Brevet FR2779991A1 — publié le 19991224

-41 La présente invention concerne une pointe pour stylo et plus particulièrement pour des stylos à billes sans régulateur de débit d'encre. Dans de tels stylos, la pointe comprend un conduit interne à enveloppe cylindroconique renfermant une bille d'écriture dont une partie fait saillie à l'extérieur et qui est montée en libre rotation dans un logement d'extrémité. La bille d'écriture est alimentée directement en encre à partir d'un réservoir tubulaire raccordé au conduit de la pointe. La colonne d'encre contenue dans le réservoir est généralement surmontée d'un piston de graisse destiné à interdire un écoulement par l'arrière du réservoir et à éviter l'évaporation des solvants entrant dans la composition de l'encre. Cependant, quand le stylo est stocké avec sa pointe en bas ou bien lorsque il est utilisé de façon prolongé, il se produit des écoulements d'encre incontrôlés susceptibles de provoquer des dommages et d'entraîner une dégradation très sensible de la qualité d'écriture. Par ailleurs, en cas de choc sur la partie arrière du stylo ou bien de stockage du stylo en position verticale, pointe en haut ou même en position horizontale, il se produit un retrait de la colonne d'encre conduisant à des problèmes d'alimentation en encre à la reprise de l'écriture ou en cours d'écriture. Au surplus, lorsque la pointe de tels stylos n'est pas protégée par un capuchon étanche, le jeu compris entre la bille d'écriture et la paroi de son logement autorise l'évaporation des solvants volatils contenus dans l'encre (en particulier dans le cas d'une encre aqueuse). Il en résulte localement un séchage de l'encre et la formation d'un bouchon artificiel rendant le stylo inutilisable. Une solution technique à ces problèmes consiste à équiper la pointe du stylo d'un ressort hélicoïdal interne exerçant un effort d'appui sur la bille d'écriture qui se trouve alors plaquée en position de repos du stylo contre une lèvre annulaire délimitant son logement vers l'extérieur et l'obturant ainsi de manière étanche. Lors de l'écriture, la pression exercée par l'utilisateur sur le stylo comprime le ressort en libérant ainsi entre la lèvre annulaire et la bille, un passage pour l'encre. Cependant, le contact d'appui direct du ressort sur la bille limite sa liberté de rotation et réduit ainsi la souplesse d'écriture. Par ailleurs, l'installation du ressort hélicoïdal à l'intérieur de la pointe, immédiatement derrière le logement de la bille d'écriture, nécessite l'aménagement du conduit interne de telle sorte que son diamètre intérieur soit supérieur au diamètre de la spire d'extrémité du ressort pour permettre la mise en contact avec la bille. Or, cette disposition entraîne une réduction parfois excessive de la surface du siège de la bille d'écriture et en particulier pour des billes de faible diamètre. L'utilisation d'un ressort pourvu d'un élément d'appui sous forme soit d'une tige rectiligne, comme décrit dans le FR 2 729 966, soit d'une pièce allongée comme décrit dans le EP 810 103, permet, certes, de conserver une surface de siège suffisante mais laisse subsister voire amplifie le problème lié à la raideur excessive d'écriture. En effet, malgré la surface de contact réduite entre la bille et la tige, la rotation forcée de la bille lors de l'écriture génère des frictions importantes conduisant à une usure prématurée de la bille avec dégradation de son état de surface (apparition de stries, de rainures... ) et/ou de la tige (diminution de longueur...). Cette usure entraîne une baisse globale de la qualité et de la régularité de l'écriture du fait notamment que l'étanchéité du logement de la bille n'est plus suffisante. De plus, lors de l'utilisation du stylo, le mouvement de rotation de la bille d'écriture dans son logement déplace l'extrémité de la tige ou de la pièce allongée qui possèdent un certain jeu axial dans le conduit interne. Ce déplacement se traduit par une diminution d'efficacité voire un