Brevet FR2597010A1 — publié le 19871016

1. La présente invention concerne un applicateur de liquide, tel qu'un instrument d'écriture employant une encre liquide, par exemple un stylo de marquage, etc., ou un instrument pour soins de beauté utilisant un cosmétique liquide tel que du ver5 nis à ongles, etc., applicateur de liquide dans lequel un ensemble à soupape est interposé entre le réservoir de liquide et son élément d'application situé à l'extrémité avant, telle que la partie centrale,une pointe en forme de brosse etc. Dans le passé, dans ce type d'applicateur de liquide, 10 l'opération d'ouverture/fermeture de l'ensemble à soupape de l'applicateur de liquide s'effectue par une action manuelle appropriée, par exemple par une action de poussée. Dans un applicateur de liquide classique de ce type, lorsque l'ensemble à soupape est ouvert, une zone ouverte de l'ensemble à soupape est cons15 tamment maintenue sur la totalité de la course de poussée, ce qui se traduit par des débits constants du déplacement d'air et le passage du liquide d'application par l'ouverture. Par 2. conséquent, dans le cas o il y a augmentation de la quantité de liquide appliquée de sorte qu'il est nécessaire d'augmenter le débit du liquide devant être introduit dans l'élément d'application situé à l'extrémité avant, il est nécessaire d'ouvrir 5 l'ensemble à soupape pendant une durée prolongée en continuant l'action de poussée. Il en résulte que l'applicateur classique de liquide souffre de la difficulté de commander le débit de fourniture de liquide pour qu'il soit optimum. Un objet de la présente invention est un applicateur de liquide perfectionné permettant à l'utilisateur de maîtriser facilement le débit d'introduction du liquide appliqué à l'élément d'application situé à l'extrémité avant de l'applicateur à partir d'un réservoir de façon que le débit optimum soit atteint facilement. Selon la présente invention, dans un applicateur de liqui. de introduisant de force un liquide d'application dans un élément d'application de liquide par l'intermédiaire d'un ensemble à soupape interposé entre le réservoir de liquide et l'élément d'application, l'ensemble à soupape étant ouvert et fermé sous 20 l'effet du mouvement d'une tige de soupape sollicitée par un ressort de soupape, le perfectionnement est caractérisé en ce que le ressort est constitué d'une paire de composants élastiques différents l'un de l'autre quant à leur constante; et la zone d'ouverture de soupape définie entre un siège et la tige produite à l'instant o la tige se déplace jusqu'à un point de transition dans lequel l'un des composants élastiques ayant la constante la plus petite complète sa course de compression conduite en étant accompagnée d'un mouvement de la tige, alors que l'autre composant élastique ayant une constante plus 3) élevée commence à être comprimé, est inférieure à une zone d'ouverture agrandie de soupape définie entre le siège et la tige et produite au moment o l'autre des composants élastiques ayant la constante la plus élevée est exclusivement comprimé. Comme moyen permettant d'agrandir la zone d'ouverture 35 de soupape entre le siège et la tige dans une course de 3. compression dans laquelle le composant élastique ayant la constante la plus élevée est exclusivement comprimé après passage du point de transition, on prévoit une fente dans une partie prédéterminée de la tige, partie prédéterminée qui passe par le 5 siège de soupape lorsque le composant élastique ayant la constante la plus élevée commence à être exclusivement comprimée après passage du point de transition. A la place de la fente, on peut prévoir un trou ou une rainure. A la place de la fente, du trou ou de la rainure, il est possible de faire en sorte que la partie prédéterminée de la tige de soupape soit chanfreinée pour prendre une forme convergente. Le ressort de soupape est de préférence un ressort en 15 spirale. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue partielle, en coupe longitudi20 nale, d'une partie avant d'un stylo de marquage selon un mode de réalisation de la présente invention dans le cas o la tige de l'ensemble à soupape est assise sur le siège; La figure 2 est une vue semblable à celle de la figure 1 dans le cas o la tige de soupape est amenée jusqu'à un 25 point de transition dans lequel le composant élastique ayant la constante la plus petite complète sa course de compression alors que le composant ayant la constante la plus élevée commence à être comprimé; La figure 3 est une vue semblable à celle de la figu30 re 1, dans le cas o la tige de soupape est amenée jusqu'à sa position la plus à l'intérieur; et La figure 4 est une vue en coupe longitudinale du stylo de marquage dans sa position de repos. On décrit ci-après, en liaison avec les dessins, un mo35 de de réalisation d'un stylo de marquage selon la présente invention. Il est évident que la présente invention n'est pas 4= limitée à ce seul mode de réalisation. Dans les.figures, a référence I représente la partie centrale d'un stylo; la référence 2 un fû.; la réfrenfce 3 un support de ressort de soupape; la référence 1 un siège de soupape; la référence 5 une tige de soupape; et la référence 6 un ressort de soupape ou ressort en spirale. Le fû: 2 sert également de réservoir du liquide d'application ou réservoir de liquide 8. Dans