Brevet FR2614806A1 — publié le 19881110

1. La présente invention concerne un ensemble à sou- pape employé dans des instruments d'écriture ou des appli- cateurs de liquide pour l'application d'un liquide tel que l'encre, un liquide pour soins de beauté, une peinture, un médicament liquide, une colle etc. Dans l'art antérieur de ce type, il n'existe au- cun ensemble à soupape pour introduire constamment le liqui- de à vitesse constante dans un élément d'application de li- quide lorsque cet ensemble est ouvert. Par conséquent, dans un type classique d'instru- ment d'écriture ou d'applicateur de liquide, il est diffi- cile d'introduire le liquide dans l'élément d'application à vitesse constante sans défaillance, car l'opération de poussée exercée sur l'instrument ou l'applicateur pour ou- vrir l'ensemble à soupape varie sensiblement en durée et cela provoque un excès ou une insuffisance du liquide ache- miné jusqu'à l'élément d'application. Le liquide en excès 2. dans l'élément d'application tombe de ce dernier et macu- lè des articles tels que du papier qu'on revêtit avec le liquide d'application. D'autre part, l'insuffisance du li- quide produit des taches fines dans l'opération d'écriture ou de peinture. Il s'agit là d'un problème inhérent à l'ins- trument classique d'écriture ou à l'applicateur de liqui- de. La présente invention a pour objet un ensemble à soupape employé dans un instrument d'écriture ou dans un applicateur de liquide, ensemble qui permet d'appli- quer le liquide à son élément d'application à une vitesse constante chaque fois qu'il y a ouverture de l'ensemble à soupape de manière à améliorer l'opération d'écriture ou de peinture. Dans l'ensemble à soupape de la présente inven- tion, la tige de soupape de cet ensemble est déplacée de façon qu'une quantité prédéterminée du liquide soit reçue à l'intérieur de l'élément d'application, puis le liquide ainsi reçu est fourni à son élément d'application. Par conséquent, chaque fois qu'il y a ouverture de l'ensem- ble à soupape; une quantité prédéterminée du liquide est dosée et fournie à son élément d'application sans excès ni insuffisance, d'o une opération uniforme d'écriture ou de peinture. Selon la présente invention, on prévoit: - un ensemble à soupape pour instruments d'écriture ou applicateurs de liquide afin d'appliquer un liquide à des objets, comportant: - un support de ressort présentant des ouver- tures avant et arrière, une saillie annulaire servant de moyen d'étanchéité étant montée dans la surface intérieure de l'ouverture avant; - un siège de soupape comportant une portion cylindrique, ce siège étant vissé dans la surface inté- rieure de l'ouverture arrière du support de ressort; 3. - une tige de soupape présentant une partie rabat- tue formant piston amenée en contact étroit coulissant avec la portion cylindrique du siège de soupape, la tige de soupape étant assise sur son siège au droit de la surfa- ce de la partie formant piston, cette dernière partie cons- tituant un rebord annulaire s'étendant radialement vers l'extérieur, la tige de soupape comportant également une extrémité postérieure fendue'de manière à former une rai- nure de guidage de liquide, à l'arrière de cette extrémi- té postérieure un fût coulissant étant monté de façon que sa surface périphérique extérieure soit amenée en contact étroit coulissant avec la saillie annulaire du support de ressort dans un état tel que la tige de soupape est pous- sée vers l'avant; et - un ressort de soupape sollicitant élastique- ment la tige de soupape de manière à l'asseoir sur le siè- ge pour fermer l'ensemble à soupape. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les des- sins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un ensemble à soupape selon la présente invention, dans l'état o une quantité prédéterminée du liquide d'appli- cation est envoyée par dosage au support de ressort de l'ensemble; La figure 2 est une vue en coupe de l'ensemble à soupape de la présente invention illustré en figure 1, prise le long de la ligne A-A de la figure 1; La figure 3 est une vue en coupe de l'ensemble à soupape de la présente invention illustré en figure 1, prise le long de la ligne B-B de la figure 1; et La figure 4 est une vue en coupe longitudina- le de l'ensemble à soupape de la présente invention, dans l'état o l'ensemble à soupape est fermé. Dans les figures, la référence 3 représente un 21 4806 4. support de ressort d'un ensemble