dysfonctionnement du ressort, et l'apparition en cours d'écriture de petites tâches d'encre ou de différentes formes d'irrégularités du trait. Outre les problèmes mentionnés précédemment, les solutions techniques envisagées jusqu'à présent sont difficiles à réaliser industriellement ne serait-ce qu'en raison des difficultés rencontrées pour le positionnement précis de l'élément d'appui sur la bille. Par conséquent, ces solutions engendrent des surcoûts spécifiques et importants. La présente invention a pour but de résoudre les problèmes techniques posés par les solutions de l'art antérieur. Ce but est atteint, selon l'invention, au moyen d'au moins une bille intermédiaire disposée entre la bille d'écriture avec laquelle elle est en contact et l'extrémité dudit ressort. Selon une caractéristique avantageuse, la bille intermédiaire est disposée sur l'axe de la pointe. Selon une autre caractéristique, ladite bille intermédiaire est logée dans un alésage pourvu, au moins dans sa partie avant, d'un rétreint formant siège pour la bille d'écriture. Selon une variante particulière, ledit ressort possède un profil cylindroconique. Selon une autre variante, ledit ressort est hélicoïdal et possède une spire d'extrémité de diamètre restreint en contact d'appui avec la bille intermédiaire. Selon encore une autre variante, le contact entre la bille intermédiaire et la bille d'écriture est rotatif. De préférence, la spire d'extrémité du ressort a un diamètre tel que la bille intermédiaire est logée partiellement dans ladite spire d'extrémité. Selon une autre caractéristique, la paroi du conduit interne est pourvue au niveau de la bille intermédiaire d'un réseau de canaux pour le passage de l'encre. Selon un autre mode de réalisation, ledit conduit renferme un empilage de billes intermédiaire en contact mutuel. Dans ce cas, les billes intermédiaires ont de préférence des diamètres croissants de l'avant vers l'arrière dudit conduit. Selon encore un autre mode de réalisation, le conduit interne renferme un jeu d'au moins deux billes intermédiaires juxtaposées. Les stylos à billes utilisant la pointe de l'invention présentent une colonne d'encre qui est stable dans le réservoir et qui ne génère au repos ni fuite ni évaporation. Cette pointe permet une écriture régulière et continue sans aucune perturbation même en cas de choc à l'arrière du stylo ou de repos prolongé. La pointe de l'invention peut être utilisée tant en mode fixe, par exemple dans des stylos du type jetable, qu'en mode rétractable, par exemple, dans des stylos rechargeables. Par ailleurs, la bille intermédiaire supprime tout risque de grippage et/ou de coincement quelles que soient les sollicitations de la bille d'écriture, ce qui supprime tous les inconvénients liés au déplacement relatif de l'élément de liaison bille d'écriture / ressort, et en particulier les défauts d'écriture. En outre, le montage des pointes de l'invention est particulièrement facile et rapide du fait que la bille intermédiaire est guidée avant de s'immobiliser axialement dans l'alésage cylindrique délimitant son logement et sans qu'il soit nécessaire de procéder à une quelconque orientation préalable. Les divers éléments constitutifs de la pointe étant particulièrement simples et leur assemblage étant aisé, son prix de revient est particulièrement économique. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre accompagnée des dessins sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation de la pointe de l'invention; - les figures 2a et 2b représentent des vues de détail en coupe longitudinale du mode de réalisation de la figure 1 respectivement en position de repos et en position d'écriture; - la figure 3 représente une vue partielle en coupe transversale selon AA de la pointe représentée sur la figure 2b; - les figures 4 et 5 représentent des vues en coupe longitudinale d'un second et d'un troisième modes de réalisation de la pointe de l'invention. La pointe représentée sur les figures