l'extrémité avant du fut 2 sont montés un ensemble à soupape et un fût avant 7, ensemble à soupape qui 10 est constitué du siège de soupape 4, de la tige de soupape 5, du ressort en spirale 6 et du support 3 Au ressort de soupape. La.partie centrale 1, qui peut coulisser axialement à l'intérieur du fût avant 7, bute contre i'extrémité avant de la tige 5. Lorsqu'une poussée est appliquée à la partie centra15 le 1 par l'utilisateur, celle-ci déplace axialement la tige 5 dans la direction-de l'arrière afin d'ouvrir l'ensemble à soupape. La tige 5 est mobile entre le siège 4 et le support 3, et est constamment sollicitée contre le silge 4 par le ressort 20 en spirale 6 qui est disposé entre le support ' et la tige 5 tout en étant enroulé autour de la tige 5. L'extrémité arriere de la tige 5 est insérée en coulissement dans un alésage formé dans le support 3 du ressort de soupape. L'extrémité antérieure de la tige 5, qui est disposée 25 à l'avant d'une partie chanfreinée 10 de la tige, a une forme tubulaire 16. La tige 5 est assise sur le siège 3 de la partie chanfreinée 10. La partie tubulaire 16 de la tige 5 a un diamètre légèrement inférieur au diamètre de l'ouverture du siège 4 de sorte que la partie tubulaire 16 s'étend vers l'avant 30 pour traverser le siège 4 et buter contre l'extrémité arrière de la partie centrale à son extrémité avant. Dans la partie tubulaire 16 de la tige 5 sont diamétralement prévues deux fentes 11 qui s'étendent axialement à partir de l'extrémité avant de la portion tubulaire 16 dans la 35 direction de l'arrière de façon que les extrémités arrière des fentes 11 soient situées dans des emplacements 5. correspondant à une position du siège 4 au moment o la tige 5 atteint un point de transition d'une course de compression du ressort en spirale 6, point de transition qu'on décrira ultérieurement en détail. Le ressort en spirale 6 est constitué intégralement d'une paire de composants élastiques,c'est-à-dire une partie 12 de grand diamètre ayant une constante élastique plus petite et une partie 13 de petit diamètre ayant une constante plus élevée. Lorsqu'une force extérieure de compression est appli10 quée au ressort en spirale 6, sa partie de grand diamètre 12 est tout d'abord comprimée et à l'issue de cette compression, la partie 13 à petit diamètre du ressort commence à être comprimée dans la mesure o une force extérieure supplémentaire de compression est appliquée au ressort. Plus précisément, dans 15 une telle opération de compression du ressort 6, la partie à grand diamètre 12 et la partie à petit diamètre 13 sont différentes l'une de l'autre quant à la charge à laquelle elles sont soumises, charge que l'utilisateur peut déceler à la main pendant l'utilisation. Comme représenté en figure 2, les extrémités arrière des fentes 11 de la partie tubulaire 16 de la tige 5 sont disposées dans des positions correspondant à celle du siège de soupape 4 au moment o la tige 5 est sollicitée pour atteindre le point de transition de la course de compression du ressort 6, 25 point de transition auquel la compression de la partie à grand diamètre 12 du ressort 6 est achevée alors que la partie à petit diamètre 13 du ressort commence à être comprimée. Ces fentes 11 peuvent être égales l'une à l'autre en matière de longueur, et en outre être chanfreinées axiale30 ment pour prendre des formes convergentes dans la direction de l'avant. A la place des fentes 11, il est également possible d'employer des trous appropriés dans la partie tubulaire 16 de la tige 5. Le ressort 6 peut avoir une construction monobloc, 35 ou peut être constitué de deux ressorts séparés, différents 6. l'un de l'autre quant au diamètre des filaments tout en ayant le même diamètre des spires. Le ressort 6 peut être constitué de tout autre élément présentant des constantes différentes, en dehors d'un ressort en spirale. Le mode de réalisation précédent du stylo de marquage de la présente invention a une construction dans laquelle la tige 5 est animée d'un mouvement de coulissement à l'intérieur de la partie centrale 1 prévue dans l'extrémité antérieu10 re du stylo. Cependant, il est également possible d'animer la tige 5 d'un mouvement de coulissement en utilisant un organe de poussée approprié dans la mesure o cet élément est prévu dans l'extrémité arrière du fût 2 du stylo de marquage. Un tel organe de poussée peut être remplacé par tout autre moyen approprié m5 permettant d'animer la tige 5 d'un mouvement de coulissement. Dans les figures, la référence 14 représente un élément spongieux pour absorber un excès du liquide d'application ou encore ayant traversé l'ensemble à soupape. Le fonctionnement du stylo de marquage de la présen20 te invention sera maintenant décrit en liaison avec les figures 1 à 3. La partie centrale 1 n'étant pas soumise à une poussée, la tige 5 est appliquée hermétiquement sur le siège de soupape 4 à sa partie chanfreinée 10 de manière à fermer l'en25 semble à soupape, comme cela est représenté en figure 1. Lorsque la partie centrale 1 est soumise à une poussée pour ouvrir l'ensemble à soupape de sorte qu'un déplacement d'air et l'encre introduite dans la partie 1 traversent l'ensemble à soupape,le ressort de soupape, ou ressort en spirale 6, est tout 30 d'abord comprimé à sa partie de grand diamètre 12 ayant la constante la plus