Brevet FR2608968A1 — publié le 19880701

Cartouche réservoir d'encre pour stylographe rechargeable et procédé de fabrication d'une telleécartouche. La présente invention:est relative à une cartouche à encre pour:stylographe rechargeable, présentant une dimension longitudinale suffisante pour contenir un volume d'encre représentant notamment un poids sensiblement égal au double de celui d'une icartouche -courte c]ass. iqpe.dont le profil et les dimensions correspondent à une présentation bien connue, utilisée avec la plupart des fabrications nationales ou internationales. On connait déjà dans la technique,des réalisations de cartouches réservoir d'encre, dites cartouches longues, dont la contenanceest largement supérieure à celle d'une cartouche-courte et vise à avoisinner le double du contenu de celle-ci. Toutefois dans ces réalisations, le poids maximal d'encre ne dépasse pas ordinairement 1,3 à 1,6 or. et n'atteint pas en tous cas 1,8 gr., c'est-a-dire exactement deux.fois celui d'une cartouche.courte de 0,9 or. Par ailleurs, ces cartouches longues connues.sont fabriquées nar un procédé de mou]age-.ppar injecti. on avec. tige axia]e reservant le volume -int.erne.e.t..p,résentent un corps obture -a une extrémité par un bouchon, tandis qu',e.],les comprennent à l'autre-un opercule, à membrane. Celui-ci:est prévu pour être percute par-un embout-dispoqsé dans la.tète du -stylographe à l'opposé du support de la plume, cet embout rniiportant un canai étroit par lequel l'encre oe la cartouche s'écoule par capillarité vers la plume pour imprégner convenablement celle-ci.. Or,.Idu fait de..ce procédé de fabrication, le corps de cartouche n'est pas parfaitement cylindrique, comporte des épaisseurs de paroi non uniformes et surtout, du fait de.sa' longueur et des traitements nécessaires pour fixer sur celui-ci le bouchon de fermeture et l'opercule à membrane, présente souvent une forme plus ou moins arquée qui peut conduire à rejeter la cartouche comme impropre à sa commercia- lisation si sa courbure est trop accentuée, et en tout cas limite Je contenu réel de J'encre pouvant être emmagasinée dans celle-ci. C'est la raison pour laquelle une telle cartouche ne permet pas, quelles que soient les précautions prises et le soin apporté à sa fabrication, de remplacer, en volume, exactement deux cartouches courtes au standard international. La présente invention concerne une cartouche réservoir d'encre pour stylographe, qui évite ces inconvénients en lui permettant de présenter un volume exactement égal au double de celui d'une cartouche courte, avec une qualité et une régularité de fabrication parfaitement constantes, un prix de revient réduit et une sécurité d'emploi améliorée vis-à-vis des réalisations actuellement disponibles dans la technique. A cet effet, la cartouche considérée, comportant un corps cylindrique allongé, de longueur appropriée, muni à une extrémité d'un bouchon obturateur et à l'autre d'un opercule à membrane pour l'écoulement une fois perforé, de l'encre contenue dans la cartouche, se caractérise en ce que le corps est constitué par un tube à paroi mince, en plastique extrudé, le bouchon obturateur et l'opercule à membrane étant solidarisés par soudure par friction à la broche sur les extrémités correspondantes du corps. Selon une caractéristique particulière de la cartouche considérée, le bouchon obturateur comporte une jupe cylindrique propre à pénétrer à frottement glissant dans l'extrémité correspondante du tube constituant le corps, cette jupe étant fermée par un fond transversal disposé dans le tube et étant prolongée à l'extérieur de ce tube par une collerette ouverte de diamètre légèrement supérieur à celle du tube formant butée d'appui du bouchon sur le bord de ce tube, ladite collerette étant à son tour terminée par un anneau creux s'étendant sur une hauteur telle que la profondeur du bouchon jusqu'au fond transversal soit légèrement supérieure à celle d'un embout percuteur pour]'alimentation de la plume du stylographe. Avantageusement, l'opercule à membrane présente une structure analogue à celle du bouchon obturateur mais une profondeur inférieure à celle de l'embout percuteur qui peut perforer]a membrane lorsque]a cartouche coiffe ledit embout. L'invention concerne