est destinée à être utilisée dans un stylo à bille. Cette pointe est constituée d'une enveloppe cylindroconique 1 à axe longitudinal X, délimitant un conduit interne 10 qui renferme une bille d'écriture 2 dont une partie fait saillie à l'extérieur. La bille 2 qui sert à l'écriture est montée en libre rotation dans un logement 12 d'extrémité délimité vers l'extérieur par une lèvre annulaire 11. Le conduit 10 et le logement 12 situé dans son prolongement vers l'avant, sont destinés à communiquer vers l'arrière avec un réservoir d'encre (non représenté). Le réservoir est raccordé à ladite pointe, par exemple, par emmanchement externe sur un manchon 14 solidaire de la partie arrière de la pointe. L'enveloppe 1 renferme également un ressort 4 destiné à exercer un appui axial sur la bille d'écriture 2 en vue d'assurer un contact étanche entre ladite bille 2 et la lèvre annulaire 11. Le ressort 4 qui est ici un ressort hélicoïdal cylindroconique est logé dans le conduit interne 10 de l'enveloppe 1. Le ressort 4 est bloqué en compression dans le conduit 10 par appui de sa spire d'extrémité arrière contre une face de retenue portée soit par le bord périphérique interne 14b du manchon 14, comme représenté sur la figure 1 soit par l'extrémité du réservoir. L'enveloppe 1 de la pointe renferme, selon l'invention, au moins une bille intermédiaire 3 disposée entre la bille d'écriture 2 avec laquelle elle est en contact, éventuellement rotatif, et l'extrémité avant du ressort 4. Dans le cas d'un contact rotatif, les billes intermédiaires ont une fonction de roulement. Dans le mode de réalisation de la figure 1, la pointe ne renferme qu'une seule bille intermédiaire 3 qui assure ainsi la transmission et le centrage de la résultante des efforts d'appui exercés par le ressort 4. La bille intermédiaire 3 est disposée, de préférence, sur l'axe X de la pointe et est logée, par exemple, dans un alésage 13 représenté en détail sur les figures 2a et 2b. L'alésage 13 est constitué d'une partie avant ou aval 13a délimitant un rétreint dont le diamètre intérieur est inférieur au diamètre de la bille intermédiaire 3 et à celui de la bille d'écriture 2. La partie arrière ou amont 13b de l'alésage 13 a un diamètre intérieur plus important qui est sensiblement égal au diamètre de la bille 3. Le rétreint de la partie avant 13a forme aussi le siège de la bille d'écriture 2 en limitant son déplacement vers l'arrière. La zone de liaison 13c entre les parties avant 13a et arrière 13b présente, de préférence, une paroi interne de courbure convexe. Cette disposition permet l'introduction de la bille dans l'alésage 13 par l'orifice arrière 14a du manchon 14. Le passage de l'encre depuis l'orifice 14a de la partie amont du conduit 10 jusqu'au logement 12 de la bille d'écriture 2 s'effectue principalement via un réseau périphérique de canaux 130 représenté en coupe sur la figure 3. Sur la figure 2a, la pointe est au repos (ici dans un plan horizontal) et la bille d'écriture 2 est en appui étanche contre la lèvre annulaire 11 de façon à obturer le logement 12 et à interdire tout écoulement vers l'extérieur de l'encre (non représentée) remplissant tout le volume du conduit 10 y compris l'alésage 13 et le logement 12. Dans cette position, il n'est donc pas nécessaire que la bille intermédiaire 3 qui est en contact avec la bille d'écriture 2 soit en butée contre la partie avant 13a du rétreint de l'alésage, ce qui laisse éventuellement subsister un léger jeu. Sur la figure 2b, la pointe est mise en appui sur un support d'écriture. La bille d'écriture 2 est alors repoussée vers l'arrière de son logement 12 contre la partie avant 13a de l'alésage 13 formant siège en dégageant ainsi un passage pour l'encre à la périphérie de la lèvre annulaire 11. Dans cette position, la bille intermédiaire 3 est maintenue en contact d'appui contre la bille d'écriture 2 par le ressort 4 tout en étant déplacée vers l'arrière dans l'alésage 13. Comme représenté sur les figures 1, 2a et 