faible. La figure 2 représente le cas o la compression de la partie à grand diamètre 12 ayant la constante la plus faible est achevée,alors que la partie à petit diamètre 13 ayant la constante la plus élevée commence à être comprimée au point de transition de la course de compression 7. du ressort 6. Plus précisément, dans la situation représentée en figure 2, la tige de soupape 5 atteint une position correspondant au point de transition, position désignée également ciaprès par point de transition. Lorsque la partie centrale 1 est en outre soumise à une poussée supplémentaire dans le cas illustré en figure 2, comme cela est représente en figure 3, étant donné que les bords de l'extrémité arrière des fentes 11 de la tige 5 entrent dans le réservoir de liquide 8, les débits du déplacement 10 d'air et de l'encre introduite dans la partie centrale 1 augmentent suivant des quantités correspondant à la section totale des ouvertures des fentes 11 et de l'alésage intérieur de la partie tubulaire 16 de la tige 5 en plus des débits produits avant que la tige 5 atteigne le point de transition. Plus pré15 cisément, dans le but d'augmenter le débit de l'encre à introduire dans la partie centrale 1, il est nécessaire de comprimer la partie à petit diamètre 13 du ressort 6 ayant la constante la plus élevée par une poussée supplémentaire supérieure à celle requise pour comprimer la partie à grand diamètre 12. Comme 20 l'action de poussée varie au point de transition pas par pas, la main de l'utilisateur peut déceler le point de transition de la course de compression du ressort 6, ce qui lui permet de contrôler l'action de poussée de manière appropriée pour obtenir un débit optimum du liquide ou de l'encre. Selon la présente invention, il est possible que la main de l'utilisateur décèle le point de transition de la course de compression du ressort, c'est-à-dire du ressort 6, de sorte qu'il peut maîtriser facilement son action de poussée pour optimiser le débit du liquide d'application, ou encre, intro30 duit dans la partie centrale 1 à partir du réservoir 8, par l'intermédiaire de l'ensemble à soupape. Il s'agit là d'un effet inhérent au stylo de marquage du mode de réalisation de la présente invention. La présente invention n'est pas limitée aux exem35 ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au 8. contraire susceptible de mdificaÀtie t- qui apparaîtront à l'homme de l'art, 2597010" 9. REVENDICATIONS 1 - Applicateur de liquide pour introduire de force un liquide d'application dans un élément d'application de liquide par l'intermédiaire d'un ensemble à soupape (3, 4, 5, 6) interposé entre un réservoir de liquide (8) et l'élément d'application de liquide (1), l'ensemble à soupape étant ouvert ou fermé sous l'effet du mouvement d'une tige de soupape (5) sollicitée par un ressort de soupape (6), caractérisé en ce que le ressort de soupape (6) est constitué d'une paire de composants élas10 tiques (12, 13) qui ont des constantes élastiques différentes, et en ce que la surface d'ouverture de la soupape définie entre le siège de soupape (4) et la tige, produite au moment o la tige se déplace jusqu'à un point de transition o l'un des composants élastiques (12) ayant la constante de temps la plus petite achève sa course de compression accompagnée du mouvement de la tige de soupape alors que l'autre composant (13) ayant la constante la plus élevée commence à être comprimé, est plus petite que la surface d'ouverture agrandie définie entre le siège de soupape et la tige de soupape produite au 20 moment o cet autre composant élastique ayant la constante la plus élevée est exclusivement comprimé. 2 - Applicateur de liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une fente (11) est ménagée dans une partie prédéterminée de la tige (5) , partie prédéterminée qui passe par le siège (4) au moment o le composant élastique (13) ayant la constante la plus élevée commence à être exclusivement comprimé après passage par le point de transition. 3 - Applicateur de liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un trou (11) est ménagé dans une partie 30 prédéterminée de la tige de soupape (5), partie prédéterminée qui passe par le siège de soupape (4) au moment o le composant élastique (13) ayant la constante la plus élevée commence à être exclusivement comprimé après passage par le point de transition. 4 - Applicateur de liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une rainure (11) est ménagée dans une 10. partie prédéterminée de la surface péripherique extérieure de la tige de soupape (5), partie prédéterminée qui passe par le siège de soupape (4) au moment o le composant élastique (13) ayant la constante la plus élevée commence à être exclusivement comprimé après passage par le point de transition. Applicateur de liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une partie prédéterminée (10) de la tige de soupape (5) est chanfreinée pour prendre une forme convergente dans la direction de l'avant, partie prédéterminée qui pas10 se par le siège de soupape (4) au moment o le composant élastique ayant la constante la plus élevée (13) commence à être exclusivement comprimé après passage par le point de transition. 6 - Applicateur de liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort de soupape (6) est un ressort 15 en spirale.