Brevet FR2661135A1 — publié le 19911025

" Petit tube d'écriture, notamment pour l'utilisation dans un appareil à dessiner " L'invention concerne un petit tube d'écriture, en particulier destiné à être utilisé dans un appareil à dessiner, comme un traceur de courbes, comprenant un petit tube d'écriture maintenu à l'extrémité avant d'un pointe de traçage, tube d'écriture dans lequel s'étend depuis l'arrière un fil de nettoyage fixé à l'extrémité avant d'un corps, disposé en contrepoids, ce contrepoids étant placé dans un alésage intérieur le limitant à un mouvement axial de va-et-vient, alésage en liaison avec un réservoir de liquide d'écriture, ainsi qu'un dispositif pour contrôler le niveau du liquide d'écriture dans une chambre tampon prévue entre l'extrémité avant de l'alésage intérieur et l'extrémité arrière du petit tube d'écriture et pour activer un dispositif de transfert du liquide d'écriture depuis l'alésage intérieur dans la chambre tampon lorsque le liquide arrive en-dessous d'un niveau donné. On connaît par le document DE-OS 33 21 301 un appareil pour écrire sous forme d'un stylo à plume comprenant un dispositif de transfert par pompe pour amener le liquide d'écriture dans un réservoir tampon situé près de la plume ainsi qu'un dispositif présentant un capteur capacitif pour le contrôle du niveau du liquide d'écriture dans l'espace tampon Le capteur capacitif de cet appareil d'écriture connu n'est pas représenté en détail, toutefois il forme ouvertement la paroi de limitation avant de l'espace tampon à travers laquelle s'étend un alésage pour la liaison avec la plume Si l'appareil d'écriture connu est maintenu exactement vertical, il en résulte un mouillage complet du capteur par le liquide d'écriture présent dans l'espace tampon, alors que le capteur éventuellement ne se trouve mouillé que partiellement, si l'appareil d'écriture est maintenu incliné En conséquence, il existe le danger, que le capteur signale un manque de liquide d'écriture par suite d'une position inclinée de l'appareil dans l'espace tampon, de sorte que le dispositif de transfert amène du liquide dans l'espace tampon, bien que cela ne soit pas du tout nécessaire. Le but de l'invention est de créer un petit tube d'écriture avec lequel peut avoir lieu une surveillance exacte du niveau du liquide d'écriture dans la chambre tampon et grâce auquel de légères inclinaisons du petit tube d'écriture ne produisent pas une modification de l'indication du niveau de liquide. Pour résoudre ce problème, on crée un petit tube d'écriture, selon l'invention du type indiqué au début, de sorte que la chambre tampon soit réalisée symétriquement par rapport à l'axe central du petit tube d'écriture et que ses parois de délimitation intérieures et extérieures divergent de l'avant vers l'arrière, que la zone avant de la chambre tampon soit reliée au petit tube d'écriture et à l'alésage intérieur, qu'au moins les segments des surfaces limites de la chambre tampon qui divergent vers l'arrière sont composées d'un matériau conducteur électrique et sont respectivement reliées aux raccordements d'un circuit de régulation électrique, raccordements pouvant être reliés électriquement par le liquide d'écriture électriquement conducteur et qu'en interrompant la liaison électrique entre les raccordements du circuit de régulation, le dispositif de transport soit activé. Pour les petits tubes d'écriture selon l'invention, qui sont indiqués pour l'utilisation dans des traceurs de courbes et pour cela peuvent être disposés dans une certaine mesure inclinés avec le traceur de courbes, il existe donc une chambre tampon réalisée en symétrie centrale, dont les parois sont conductrices de l'électricité, de sorte que dans la chambre tampon, le liquide existant, conducteur électrique pour un niveau de liquide suffisant assure une commutation électrique entre la paroi intérieure et la paroi extérieure de délimitation de la chambre tampon et, il s'établit ainsi une liaison entre les raccordements du circuit de régulation, ce qui. représente un indice pour un niveau suffisant de liquide Quand cette connexion électrique se trouve alors interrompue, le dispositif de transfert alors activé amène du liquide dans la chambre tampon pour rétablir la liaison électrique entre les parois de limitation intérieure et extérieure de la chambre