également un procédé de fabrication de la cartouche ci-dessus, caractérisé en ce qu'il consiste à extruder un tube cylindrique en plastique à paroi mince, à monter à frottement à chacune des extrémités dudit tube et à solidariser de la paroi interne de celui- ci successivement un bouqhon obturateur puis un opercule à membrane, avec entre ces deux étapes remplissage de la cartouche par un volume d'encre adapté, la liaison du bouchon et de l'opercule sur la paroi du tube étant réalisée par soudure par friction au moyen d'une broche rotative engagée respectivement par l'extérieur du tube dans la jupe du bouchon et celle de l'opercule et amenée en contact avec la paroi du tube. D'autres caractéristiques d'une cartouche réservoir selon l'invention et de son procédé de fabrication apparal- tront encore à travers la description qui suit d'un exemple de réalisation, donné à titre indicatif et non limitatif, en référence au dessin annexé sur lequel: - La Figure 1 montre les éléments constitutifs de la cartouche considérée avant montage; - La Figure 2 est une vue en coupe longitudinale partielle de la partie d'extrémité d'un stylographe rechargeable, montrant la percussion de l'opercule à membrane de la cartouche par l'embout correspondant pour 1' utilisation de ladite cartouche; - La Figure 3 est une vue également en coupe parti]]ee de la cartouche montée dans le corps du stylographe avec son bouchon de protection engagé sur le percuteur; - La Figure 4 permet de préciser le processus de fixation du bouchon et de l'opercule sur les extrémités du tube de la cartouche. Dans l'exemple considéré, la cartouche réservoir selon l'invention est constituée d'un corps formé par un tube cylindrique en matière plastique 1, à paroi mince, de l'ordre notamment du 1/10 de mm sur les extrémités duquel sont destinés a s'adapter en fermant hermétiquement ce tube un bouchon creux de fermeture 2 et un opercule à membrane 3. Le bouchon comporte une jupe 4 dont le diamètre extérieur est sensiblement égal au diamètre interne du tube 1 pour s'y engager à frottement doux, avant d'en être solidarisé de la façon précisée plus loin. Il comporte par ailleurs une collerette extérieure 5 de diamètre plus important propre à venir en butée sur l'extrémité du tube 1 quand le bouchon est monté dans celui-ci, cette collerette étant prolongée par un anneau 6 sur une distance telle que la profondeur du bouchon creux 3, depuis son extrémité ouverte jusqu'à un fond 7 épais prévu à l'opposé en bout de la jupe 4,corresponde à une dimension 11 exactement déterminée, telle que définie plus loin. L'opercule 3 présente une structure analogue à celle du bouchon 2 avec une jupe 8, une collerette de butée 9 et un anneau 10, ainsi que, au lieu d'un fond épais, une membrane mince 11, la profondeur de l'ensemble correspon- dant cette fois à une dimension 12' inférieure à 1l' La longueur du tube 1 et la profondeur des jupes 4 et 8 sont déterminées par construction de telle sorte que, se]on le diamètre interne du tube, la contenance de la cartouche corresponde à un poids d'encre égal à 1,8 gr., soit exactement deux fois celui d'une cartouche courte de format international. Sur]es Figures 2 et 3, on a représenté la cartouche selon l'invention en vue partielle, illustrée montée dans le corps 12 d'un stylographe de type connu. Celui-ci comporte un embout 13 sur lequel est engagé la plume 14 et qui comporte à l'intérieur du corps un bossage 15 prolongé par un percuteur 16. Celui-ci est muni à cet effet à son extrémité opposée d'une partie légèrement en biseau 17 et présente intérieurement un canal capillaire 18 pour l'écoulement de l'encre de la cartouche lors de l'emploi de celle-ci. Sur la Figure 2, la cartouche d'encre est ainsi représentée avec l'anneau de l'opercule 3 en butée contre une partie interne 19 du corps 12, disposéede telle sorte que la partie du percuteur 16 qui s'étend dans l'anneau et la jupe 8 présente une dimension longitudinale 13 qui, à l'échelle, est supérieure à 12 mais inférieure à 1 Dans ces conditions, par suite de l'appui de l'anneau 10 sur la butée 19, la membrane mince de l'opercule se trouve percée par]e percuteur 16, permettant à l'encre dans la cartouche de s'écouler dans le canal 18 vers la plume 14. En revanche, si