Brevet FR3052651A1 — publié le 20171222

DESCRIPTION L'invention est relative à un pinceau doté d'un réservoir contenant un médium aqueux placé dans le manche, d'un mécanisme de recharge, et de touffes liées à des viroles interchangeables, l'ensemble présentant une homogénéité de débit le rendant apte à pouvoir être utilisé dans les différents domaines des loisirs créatifs, mais aussi beaux-arts et cosmétique. Etat des sachant : En matière d'état des sachant il importe de distinguer deux familles technologiques se rapprochant des problèmes posés par notre invention, celle des pinceaux et celle des stylo plumes. Dans la première famille des pinceaux, on distingue une première catégorie destinée principalement à des usages cosmétiques : Un premier brevet FR57329 du 26 avril 1948 fait état d'une invention relative à un réservoir tubulaire ou autre portatif à pinceau pour fard liquide qui peut éventuellement être rechargé par cartouche, le dispositif ayant d'une virole non changeable. Ce brevet décrit que la tête a une ouverture profilée (2) avec de multiples orifices aux fins d'assurer une alimentation homogène et continue du pinceau en phase d'utilisation, Un second brevet FR1114904 du 20 septembre 1954 est relatif à un pinceau réservoir à retouche doté d'un capuchon qui ferme de façon hermétique le réservoir. Lorsque le capuchon est retiré, le pinceau sort par la pression d'un faible ressort, Un troisième brevet FR1272988 du 23 aout 1960 décrit un pinceau réservoir à débit contrôlé pour tous liquides, l'appareil se compose d'un corps et d'un capuchon dont il convient que l'assemblage permette une parfaite imperméabilité des liquides à contenir D'autres brevets (FR 7712576 et FR2867036) font appel à une technologie de gestion du débit selon un principe de billes qui roulant à proximité de l'alimentation de la touffe permettent l'échange air/médium dans le réservoir et sur la touffe du pinceau. Toutefois si ces technologies sont appropriés à des médium très liquides, ils sont inadaptés à des composants plus acqueux. Aucun de ces brevets ne dispose de viroles interchangeables, de même qu'aucun n'a de système de chargement intégré au réservoir. Il existe par ailleurs sur le marché des pinceaux dotés de réservoirs disposant de systèmes de chargement, sans qu'il soit pour autant question d'intégrer le principe des viroles interchangeables. Ces systèmes de chargement sont régis selon deux principes : Le premier est d'utiliser un corps de réservoir se présentant assez mou sur le plan mécanique pour être pressé au fur et à mesure de l'utilisation aux fins de faire descendre le médium aqueux (brevet FR2666494 par exemple) . Dans ce cas, l'appareil peut être doté d'une pompe de chargement à piston qui ne présente aucune étanchéité à l'air en raison que l'action de pression du réservoir engendre une déformation de ce dernier qui occasionne de nombreuses fuites et 3052651 2 altère rapidement l'usage du pinceau, mais permet toutefois de constituer une dépression pour introduire le médium, Un autre consiste à faire appel à un corps rigide selon le même dispositif de chargement à pompe. Si la rigidité du réservoir permet de réduire conséquemment les problèmes de vétusté du pinceau, 5 d'autre problèmes restent posés quant à l'homogénéité du débit et l'arrêt de ce dernier une fois le capuchon installé. La pompe peut alors servir à la fois à charger l'instrument mais aussi de permettre une action de l'utilisateur en cours d'usage aux fins de réduire le vide d'air résultant de la perte de médium (brevet FR2867036 par exemple). Pour compenser la perte de médium par un apport d'air dans le réservoir, plusieurs brevets ont imaginés un apport d'air par le réservoir, 10 dont il convient que l'utilisateur règle fréquemment le débit (brevets français : 1121408 du 26 mars 1955, 1112321 du 23 octobre 1954 ; brevet autrichien 430067 du 23 mai 1911). Outre que l'intervention humaine rend approximative la régulation air/ médium, aucun de ces brevets ne permet de gérer les lois de capillarité pour alimenter la touffe des pinceaux, permettant juste de compenser les lois de dépression dans le réservoir. 