'instrument, l'encre qui se trouve dans le réservoir 6 s'élève initialement dans la tige 3 par effet capillaire et elle parvient ainsi à la seconde tige 4 d'alimentation. Cette seconde tige 4, remplie d'une matière poreuse, assure la retenue de l'encre qui arrive pendant un certain temps. La troisième tige 5 d'alimentation aspire l'encre en réserve par effet capillaire, permettant ainsi la transmission de l'encre à la pointe d'écriture. La première tige 3 d'alimentation peut être formée par diverses tiges, par exemple une tige ayant des passages d'encre percés dans l'axe de fibres recti- lignes, ou une tige ayant des saillies ou des fentes axiales, autour de sa surface. Dans le cas des tiges cependant, la résistance opposée à la circulation de l'encre doit être aussi faible que possible, et elle doit avoir un passage rectiligne donnant un effet capil- laire régulier. La seconde tige 4 d'alimentation a un diamètre plus grand et elle est plus poreuse que la première tige 3 d'alimentation. Plus précisément, la matière poreuse est formée d'un matériau constitué de fibres soudées thermiquement, un matériau constitué de fibres traitées par une résine ou un feutre de fibres de résine traitées chimiquement, ayant une porosité d'environ à 80 %. La troisième tige 5 d'alimentation en encre, dont le diamètre est inférieur à celui de la seconde tige 4, peut avoir diverses formes. Par exemple, un passage d'encre peut être formé en direction axiale et des âmes à surface ondulée peuvent aussi être utilisées. D'autres matériaux tels que des fibres traitées chimi- quement, peuvent être utilisés lorsqu'ils sont disposés de manière qu'ils provoquent un effet capillaire à l'aide d'un tube capillaire. En outre, la tige 5 d'alimentation en encre peut elle-même constituer la pointe d'écriture, ou elle peut porter une bille, au niveau de la pointe d'écriture, afin que l'encre soit transmise convenablement à l'arrière de la bille. Dans certaines applications, un organe d'écriture peut avoir une structure= comportant un tube capillaire. L'extrémité antérieure du tube est rétrécie afin qu'elle transmette convenablement l'encre à la pointe d'écriture. Comme décrit précédemment, la connexion des= trois tiges différentes d'alimentation en encre placées en série permet une - transmission convenable d'encre et une conservation convenable de celle-ci. La structure ainsi perfectionnée s'applique aux instruments à écriture fine dans lesquels l'encre doit être transmise avec un débit réglé quelle que soit la vitesse d'écriture et dans lesquels l'encre ne doit pas être renvoyée dans le réservoir. Le régulateur de débit 2 est formé par un moulage par injection d'une matière plastique, en une seule pièce. Le corps principal 2-1 a un flasque annulaire 2h de 2 mm d'épaisseur à son extrémité postérieure. le tronçon le plus proche du réservoir comporte huit ailettes séparées par une distance de 0,2 mm. Le tronçon adjacent, vers la pointe de l'instrument, a huit ailettes séparées par une distance de 0,25 mm. Le tronçon suivant, dans le même sens, a quatre ailettes séparées par 0,3 mm. Vers la pointe de l'instrument, trois tronçons supplémentaires comprennent un tronçon a trois ailettes espacées de 0,4 mm, un tronçon à trois ailettes espacées de 0,6 mm et un tronçon à une ailette, séparé du tronçon adjacent par 1 mm. Ces ailettes constituent une gorge labyrinthe. La gorge d'encre 2b, ayant de préférence une dimension d'environ 0,15 mm, est disposée longitudinalement dans la gorge labyrinthe 2a et le flasque annulaire 2h. La gorge 2c de ventilation a une largeur de 1,5 mm. Le trou central 2d qui a de préférence un diamètre d'environ 1,0 mm, est formé en direction axiale. La gorge 2c de ventilation a une ouverture qui se trouve dans la zone raccordée au flasque annulaire 2f afin que le trou 2g d'aération soit constitué. Le trou central 2d communique avec le second trou 2e qui a un diamètre de 2,5 mm, à l'extrémité anté- rieure du corps principal 2-1. Le second trou 2e et le flasque annulaire 2f ayant le trou 2g d'aération, consti- tuent l'enveloppe cylindrique 2-2. Le régulateur de débit 2 a un trou central 2d dans lequel est insérée la première tige 3 d'alimentation en encre (barre de matière plastique ayant un passage capillaire de circulation d'encre percé suivant l'axe de l'intérieur de la barre, diamètre interne 1,0 mm, lon- gueur totale 29 mm). La seconde tige d'alimentation en encre 4 (matériau à base de fibres traitées par une résine, diamètre externe 1,6 mm, longueur totale 10 mm, porosité 62 % environ) est introduite dans le second trou 2e. Le support 7 de la pointe est monté fermement à l'extrémité antérieure du second trou 2e. La pointe tubulaire portant une bille 8 de 0,5 mm de diamètre est introduite dans le support 7. La troisième tige 5 d'alimentation en encre (matière plastique, diamètre externe 0,8 mm, lon- gueur totale 7 mm) rejoint la bille afin qu'elle lui transmette de l'encre. Evidemment, la troisième tige 5 d'alimentation est connectée à l'extrémité antérieure de la seconde tige 4. Le cylindre 9 du corps est rempli d'une quantité prédéterminée d'une encre à base aqueuse. Le régulateur 2 de débit, réalisé de la manière indiquée précédemment, est