Brevet FR3100114A1 — publié le 20210305

Description Titre de l'invention : Dispositif de pinceau pour tous secteurs beaux- arts/cosmétique et loisirs créatifs, doté d'un manche rigide recevant un réservoir, ledit pinceau étant apte à distribuer régulièrement des fluides à comportement newtonien [0001] L'invention est relative à un pinceau doté d'un manche rigide recevant un réservoir, apte à distribuer des fluides à comportement newtonien selon un principe de régulation du débit en sortie de réservoir intervenant par l'équilibre des pressions existantes entre l'intérieur du réservoir et la sortie du fluide à l'endroit de la touffe, sans provoquer un phénomène de talon sur la semelle de la touffe, tout en permettant à celle-ci de se mouvoir offrant ainsi les performances d'écriture d'un pinceau conventionnel ( la touffe fait elle-même réservoir tampon du fluide libéré, elle opère à 360° en permettant des déposes de fluides en pleins et déliés). [0002] Etat des sachant : Rappelons la problématique posée par les fluides newtoniens, qui sont régis physiquement en ce qu'ils ne modifient pas leur comportement sous l'effet des contraintes mécaniques. Par cette caractéristique physique, le problème posé pour un pinceau doté d'un réservoir est que la distribution du fluide newtonien s'effectuant à travers la virole (passage obligé) nécessite des ouvertures entre le réservoir et la touffe qui doivent permettre son écoulement plus ou moins régulier. Selon la viscosité du fluide, et l'équilibre des pressions, la régularité de distribution du fluide est compromise En cela les lois scientifiques nous donnent solutions universelles quant aux comportements, mais aucune solution technologique appropriée pour remédier à ces phénomènes. Un problème particulier se pose pour un pinceau est que la touffe constitue un frein à l'écoulement des fluides Newtoniens et vient perturber le comportement du médium. De plus les variables de forme, de composition et de dimension de la touffe, accentuent le problème de régularité d'apport de fluide depuis le réservoir jusqu'à l'endroit utile dans la touffe. En effet, il est utile de rappeler que le médium doit être placé près de l'extrémité de la touffe pour permettre sa dépose sur le support. Sur un pinceau non pourvu d'un réservoir, le pinceau venant cueillir le médium, celui-ci se trouve naturellement à l'endroit où il est utile pour une dépose. Par ailleurs, toute touffe étant remplie de médiums à la base de celle-ci, se trouve inemployable par le fait que le pinceau est encombré de médium sans pouvoir le distribuer (effet talon). Dans le cas de pinceaux dotés d'un réservoir, la distribution du médium s'effectue par la base (ou semelle) de la touffe, cc qui génère naturellement le même problème d'un pinceau chargé sur la base de la touffe sans distribution à son extrémité, auquel s'ajoute le fait que cc talon bloque la distribution du fluide venant du réservoir. 2 [0003] En l'état des technologies connues relatives aux pinceaux dotés de réservoirs, l'ensemble des brevets d'invention ne traitent pas de solutions à même de gérer l'écoulement régulier de médiums newtoniens en tenant compte de leur comportement physique. [0004] Au plus près de la fonction recherchée, il importe de distinguer deux familles techno- logiques se rapprochant des problèmes posés par notre invention, celle des pinceaux dotés de réservoirs intégrés au manche et celle des stylo plumes. [0005] Dans la famille des pinceaux dotés de réservoirs, 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 pinceau doté d'un réservoir tubulaire ou autre portatif à pinceau pour fard liquide qui peut éventuellement être rechargé par cartouche. Cc brevet décrit plus particulièrement que la tête a une ouverture profilée (2) avec de multiples orifices(4) aux fins d'assurer une alimentation homogène et continue du stylo en phase d'utilisation. Rien dans cette invention ne décrit un dispositif approprié à distribuer un fluide newtonien, de même que la problématique d'équilibre de pression n'est pas relevée, l'inventeur ayant cu pour objet d'éviter de se salir par un excès de fluide. Enfin la touffe (5) du stylo n'est pas adaptée à offrir des capacités de dépose avec des pleins et des déliés, telle que le fait un pinceau artistique. La raison est que la touffe est encombrée d'un distributeur (3) doté de trous (4) qui bien qu'assurant le débit, bloque la touffe dans son mouvement. Cette invention bien connue pur un usage cosmétique a donc une action circonscrite au secteur cosmétique. - 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. Ce brevet indique la nécessité pour l'usager de faire pression sur le réservoir aux fins d'en faire sortir le fluide, ce qui indique que ce dispositif n'est pas à même de fournir un équilibre de pression, de même qu'il nécessite pour se faire que le réservoir ne soit pas rigide. - 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, tandis que le dispositif distribue le fluide par pression sur le réservoir, ce qui confère une distribution aléatoire. - 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 appropriées à des médiums très liquides, ils sont 3 inadaptés à des composants plus visqueux. [0006] Il existe par ailleurs une seconde catégorie de pinceaux plus particulièrement destinés à des activités de loisir créatif (sur des instruments ne nécessitant pas de précision de dépôt) dotés de réservoirs disposant de systèmes de chargement, 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 