à soupape selon la pré- sente invention, la référence 14, une tige de soupape et la référence 8, un siège de soupape. Le support de ressort 3 est réalisé en matériau plastique élastique, par exemple en polyéthylène ou analo- gue, et a une forme cylindrique. Le support de ressort 3 comporte une ouverture de grand diamètre dans son extré- mité avant, tout en ayant une ouverture de petit diamètre dans son extrémité arrière. Une saillie d'étanchéité 1 est prévue dans la surface périphérique intérieure de l'ouverture de petit diamètre du support 3, saillie qui for- me un rebord annulaire avec des arêtes arrondies. Un rebord annulaire 2 en saillie radialement vers l'extérieur est prévu dans la surface périphérique extérieure de l'extrémi- té avant du support de ressort 3. Le siège de soupape 8 est de préférence cons- titué du même matériau que le support de ressort 3. Cepen- dant, il est également possible que le siège 8 soit cons- titué d'un autre matériau. Le siège 8 a une forme sensi- blement cylindrique, présentant une ouverture 4 pour sou- pape dans sa partie centrale et une portion cylindrique 5 à un endroit situé à l'arrière de l'ouverture 4. En diamè- tre extérieur, la portion cylindrique 5 du siège 8 est lé- gèrement plus petite qu'une autre portion cylindrique la suivant. Le siège de soupape 8 comporte un rebord annulai- re 6 à son extrémité antérieure, et est emmanché à for- ce dans l'ouverture de grand diamètre du support 3 de sor- te que le rebord 2 de ce support est en contact étroit avec le rebord 6 du siège de soupape 8. Un jeu 7 est formé entre la surface extérieure de la portion cylindrique 5 du siège 8 et la surface inté- rieure du support de ressort 3. La tige de soupape 14 est aussi réalisée de préférence dans le même matériau que le support de res- sort 3. Cependant, il est possible d'utiliser tout autre 5. matériau approprié pour la réalisation de la tige 14. La tige de soupape 14 comporte une partie rabat- tue 9 formant piston qui ressemble à un rebord annulaire s'étendant radialement vers l'extérieur, ou ayant la forme d'une jupe. La partie rabattue 9 est en contact étroit coulissant avec la surface périphérique intérieure de la portion cylindrique 5 du siège 8 d'une manière étanche à l'eau. La surface antérieure du piston 9 est chan- freinée. Cette surface antérieure est assise sur le siège 8 de sorte que l'ouverture 4 du siège est fermée par la ti- ge 14. L'extrémité postérieure de la tige de soupa- pe 14 a la forme d'un cône. Dans l'extrémité postérieure de la tige de sou- pape 14, quatre rainures 10 de guidage de liquide sont ména- gées, chacune d'elles ayant une longueur axiale prédétermi- née et étant espacée des autres parallèlement à celles-ci. A l'avant des rainures 10, la tige de soupape 14 présente un fût 11 qui est amené en contact coulissant avec la sail- lie d'étanchéité 1 du support de ressort 3. Comme cela est représenté en figure 4, le fût 11 de la tige de soupape 14 est désengagé de la saillie d'étan- chéité 1 du support 3 lorsque le piston 9 bute contre l'ou- verture 4 du siège de soupape 8. De plus, comme cela est représenté en figure 1, lorsque la partie 9 formant piston de la tige 14 est séparée de l'ouverture 4 du siège, le fût 11 est de nouveau amené en contact coulissant fermé avec la saillie d'étanchéité 1 du support de ressort 3 de sorte qu'une quantité prédéterminée du liquide d'applica- tion est introduite par dosage dans l'intérieur du sup- port 3. La tige de soupape 8 comporte en outre un trou axial 13 s'étendant entre son extrémité antérieure et une partie située au voisinage de l'extrémité postérieure du 6. fût 11. Un ressort de soupape 15 est monté entre une par- tie concave postérieure de la partie 9 formant piston et une partie intérieure à épaulement du support de ressort 3 de manière à comprimer élastiquement la surface avant chan- freinée de la partie 9 contre l'ouverture 4 du siège de soupape 8. L'ensemble à soupape de la présente invention est fixé à l'intérieur du corps principal de l'instrument d'écriture ou de l'applicateur de liquide, dans lequel le rebord 2 du support de ressort 3 et le rebord 6 du siège de soupape 8 sont fixés ensemble. Dans le trou axial 13 de la tige 14 est insérée l'extrémité postérieure d'un élément d'application de liquide, tel que l'âme d'un stylogra- phe, une brosse, etc. En fonctionnement, l'élément d'appli- cation de liquide est soumis à une poussée de sorte que la tige de