2b, le ressort hélicoïdal 4 possède une spire d'écriture 43 de diamètre restreint de telle sorte que la bille 3 est logée partiellement dans la spire 43, tout en étant maintenu en appui. Dans le mode de réalisation de la figure 4, la pointe renferme un train de billes intermédiaires 31,32,33... en contact d'appui mutuel, éventuellement rotatif. Les billes 31,32... sont disposées sous forme d'un empilage axial et possèdent des diamètres croissants de l'avant vers l'arrière de facçon à être calées latéralement par contact avec la paroi du conduit 10 à profil cylindroconique. Dans ce mode de réalisation, l'empilage atteint une hauteur sensiblement égale à celle de la partie conique du conduit 10 de telle sorte que le ressort hélicoïdal 4 est cylindrique avec des spires de diamètre uniforme. La bille arrière 33 située à la partie supérieure de l'empilage est au contact de l'extrémité avant du ressort 4 tandis que la bille avant 31 est au contact de la bille d'écriture 2. La figue 5 représente une vue de détail en coupe d'un troisième mode de réalisation de la pointe de l'invention. Dans ce mode de réalisation, la pointe comprend un jeu d'au moins deux billes intermédiaires 31,32 juxtapose. Les billes 31,32 sont calées latéralement en contact éventuellement rotatif, d'une part, avec la bille d'écriture 2 de plus grand diamètre, et d'autre part, avec la paroi du conduit interne 10. Une portion des billes 31,32 peut être logée à l'intérieur de la spire d'extrémité avant 43 du ressort 4 comme représenté sur la figure 5. REVENDICATIONS 1. Pointe pour stylo du type comprenant un conduit interne (10) à enveloppe cylindroconique renfermant, d'une part, une bille d'écriture (2) dont une partie fait saillie à l'extérieur et qui est montée en libre rotation dans un logement (12) délimité vers l'extérieur par une lèvre annulaire (11) et communiquant avec un réservoir d'encre raccordé à ladite pointe et, d'autre part, un ressort (4) destiné à assurer le contact étanche de ladite bille d'écriture avec ladite lèvre annulaire (11), caractérisée en ce que ledit conduit (10) renferme, en outre, au moins une bille intermédiaire (3) disposée entre ladite bille d'écriture (2) avec laquelle elle est en contact et l'extrémité dudit ressort (4). 2. Pointe selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite bille intermédiaire (3) est disposée sur l'axe de la pointe. 3. Pointe selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ladite bille intermédiaire (3) est logée dans un alésage (13) pourvu, au moins dans sa partie avant (13a), d'un rétreint formant siège pour la bille d'écriture (2). 4. Pointe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit ressort (4) possède un profil cylindroconique. 5. Pointe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit ressort (4) est hélicoïdal et possède une spire d'extrémité (43) de diamètre restreint en contact d'appui avec la bille intermédiaire (3). 6. Pointe selon la revendication 5, caractérisée en ce que la spire d'extrémité (43) du ressort (4) a un diamètre tel que la bille intermédiaire (3) est logée partiellement dans ladite spire d'extrémité. 7. Pointe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la paroi du conduit interne (10) est pourvue au niveau de la bille intermédiaire (3) d'un réseau de canaux (130) pour le passage de l'encre. 8. Pointe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le contact entre la bille intermédiaire (3) et la bille d'écriture (2) est rotatif. 9. Pointe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit conduit (10) renferme un empilage de billes intermédiaires (31,32...) en contact mutuel. 10. Pointe selon la revendication 9, caractérisée en ce que lesdites billes intermédiaires (31,32...) ont des diamètres croissants de l'avant vers l'arrière dudit conduit (10). 11. Pointe selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que ledit conduit interne (10) renferme un jeu d'au moins deux billes intermédiaires (31,32) juxtaposées.