fermement couplé au cylindre 9 si bien que le flasque 2g est en contact intime avec l'extrémité antérieure du cylindre 9. Un autre mode de réalisation, représenté sur la figure 2, a une pointe d'écriture qui fait partie de la troisième tige 5 d'alimentation en encre. Cette troisième tige, qui a un diamètre externe de 1,0 mm et une longueur totale de 20 mm, a un passage d'encre qui la traverse. L'extrémité antérieure de la troisième tige 5 s'effile, par exemple après meulage. Le reste de la description du premier mode de réalisation, concer- nant les autres éléments, reste valable. L'instrument d'écriture selon l'invention comprend, comme décrit précédemment, un régulateur de débit et trois tiges d'alimentation en encre montées en série, entre un régulateur de débit et une pointe d'écriture. Grâce à cet arrangement, l'instrument d'écri- ture assure une alimentation réglée permettant une écriture fine et constitue une structure perfectionnée ne présen- tant pas d'effet nuisible lors des changements de pression ou de température. Même lorsqu'il reste une petite quan- tité d'encre dans le réservoir, la transmission d'un excès d'encre peut être évitée et l'alimentation en quantité convenable est assurée et permet une écriture confortable. Cette structure permet une réduction du diamètre du trou central si bien que l'âme est plus mince. Il faut bien noter la fonction de stockage tempo- raire d'encre remplie par la seconde tige 4 d'alimentation. Cette fonction assure une écriture initiale régulière même lorsque l'instrument a été maintenu verticalement avec la pointe en haut pendant une longue période ou même lorsque l'instrument a subi un choc. L'instrument selon l'invention qui ne présente pas l'inconvénient des instruments connus dans lesquels l'encre est renvoyée dans le réservoir, permet une écriture confortable et permet un transport facile et commode en pratique. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux instruments qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. 11: REVENDICATIONS 1. Instrument d'écriture ayant un régulateur de débit (2) qui comprend une gorge labyrinthe (2a) à sa circonférence, entre une pointe d'écriture et un réservoir d'encre (6) formé dans un cylindre, et dans lequel une tige d'alimentation en encre est placée dans le trou du régulateur de débit afin qu'elle guide l'encre vers la pointe d'écriture, ledit instrument étant caracté- risé en ce qu'il comprend: un corps (2-1) ayant une gorge labyrinthe (2a) délimitée par plusieurs ailettes, l'espacement des ailettes augmentant progressivement vers la pointe d'écriture, une gorge d'encre (2b) formée a la circonférence externe du régulateur de débit et ayant une largeur inférieure au plus faible espacement des ailettes de la gorge laby- rinthe, une gorge (2c) de ventilation formée à la circon- férence externe du régulateur de débit, un trou central (2d) formé dans le régulateur de débit suivant son axe longitudinal, et une première tige (3) d'alimentation en encre, introduite dans le trou central, une extrémité postérieure de cette première tige communiquant avec le réservoir d'encre, et une enveloppe cylindrique (2-2) partant d'une extrémité antérieure du corps (2-1) et ayant un second trou (2e) de diamètre supérieur à celui du trou central et communiquant avec le trou central, le second trou étant ajusté sur la première tige d'alimentation en encre, une seconde tige (4) d'alimentation en encre formée d'un matériau poreux, ayant un diamètre supérieur à celui de la première tige (3) d'alimentation en encre et introduite dans le second trou, son extrémité anté- rieure étant connectée à l'extrémité postérieure d'une troisième tige (5) d'alimentation en encre introduite dans un support (7) de pointe monté à une extrémité antérieure du second trou, si bien que l'encre est guidée vers la pointe d'écriture. 2. Instrument selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la premiere tige (3) d'alimentation en encre et la troisième tige (5) d'alimentation en encre sont formées d'organes ayant des passages rectilignes de circulation d'encre, en direction longitudinale, et la seconde tige (4) d'alimentation en encre est formée d'un matériau poreux constitué de fibres traitées chimi- quement, dont la porosité est de 50 à 85 %. 3. Instrument selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la gorge labyrinthe (2a) a, dans sa partie la plus en avant, une largeur d'environ 1,3 à 3,0 fois l'espacement des ailettes adjacentes. 4. Instrument selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les ailettes, mis à part une ailette qui se trouve la plus en avant, sont disposées en plusieurs tronçons, chaque tronçon ayant un espacement uniforme d'ailettes, les tronçons les plus proches de la pointe ayant des espacements d'ailettes supérieurs à ceux des tronçons plus éloignés. 5. Instrument selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la gorge de ventilation (2c) est formée de manière qu'une partie découpée formée sur l'une au moins des ailettes placées au milieu du régulateur de débit n'est pas alignée sur une partie découpée formée sur une ailette adjacente à l'ailette considérée, si bien que l'air circule en arc de cercle.