tampon Dans ce montage, la commutation électrique entre les raccords du circuit de régulation ne se trouve pas interrompue par suite de la formation de la chambre tampon, lorsque le petit tube d'écriture est basculé dans n'importe quelle direction, car dans ce cas a lieu un déplacement du liquide dans la chambre tampon, qui maintient toutefois la liaison électrique. On doit mentionner, que pratiquement toutes les encres de Chine du commerce ont une conductibilité électrique suffisante Une encre de Chine appropriée contient 20 % en poids de dispersion de suie, 20 à % en poids de solution de gomme-laque, 5 % en poids de glycol, un peu d'éthylène glycol et/ou de diéthylène glycol, 0,3 à 0,5 % en poids d'élément de conservation, un peu de phénol et de l'eau désionisée pour compléter à 100 %. Les parois de limitation de la chambre tampon peuvent se développer en ligne droite dans les plans contenant l'axe central du petit tube d'écriture, c'est-à-dire que la chambre tampon peut par exemple avoir la forme d'un cône divergent vers l'arrière ou d'un tronc de cône ou bien d'une pyramide ou tronc de pyramide. D'autres améliorations de l'invention sont caractérisées en ce que: les parois de délimitation de la chambre tampon se développent en ligne droite dans des plans contenant l'axe central du petit tube d'écriture; les parois de délimitation de la chambre tampon se développent en courbes dans des plans contenant l'axe central du petit tube d'écriture; le rayon de courbure des parois de délimi- tation est constant; le rayon de courbure des parois de délimi- tation augmente de l'avant vers l'arrière; le dispositif de transfert comporte un piston situé en contact étanche avec la paroi intérieure du réservoir de liquide d'écriture et pouvant se déplacer en direction de l'extrémité arrière de l'alésage intérieur; l'extrémité arrière du réservoir de liquide d'écriture est fermée avec étanchéité contre les gaz et en ce qu'un gaz peut être introduit et commandé dans la zone entre l'extrémité arrière et la face arrière du piston pour créer une surpression; on a prévu une cellule de génération de gaz pour créer du gaz. La course en avant du piston peut être obtenue par une surpression à l'aide d'un gaz, et par suite l'extrémité arrière de la chambre de liquide peut être fermée de façon étanche aux gaz, alors que le gaz est introduit de façon dirigée dans la zone entre l'extrémité arrière du réservoir de liquide à écrire et la face arrière du piston Pour générer du gaz, on peut se servir d'une cellule de formation de gaz connue, comme par exemple en fabrique la Société SIMATEC Gas-Cell-Technic, 3360 Herzogenbuchsee, Suisse Une telle cellule de génération de gaz délivre du gaz, par mise en circuit électrique de ses bornes, par exemple de l'hydrogène, le taux de gaz produit étant directement proportionnel au courant électrique passant et la production de gaz s'interrompant dès la coupure du circuit électrique En conséquence, la course du piston et donc le transfert de liquide d'écriture dans la chambre tampon peuvent être commandés de façon très exacte. L'invention va être expliquée en détail dans la suite à l'aide des figures indiquant des exemples de réalisation Ainsi: la figure 1 montre en coupe un petit tube d'écriture; la figure 2 montre en coupe la partie avant d'un autre petit tube d'écriture; la figure 3 montre schématiquement un dispositif de circuit pour la commande du petit tube d'écriture à la figure 1. Le petit tube d'écriture représenté à la figure 1 a une pointe d'écriture composée des parties 1, 2 et 3, et un petit tube d'écriture 4 inséré à l'extrémité avant de la pièce 1 Dans la partie 2 vissée sur la pièce 1 est engagée une douille 3, qui est fermée à sa partie arrière par une sécurité en contrepoids comprenant un alésage traversant 9 et qui forme elle-même un alésage interne 7 Dans l'alésage interne 7 se trouve une pièce en contrepoids 6, déplaçable axialement de façon limitée, à l'extrémité avant de laquelle est fixé un fil de nettoyage 5, qui s'étend à travers une pièce d'insertion 14 encore à décrire et de manière usuelle dans le petit tube d'écriture 4, de sorte qu'il est légèrement proéminent hors de l'extrémité avant du petit tube d'écriture 4, lorsque le corps en contrepoids 6 se trouve dans sa position avant représentée Sur l'extrémité arrière de la pièce 