15 En conséquence de ces pinceaux rechargeables, leurs technologies les adressent à des usages de loisir créatif sur des instruments ne nécessitant pas de précision de dépôt en raison que leur conception n'a pas permis d'intégrer les lois de capillarité et de maitrise de l'étanchéité à l'air, les rendant totalement inadaptés à des usages demandant de l'homogénéité de débit et de la précision, de type beaux-arts ou de cosmétique. 20 La problématique de régulation du débit a été étudiée depuis plus de 200 ans selon les lois de Jurin. La capillarité est le phénomène d'interaction qui se produit aux interfaces entre deux liquides non miscibles, entre un liquide et l'air ou entre un liquide et une surface. Elle est due aux forces de tension superficielle entre les différentes phases en présence. Elle est plus connue pour l'effet d'un liquide à forte tension superficielle remontant contre la gravité dans un tube très fin, dit tube capillaire (car « aussi fin qu'un 25 cheveu »). La tension superficielle est proportionnelle à la force de cohésion intermoléculaire du liquide concerné (qui elle-même dépend de sa composition chimique et des conditions physiques ambiantes). Plus les molécules du liquide ont une cohésion forte, plus le liquide est susceptible d'être transporté par capillarité. Lorsqu'un fin tube en verre est plongé dans de l'eau, les molécules d'eau sont plus attirées par le verre 30 que par l'air : l'eau adhère aux surfaces du tube pour augmenter sa surface de contact avec le verre et diminuer sa surface de contact avec l'air, puis ses molécules sont attirées sur la partie de la surface du tube immédiatement au-delà, et par répétition de ce phénomène l'eau monte ainsi le long du tube jusqu'à ce que la gravité qui s'exerce sur la colonne d'eau compense exactement l'effet d'attirance vers le haut. Selon ces principes, il convient donc d'assurer une parfaite étanchéité sur l'ensemble des composants 35 d'un instrument d'écriture aux fins qu'aucune interface nuisible ne vienne perturber les forces de tension superficielle dans les conduits sur les composants médium aqueux et air. La seconde famille se rapprochant des problématiques posées par notre brevet se rapporte aux technologies du stylo plume développées principalement au 19 ème siècle dans le cadre des brevets déposés successivement par MM. L.E. Waterman et Parker. 3052651 3 La solution la plus patente est celle développée par le brevet de L.E . Waterman déposé en 1884 ayant pour objet d'éviter que le stylo ne bave. Dans le cas du stylo, l'air passe sous la plume par l'intermédiaire d'un conduit présentant plusieurs striures fines permettant l'action du phénomène de capillarité précédemment décrit. Si cette solution est adaptée au stylographe en raison que la plume dispose d'une 5 ouverture pour apporter de l'air, dans notre cas cette solution ne peut être admise en ce que l'alimentation se fait au coeur de la virole et doit alimenter la touffe, sachant que le pinceau est utilisé à 360° sur son diamètre. Le brevet déposé par Parker en 1895 fait appel à une invention appelée « Lucky Curve ». Il s'agit d'un 10 dispositif installé dans le réservoir qui empêche une pression trop importante du flux aqueux vers la plume et favorisant ainsi la circulation de l'air. S'agissant de maintenir un débit, cette solution pourrait être appliquée au pinceau. Toutefois l'orientation coudée du « Lucky Curve »est positionnée de façon à entretenir le débit d'air sous la plume. Dans notre cas et pour les mêmes raisons d'utilisation de l'instrument d'écriture sur les 360° de son périmètre de touffe, le dit dispositif est inapproprié en l'état 15 puisqu'il convient que le principe d'alimentation régulée agisse en tout angle. En conséquence de l'état des sachant, il n'existe à notre connaissance aucun système inventif approprié pour garantir le bon fonctionnement d'un pinceau rechargeable disposant de viroles et touffes interchangeables et permettant d'offrir un débit homogène et précis. 