soupape 14 est déplacée dans le sens axial. L'ensemble à soupape 6 de la présente inven- tion fonctionne de la manière suivante: Lorsqu'aucune force extérieure n'est appliquée à la tige de soupape 14, cette tige est sollicitée élasti- quement vers l'avant sous l'effet du ressort de soupape de sorte que l'ouverture 4 du siège de soupape 8 est fermée par la surface chanfreinée antérieure de la par- tie rabattue 9 formant piston de la tige 14, comme cela est représenté en figure 4. Une quantité prédéterminée de liquide d'application quitte le réservoir de l'instru- ment et entre dans l'espace intérieur 12 du support de ressort 3 en suivant les rainures de guidage 10 de la ti- ge 14, en étant ainsi dosée. Comme représenté en figure 1, lorsque la tige de soupape 14 est poussée vers l'arrière à l'encontre de la force élastique exercée par le ressort 15 sur une lon- gueur axiale prédéterminée, l'espace intérieur 12 du res- sort 3 est rendu complètement étanche de sorte qu'il y a 7. dosage d'une certaine quantité du liquide d'application. Alors, lorsque la tige 14 est de nouveau poussée vers l'arrière pour séparer la portion 9 de la partie cylindri- que 5 du siège 8, la quantité prédéterminée du liquide d'application est amenée à traverser l'ouverture 4 du siè- ge 8, d'o il résulte que cette quantité de liquide est fournie à l'élément d'application de l'instrument. Lorsque l'instrument d'écriture ou l'applicateur de liquide n'est plus soumis à son opération de poussée, l'ensemble à soupa- pe employé revient à son état initial illustré en figure 4. Comme on l'a décrit ci-dessus, dans l'instrument d'écritu- re ou applicateur de liquide, lors de chaque opération de poussée, destinée à ouvrir l'ouverture 4 du siège de sou- pape 8, la quantité prédéterminée de liquide est fournie à son élément d'application. Dans le mode de réalisation de l'ensemble à soupape de la présente invention, comme l'extrémité posté- rieure de la tige 14 a une forme conique, il est facile de l'insérer dans l'ouverture de l'extrémité postérieure ou ouverture de petit diamètre du support de ressort 3. En outre, comme la surface avant de la saillie d'étanchéité 1 du support de ressort 3 est conique, il est facile d'insé- rer le fût 11 de la tige 8 dans une ouverture définie par cette saillie. De plus, comme la portion rabattue 9 formant piston de la tige de soupape 14 a la forme d'une jupe, ce piston se déforme facilement de façon élastique pour améliorer le contact coulissant de fermeture avec la portion cylindrique 5 du siège 8. Dans ce cas, comme il y a le jeu 7 entre la surrace intérieure du support de ressort 3 et la surface extérieure du siège 8, on ne craint pas que le diamètre intérieur du support 3 varie même lorsque le diamètre extérieur de la partie cylindrique 5 est agrandi par la partie 9. Par conséquent, il est possible d'assurer les propriétés d'étanchéité de la saillie 1 du support de ressort 3. 8. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 9. REVENDICATIONS 1 - Ensemble à soupape pour instruments d'écri- ture ou applicateurs de liquide afin d'appliquer un liqui- de à des objets, caractérisé en ce qu'il comprend; - un support de ressort (3) présentant une ou- verture avant et une ouverture arrière, une saillie annu- laire (1) servant de moyen d'étanchéité étant montée dans la surface intérieure de l'ouverture avant; - un siège de soupape (8) comportant une por- lC'- tion cylindrique, ce siège étant vissé dans la surface in- térieure de l'ouverture arrière du support de ressort; - une tige de soupape (14) comportant une por- tion rabattue (9) formant piston en contact coulissant de fermeture avec la portion cylindrique du siège de sou- pape, la tige de soupape étant assise sur le siège au droit de la surface antérieure de la partie formant piston, cette dernière constituant un rebord annulaire s'étendant radialement vers l'extérieur, la tige de piston compor- tant également une extrémité postérieure fendue pour for- mer une rainure (10) de guidage de liquide, un fût coulis- sant (11) étant monté à l'arrière de l'extrémité posté- rieure fendue de façon que sa surface périphérique ex- térieure soit amenée en contact coulissant de fermeture avec la saillie annulaire de support de ressort lorsque la tige de soupape est poussée vers l'avant; et - un ressort de soupape (15) sollicitant élasti- quement la tige de soupape de façon à l'asseoir sur le siège pour fermer l'ensemble à soupape.