2 de la pointe à tracer est emboîté de façon étanche un réservoir de liquide d'écriture 10 en forme de tube et celui-ci est entouré par une pièce en forme de tige 12 vissée sur l'extrémité arrière de la partie 2 Dans la chambre intérieure 11 du réservoir de liquide d'écriture 10 est situé de façon étanche un piston 25 mobile en avant et en arrière axialement, qui se trouve en contact direct avec le liquide d'écriture dans la chambre intérieure 11, c'est-à- dire que dans la partie de chambre intérieure 11 du réservoir de liquide 10, se trouvant devant le piston , il n'y a pratiquement que du liquide et pas d'air. Du côté arrière du piston 25 s'étend une tige de piston 26 vers l'arrière, qui est guidée dans une cellule de génération de gaz 20, insérée de façon étanche dans la tige de support 12, de sorte qu'entre la cellule de génération de gaz 20 et la pièce 2 dans la tige de support 12 est formé un espace étanche pour le gaz Dans la tige de support 12 se trouve un circuit de régulation (figure 3), qui peut agir sur la cellule de génération de gaz 20, dont le gaz s'échappe alors dans l'intervalle entre elle et le piston 25. La pièce d'insertion 14 déjà mentionnée est insérée par l'arrière dans la partie 1 de la pointe à tracer et est maintenue dans sa position à l'aide de la douille 3 de la pointe à tracer, de sorte qu'elle constitue l'extrémité avant de l'alésage 7 La pièce d'insertion est divisée en deux segments dans un plan horizontal (dans la figure) et le segment avant est relié au petit tube d'écriture 4 par un alésage 19, au travers duquel passe aussi le fil de nettoyage 5 Dans le segment arrière se trouve un petit tuyau 18, qui crée la liaison avec l'alésage intérieur 7 et à travers lequel passe le fil de nettoyage 5 A l'extrémité avant du petit tube 18 est placé un corps sphérique, qui forme une paroi de limitation interne d'une chambre tampon 15 en forme de segment sphérique, qui est délimitée vers l'extérieur par une paroi 17 des deux segments de la pièce d'insertion 14 Ainsi le petit tube 18 s'étend avec son extrémité avant jusqu'à la face opposée à l'alésage 19 du corps sphérique formant la paroi de délimitation 16 intérieure de la chambre tampon 15, c'est-à-dire que l'alésage intérieur 7 est relié avec la chambre tampon 15 sur le côté avant situé en face de l'alésage 19 du corps sphérique formant la paroi intérieure 16 de délimitation alors que la zone intérieure de la chambre tampon 15 est fermée Par l'alésage de liaison 28 comportant une section très petite et un évidement 29 dans la surface extérieure de la pièce 1, l'intérieur du petit tube 18 et donc la chambre tampon sont reliés à l'air ambiant et éventuellement des coups de bélier se produisant pendant le transfert du liquide d'écriture peuvent être déviés vers l'extérieur. Les surfaces formées par les parois de limitation 16 et 17 de la chambre tampon 15 sont composés de matériau conducteur électrique, comme du cuivre déposé par métallisation Sur ces surfaces sont branchés les raccordements 23 et 24 guidés à travers les parties 1 et 2 de la pointe d'écriture ainsi que, à travers la paroi de la tige de support 12 vers le circuit de régulation se trouvant dans le boîtier 20. En cela, le guidage des raccordements est montré seulement schématiquement. En service, le liquide d'écriture parvient de l'espace intérieur 11 du réservoir de liquide 10 par l'alésage de passage 9 du contrepoids 8 dans l'alésage interne 7 de la pointe d'écriture et de là par le petit tube 18 dans la chambre tampon 15 et par l'alésage 19 vers le petit tube d'écriture 4 Dans le petit tube d'écriture représenté, il n'est pas nécessaire d'avoir une chambre d'égalisation de pression à cause de l'absence de trop grandes quantités d'air dans le système lié au liquide, car il se trouve seulement un peu d'air pratiquement dans la zone arrière de la chambre tampon 15 Cette quantité d'air est toutefois très faible, de sorte qu'elle ne peut pas influencer de façon notable, par des variations de température, la pression d'ensemble dans le système lié au liquide. Qu'il soit d'abord indiqué, que la chambre tampon 15 est remplie par le liquide d'écriture jusqu'à ce que le liquide se trouve en contact avec la paroi de limitation intérieure 16 de la chambre tampon Dans cette situation, le liquide d'écriture électriquement conduteur