la cartouche est retournée et montée en réserve dans le corps 12 comme représenté en partie sur la Figure 3, le percuteur ne peut pas atteindre le fond 7, la cartouche restant étanche, cette position étant par exemple celle adoptée pour la présentation du stylographe à]-a vente, avant usage, l'utilisateur ayant seulement en vue de celui-ci à retourner la cartouche dans le corps 12 et à percer l'opercule comme dit ci-dessus, de façon d'ailleurs classique dans ce genre d'article. Sur la Figure 4 est schématiséeune broche rotative - 20 dont l'extr&mité tournante 21 est adaptée, lors de la fabrication des cartouches, à s'engager dans le bouchon 2 ou l'opercule 3 une fois ceux-ci montés dans les extrémités du tube 1, afin de réaliser par frottement et échauffement dans la zone 22, un soudage étanche de ces accessoires sur le tube, celuici étant maintenu au cours de cette opération par l'extérieur dans un mandrin 23. Bien entendu, le processus de fabrication prévoit dans un premier temps la fixation du bouchon, puis le remplissage de la cartouche par le volume d'encre convenable et enfin la mise en place et la fixation de l'opercule. On réalise ainsi une cartouche réservoir dont le volume peut être sensiblement accru vis-à-vis de celui des mêmes articles disponibles dans le commerce, sans augmenta- tion corrélative de sa longueur, le gain réalisé s'effectuant en réduisant sensiblement l'épaisseur du tube utilisé, grâce à un procédé de fabrication différent de celui mis en oeuvre de façon usuelle pour ces autres articles. De plus, la cartouche selon l'invention présente une forme parfaitement cylindrique, limitant au maximum les rejets en fabrication. Enfin, elle permet d'obtenir des prix de revient sensiblement plus réduits, grâce à]'économie de matière et à la simp] icité de son processus d'élaboration, en procurant à]'uti]isateur une plus longue durée d'emploi. REVENDICATIONS 1. Cartouche réservoir d'encre pour stylographe rechargeable, comportant un corps cylindrique allongé, de longueur appropriée, muni à une extrémité d'un bouchon obturateur et à l'autre d'un opercule à membrane pour l'écou- lement une fois perforé, de l'encre contenue dans la cartouche, caractérisée en ce que le corps est constitué par un tube (1) à paroi mince, en plastique extrudé, le bouchon obturateur (2) et l'opercule à membrane(Âetant solidarisés par soudure par friction à la broche sur les extrémités correspondantes du corps. 2. Cartouche réservoir selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bouchon obturateur (2) comporte une jupe cylindrique (4) propre à pénétrer à frottement glissant dans l'extrémité correspondante du tube (1) constituant le corps, cette jupe (4) étant fermée par un fond transversal (7) disposé dans le tube et étant prolongée à l'extérieur du tube par une collerette ouverte (5) de diamètre légèrement supérieur à celle du tube formant butée d'appui du bouchon sur le bord de ce tube, ladite collerette étant à son tour terminée par un anneau (6) creux s'étendant sur une hauteur telle que la profondeur du bouchon jusqu'au fond transversal (7) soit légèrement supérieure à celle d'un embout percuteur (16) pour l'alimentation de la plume (14) du stylographe. 3. Cartouche réservoir selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'opercule à membrane (3) présente une structure analogue à celle du bouchon obturateur (2) mais une profondeur inférieure à celle de l'embout percuteur (16) qui peut perforer la membrane (11) lorsque la cartouche coiffe ledit embout. 4. Procédé pour la réalisation d'une cartouche selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en qu'il consiste à extruder un tube cylindrique (1) en plastique à paroi mince, à monter à frottement à chacune des extrémités dudit tube et à solidariser de la paroi interne de celui-ci successivement un bouchon obturateur (2) puis un opercule (3) à membrane, avec entre ces deux étapes remplissage de la cartouche par un volume d'encre adapté, la liaison du bouchon et de l'opercule sur la paroi du tube étant réalisée par soudure par friction au moyen d'une broche rotative (20) engagée respectivement par l'extérieur du tube dans la Jupe (4) du bouchon et celle (9) de l'opercule et amenée en contact avec la paroi du tube (1).