20 Présentation de l'invention : L'invention est relative à un pinceau doté d'un réservoir contenant un médium aqueux placé dans le manche, d'un mécanisme de recharge, et de touffes de poils fixées sur des viroles interchangeables, l'ensemble présentant une homogénéité de débit grâce à des techniques de capillarité et d'étanchéité le 25 rendant apte à pouvoir être utilisé dans les différents domaines des loisirs créatifs, mais aussi beaux-arts et cosmétique. Celui-ci est composé de : une virole circulaire interchangeable (a) supportant une touffe de poils (b) sur sa partie inférieure (c), disposant d'un pas de vis mâle (d) sur les bords de son périmètre supérieur, d'un joint 30 d'étanchéité à l'air à l'extrémité supérieure de la virole (e) aux fins d'épouser le corps interne du réservoir (dit aussi chambre circulaire), d'un autre joint d'étanchéité (f) placé en bas du pas de vis (d) pour parfaire l'étanchéité à l'air, et de plusieurs conduits (g) placés en partie plus ou moins centrale de la virole aux fins de faire circuler le médium visqueux du réservoir à la touffe et assurer des caractéristiques de capillarité à même de pemettre une régulation du débit du médium dans 35 la touffe . Ces conduits (g) ont une excroissance hors de la virole sur la partie inférieure aux fins de conduire le médium au centre et en périphérie de la touffe et d'éviter ainsi de produire une semelle de médium sur la partie inférieure de la virole (c) pouvant boucher les conduits et perturber les principes de capillarité attendus par les canaux. un corps (h) recevant un réservoir étanche et contenant le mécanisme de recharge (i), disposant : 3052651 4 o d'un pas de vis femelle (j) en sa partie basse destiné à fixer la virole (a) en assurant une parfaite étanchéité à l'air par pression du joint (f) de la virole par l'extrémité basse du corps et jointoiement interne dans le réservoir à l'aide du joint (e) placé à l'extrémité supérieure de la virole, 5 o d'une chambre circulaire interne (k) (appelée aussi réservoir) de diamètre égal sur toute sa longueur et constituée d'un matériau solide aux fins de ne pas se déformer à une préhension rigoureuse ou forcée de l'instrument par l'utilisateur, o Au-dessus de la chambre et contenu dans le corps, un pas de vis (I) appelé à recevoir un mécanisme de déchargement et de rechargement (i) de la chambre qui traverse le corps 10 à sa partie centrale haute par l'intermédiaire d'un trou (m), o d'un bouton(n) placé au-dessus du trou (m) du corps raccordé au mécanisme de chargement et déchargement (i), le dit mécanisme étant constitué d'une pompe (o) en bout du réservoir placée à l'intérieur de la chambre et constituée d'un mécanisme doté d'une tige disposant d'une visse sans fin (p) s'actionnant sur le pas de vis du corps (I), tige 15 recevant en sa partie basse un cylindre circulaire (q) appelé à circuler dans le réservoir, le dit cylindre (q) recevant un triple joint sur son périmètre aux fins d'épouser parfaitement la paroi du réservoir à 360°, les joints étant placés sur le cylindre : ^ joint inférieur à lèvre (r) placé au plus bas du cylindre (q) constitué d'un matériau offrant une résistance mécanique adaptée à racler les résidus de médium collés 20 sur la paroi interne du réservoir (k), disposé selon un angle adapté pour offrir un raclage saillant sur la paroi lorsque le mécanisme est actionné pour décharger le médium vers la virole (c'est-à-dire descendant dans le réservoir), ^ joint intermédiaire (s) placé au milieu du cylindre (q) destiné à assurer un complément de raclage du réservoir et une première étanchéité à l'air du fait de 25 la dépression engendrée par le trou (m) placé en haut du corps, ^ joint supérieur (t) placé en haut du cylindre (q) vers le haut sur la paroi du corps, aux fins de parfaire l'étanchéité à l'air vers le haut. L'ensemble des joints constituent une étanchéité à l'air dans le réservoir telle que celle-ci ne peut être apportée que par les conduits placés dans la virole, permettant ainsi une alimentation de la touffe par des 30 apports de médium régulés sans dysfonctionnement induit par des dépressions empêchant le phénomène de capillarité. Deux fonctions sont ainsi assurées par les conduits intégrés à la virole : - un équilibre de pression à l'intérieur du réservoir aux fins de remplacer par de l'air le médium qui s'écoule dans les conduits, 35 - un débit constant de l'écoulement du médium vers la touffe aux fins d'optimiser la précision du dépôt de médium dans sa destination. 