établit une liaison élec- trique entre les raccordements 23 et 24, c'est-à-dire que le contact désigné par 15 ' (chambre tampon) à la figure 3 est fermé (représenté en tirets) Cet état ne change pas, même si le petit tube d'écriture est basculé de sa position verticale indiquée à la figure, car la liaison électriquement conductrice, entre les raccordements 23 et 24 reste maintenue par le liquide. Qu'il soit de toute façon mentionné, qu'un basculement est admissible seulement d'environ 300, car sinon grâce à la liaison électrique existante, entre les raccordements 23 et 24, le liquide dans la chambre tampon 15 n'est plus en liaison avec l'alésage 19 et donc plus également avec le petit tube d'écriture 4. Des inclinaisons supérieures à 300 ne sont toutefois pas usuelles dans l'utilisation de traceurs de courbes. Dans cet état fermé du contact 15 ', la batterie 26 se situe sur l'enroulement du relais 27 et maintient le contact de celui-ci ouvert (représenté en tirets), de sorte que le circuit comprenant les lignes 22, de la cellule de génération de gaz 20 présentant une alimentation en tension propre est interrompu. Si le liquide d'écriture de la chambre tampon 15 est consommé et que par suite le niveau de liquide dans la chambre tampon chute, la liaison électrique entre les raccordements 23 et 24 est interrompue, le contact 15 ' selon la figure 3 s'ouvre, alors le contact ferme le relais 27 et le circuit de courant pour la cellule de génération de gaz se ferme. Cette dernière délivre alors du gaz dans l'espace intérieur de la tige support 12 rendue étanche, se situant devant elle A la suite de cela, la face arrière du piston 25 est soumise à une pression et le piston se met en mouvement de façon correspondante vers l'avant et envoie sous pression du liquide de l'espace intérieur 11 du réservoir de liquide 10 vers l'avant, de sorte que le liquide se trouve pressé à travers le petit tube 18 dans la chambre tampon 15, jusqu'à ce que soit atteint dans celle-ci à nouveau un niveau de liquide, qui établit une liaison de conductibilité électrique entre les raccordements 23 et 24 Ceci conduit à une interruption de la création de gaz et donc à un arrêt de la course du piston 25. Le petit tube d'écriture, dont la partie avant est représentée à la figure 2, est largement en accord avec la construction du petit tube montré à la figure 1, et les mêmes parties ou les parties correspondant les unes aux autres sont désignées par les mêmes indices, toutefois augmentées de 100. La différence entre l'exemple de réalisation à la figure 1 et l'exemple de réalisation à la figure 2 consiste essentiellement dans la forme de la chambre tampon La chambre tampon 15 de l'exemple de réalisation à la figure 1 sous forme de deux sphères concentriques a dans l'exemple de réalisation à la figure 2 une paroi périphérique essentiellement de forme tronconique, qui est réalisée dans la pièce d'insertion 114 et délimite la chambre tampon 115 dans le sens périphérique La paroi en forme de tronc de cône est recouverte d'un matériau électriquement conducteur et la ligne 124 lui est reliée. Concentrique par rapport à l'alésage central traversé par le fil de nettoyage 105 dans la pièce d'insertion 114, cette pièce constitue depuis l'extrémité arrière de la paroi périphérique de la chambre tampon 115, s'amincissant en tronc de cône, en allant vers l'avant, un tronçon cylindrique, qui se termine à distance devant l'extrémité antérieure de la chambre tampon 115, de sorte que la chambre tampon 115 est en liaison avec l'alésage de passage prévu dans la pièce 101 pour le fil de nettoyage 105 A l'extrémité avant du tronçon cylindrique est réalisé sur sa surface extérieure un revêtement conducteur 116, qui est relié à la conduite 123 La zone du tronçon cylindrique, située derrière le revêtement 116 conducteur, n'est pas enduite et constitue donc une surface isolante électriquement, c'est-à-dire qu'à l'usage, il peut se créer une liaison électrique entre la surface revêtue de la paroi périphérique de la chambre tampon 115, s'amincissant en tronc de cône vers l'arrière et le revêtement 116 seulement à travers le liquide se trouvant dans la chambre tampon 115. Il faut mentionner, que la chambre tampon est en communication avec l'air ambiant seulement par le petit tube d'écriture 104 et vers l'arrière par l'alésage