3052651 5 Figures : - Fig.1/3 Vue d'ensemble du pinceau - Fig.2/3 Vue de coupe de la virole 5 - Fig.3/3 Vue en coupe du corps Glossaire : a) virole circulaire interchangeable 10 b) touffe de poils c) partie inférieure de la virole d) pas de vis mâle e) l'extrémité supérieure de la virole f) joint d'étanchéité 15 g) d'un ou plusieurs conduits h) corps i) mécanisme de déchargement et de rechargement j) pas de vis femelle k) paroi interne du réservoir 20 I) pas de vis dans le corps m) trou n) bouton o) pompe p) visse sans fin 25 q) partie basse un cylindre circulaire r) joint inférieur s) joint intermédiaire t) joint supérieur 30 REVENDICATIONS1. Pinceau doté d'un réservoir contenant un médium aqueux placé dans le manche, d'un mécanisme de recharge, et de touffes de pils fixées sur des viroles interchangeables, l'ensemble présentant une homogénéité de débit grâce à des techniques de capillarité et d'étanchéité le rendant apte à pouvoir être utilisé dans les différents domaines des loisirs créatifs, mais aussi beaux-arts et cosmétique, caractérisé par : - une virole circulaire interchangeable supportant une touffe de poils sur sa partie inférieure, un corps contenant un réservoir étanche recevant le mécanisme de recharge. 10 2. Pinceau doté d'un mécanisme de recharge à virole interchangeable selon revendication 1 caractérisé en ce que la virole dispose d'un pas de vis mâle sur les bords de son périmètre supérieur, d'un joint d'étanchéité à l'air à l'extrémité supérieure de la virole aux fins d'épouser le corps interne du réservoir, d'un autre joint d'étanchéité placé en bas du pas de vis pour parfaire l'étanchéité à l'air, 15 et de plusieurs conduits placés en partie plus ou moins centrale de la virole aux fins de faire circuler le médium visqueux du réservoir à la touffe et assurer des caractéristiques de capillarité à même de permettre une régulation du débit du médium dans la touffe. 3. Pinceau doté d'un mécanisme de recharge à virole interchangeable selon revendication 1 20 caractérisé en ce que les conduits ont une excroissance hors de la virole sur la partie inférieure aux fins de conduire le médium au centre et en périphérie de la touffe et d'éviter ainsi de produire une semelle de médium sur la partie inférieure de la virole pouvant boucher les conduits et perturber les principes de capillarité attendus par les canaux. 25 4. Pinceau doté d'un mécanisme de recharge à virole interchangeable selon revendication 1 caractérisé en ce que le mécanisme de recharge est composé : ^ d'un pas de vis femelle en sa partie basse destiné à fixer la virole en assurant une parfaite étanchéité à l'air par pression du joint de la virole par l'extrémité basse du corps et jointoiement interne dans le réservoir à l'aide du joint placé à l'extrémité supérieure de la 30 virole, - d'une chambre circulaire interne de diamètre égal sur toute sa longueur et constituée d'un matériau solide aux fins de ne pas se déformer à une préhension rigoureuse ou forcée de l'instrument par l'utilisateur, ^ Au-dessus de la chambre et contenu dans le corps, un pas de vis appelé à recevoir un 35 mécanisme de déchargement et de rechargement de la chambre qui traverse le corps à sa partie centrale haute par l'intermédiaire d'un trou, ^ d'un bouton placé au-dessus du trou du corps raccordé au mécanisme de chargement et déchargement, 3052651 7 ^ un mécanisme de chargement et déchargement du médium constitué d'une pompe en bout du réservoir placée à l'intérieur de la chambre et constituée d'un mécanisme doté d'une tige disposant d'une visse sans fin s'actionnant sur le pas de vis du corps, tige recevant en sa partie basse un cylindre circulaire appelé à circuler dans le réservoir. 5. Pinceau doté d'un mécanisme de recharge à virole interchangeable selon revendication 1 caractérisé en ce que le cylindre circulaire du mécanisme de chargement reçoit un triple joint sur son périmètre aux fins d'épouser parfaitement la paroi du réservoir à 360°, les joints étant placés sur le cylindre : 5 ^ ^ ^ joint inférieur à lèvre placé au plus bas du cylindre constitué d'un matériau offrant une résistance mécanique adaptée à racler les résidus de médium collés sur la paroi interne du réservoir, disposé selon un angle adapté pour offrir un raclage saillant sur la paroi lorsque le mécanisme est actionné pour décharger le médium vers la virole, joint intermédiaire placé au milieu du cylindre destiné à assurer un complément de raclage du réservoir et une première étanchéité à l'air du fait de la dépression engendrée par le trou placé en haut du corps, joint supérieur placé en haut du cylindre vers le haut sur la paroi du corps, aux fins de parfaire l'étanchéité à l'air vers le haut.