intérieur 107, alors que la partie arrière de la chambre tampon 115, qui est délimitée par la paroi périphérique du tronçon de cylindre, est fermée vers l'arrière. Si la chambre tampon 115 est remplie de liquide d'écriture, au point que celui-ci établisse une liaison électrique entre le revêtement 116 conducteur et le revêtement conducteur de la paroi périphérique de la chambre tampon s'amincissant en forme tronconique vers l'arrière et donc entre les conduites 123 et 124, dans ce cas la cellule génératrice de gaz ne délivre pas de gaz, comme cela a été expliqué précédemment en ce qui concerne l'exemple de réalisation montré à la figure 1 Si la liaison électrique entre les conduites 123 et 124 se trouve interrompue, ce qui est le cas lors de baisse de niveau du liquide dans la chambre tampon 115, la cellule génératrice de gaz se trouve activée et permet le transfert de liquide dans la chambre tampon 115, jusqu'au rétablissement de la liaison électrique. REVENDICATIONS 1 ) Petit tube d'écriture, en particulier pour l'utilisation dans un appareil à dessiner, comprenant un petit tube d'écriture ( 4) maintenu à l'extrémité avant d'une pointe de traçage ( 1, 2, 3), tube d'écriture dans lequel s'étend depuis l'arrière un fil de nettoyage ( 5) fixé à l'extrémité avant d'un corps disposé en contrepoids ( 6), ce contrepoids étant placé dans un alésage intérieur ( 7) le limitant à un mouvement axial de va-et-vient, alésage en liaison avec un réservoir de liquide d'écriture ( 11) ainsi qu'un dispositif ( 20, 23, 24) pour contrôler le niveau du liquide d'écriture dans une chambre tampon ( 15) prévue entre l'extrémité avant de l'alésage intérieur ( 7) et l'extrémité arrière du petit tube d'écriture ( 4) et pour activer un dispositif de transfert ( 25) du liquide d'écriture depuis l'alésage intérieur ( 7) dans la chambre tampon ( 15) lorsque le liquide arrive en- dessous d'un niveau donné, caractérisé en ce que la chambre tampon ( 15) est réalisée en symétrie complète par rapport à l'axe central du tube d'écriture ( 4) et ses parois de délimitation intérieures et extérieures ( 16, 17) divergent de l'avant vers l'arrière, en ce que la zone avant de la chambre tampon ( 15) est reliée au petit tube d'écriture ( 4) et à l'alésage intérieur ( 7), en ce qu'au moins les segments des surfaces de délimitation de la chambre tampon ( 15), qui divergent vers l'arrière, sont constitués d'un matériau conducteur électrique et sont reliés respectivement aux raccordements ( 23, 24) d'un circuit de régulation électrique, raccordements pouvant être reliés électriquement par le liquide d'écriture électri- quement conducteur, et en ce que le dispositif de transfert ( 25) est activé par l'interruption de la liaison électrique entre les raccordements ( 23, 24)du circuit de réglage. ) Petit tube d'écriture, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parois de délimitation de la chambre tampon ( 115) se développent en ligne droite dans des plans contenant l'axe central du petit tube traceur ( 104). ) Petit tube d'écriture, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parois de délimitation ( 16, 17) de la chambre tampon ( 15) se développent en courbes dans des plans contenant l'axe central du petit tube traceur ( 4). ) Petit tube d'écriture, selon la revendication 3, caractérisé en ce que le rayon de courbure des parois de délimitation ( 16, 17) est constant. ) Petit tube d'écriture, selon la revendication 3, caractérisé en ce que le rayon de courbure des parois de délimitation augmente de l'avant vers l'arrière. 60) Petit tube d'écriture, selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif de transfert comporte un piston ( 25) situé en contact étanche avec la paroi intérieure du réservoir de liquide d'écriture ( 11) et pouvant se déplacer en direction de l'extrémité arrière de l'alésage intérieur ( 7). ) Petit tube d'écriture, selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'extrémité arrière du réservoir de liquide d'écriture ( 11) est fermée avec étanchéité contre les gaz et en ce qu'un gaz peut être introduit et commandé dans la zone entre l'extrémité arrière et la face arrière du piston ( 25) pour créer une surpression. 8 ) Petit tube d'écriture, selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on a prévu une cellule de génération de gaz ( 20) pour créer du gaz.