cc dernier qui occasionne de nombreuses fuites et altère rapidement l'usage du pinceau, niais 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, d'autre problèmes restent posés quant à r homogenehe du débit et l'arrêt de cc 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, 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, 3052651 du présent inventeur). Outre que l'intervention humaine rend approximative la régulation air/ fluide, aucun de ces brevets ne permet de gérer les lois de capillarité pour alimenter la touffe des pinceaux, permettant juste de compenser la dépression dans le réservoir. [0007] La seconde famille indiquée concernant les stylos plumes (se rapprochant des problé- matiques posées par l'écoulement des fluides newtoniens) ont été développées principalement au 19 ème siècle dans le cadre des brevets déposés successivement par MM. L.E. Waterman et Parker. La solution la plus patente est celle développée par le brevet de L.E . Waterman déposée 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 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 3600 sur son diamètre. [0008] Le brevet déposé par Parker en 1895 fait appel à une invention appelée « Lucky Curvc ». Il s'agit d'un dispositif installé dans le réservoir qui empêche une pression trop importante du fluide 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 Curvc » 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 puisqu'il convient que le principe d'alimentation régulée agisse en tout angle. [0009] Présentation de l'invention : l'invention est relative à un pinceau doté d'un manche rigide recevant un réservoir, apte à distribuer des fluides à comportement newtonien selon un principe de régulation du débit en sortie de réservoir intervenant par l'équilibre des pressions existantes entre l'intérieur du réservoir et la sortie du fluide à l'endroit de la touffe, sans provoquer un phénomène de talon sur la semelle de la touffe, tout en permettant à celle-ci de se mouvoir offrant ainsi les performances d'écriture d'un pinceau conventionnel ( la touffe fait elle-même réservoir tampon du fluide libéré, elle opère à 360°autour de son axe en permettant des déposes de fluides en pleins et déliés) caractérisé par : - Un manche (a) doté d'un réservoir (h) recevant dans sa partie haute une ouverture (c) destinée à faire pénétrer l'air dans le réservoir, - une virole (d) recevant un capillaire (c) à l'objet de retenir partiellement le fluide (f) contenu dans le réservoir (b) tout en offrant une certaine porosité, ce capillaire (e) ayant une partie sortante (g) de la virole (d)qui vient se placer au sein de la touffe (h) en son milieu sans toutefois que cette partie sortante ne dépasse plus de 25% de la hauteur sortante de la touffe, offrant ainsi une liberté de flexion de la touffe en tous sens. - une touffe (h) ayant certains poils (i) près de la partie sortante du capillaire (g) positionnés pour recouvrir l'espace laissé libre (j) au sein de la touffe du fait de la partie sortante du capillaire (g). [0010] Plus particulièrement à l'adaptation des composants à la variable de viscosité, l'invention se caractérise en ce que : - pour une viscosité jusqu'à 1,7 10 Pa.s, le capillaire (e) est constitué d'une mousse d'une porosité de 0,08 placée sur un support rigide sur son périmètre - pour une viscosité au-delà de 1,7 10 Pa.s jusque 5 10 Pa.s, le capillaire (e) est constitué d'un élément rigide recevant des ouvertures (k) traversant la longueur du capillaire à raison de dix ouvertures placées en toute part du capillaire, chacune de ces ouvertures (k) ayant un diamètre constant de 0,5mm, - pour une viscosité au-delà de 5 10 -3 Pa.s, le capillaire (e) est constitué d'un même élément rigide recevant des ouvertures (k) traversant la longueur du capillaire , avec des ouvertures(k) à un diamètre constant de 0,5mm placées en toute part du capillaire, mais dont le nombre vient s'ajouter à raison de deux ouvertures par phase de 50 10 -3 Pa. s. [0011] Ainsi, le fluide se transporte du réservoir(b) (f dans la figure 1), vers le capillaire (e) (f' dans la figure 1), pour se placer (fdans la figure 1) en tout endroit de la touffe (h) niais principalement au coeur de celle-ci au-dessus de la partie sortante (g)du capillaire. En conséquence, cette disposition évite les phénomènes de talon exposés ci-dessus et rend disponible le fluide à l'endroit où il est utile à l'action d'écriture. [0012] Enfin se rapportant à l'ouverture placée en partie haute du réservoir, un système d'obturation peut être placé, de type bague recouvrant le trou et le rendant hermétique à l'air, de façon à s'émanciper de la nécessité d'un bouchon sur la touffe lorsque le pinceau est au repos. Brève description des dessins [0013] [fig. 1 ] Vue en coupe longitudinale du dispositif dans son ensemble [0014] W8.21 Vue en coupe transversale du capillaire et de la touffe Glossaire : 100151 (a) manche (h) réservoir (c) ouverture partie haute du réservoir (d) virole (e) capillaire (f) fluide dans le réservoir (f') fluide placé dans le capillaire (f") fluide placé dans la touffe (g) partie sortante du capillaire (h) touffe (i) certains poils près de la partie sortante du capillaire (j) l'espace laissé libre au sein de la touffe (k) ouvertures traversant la longueur du capillaire 6 [Revendication I] [Revendication 2] REVENDICATIONSDispositif de pinceau doté d'un manche rigide recevant un réservoir, apte à distribuer des fluides à comportement newtonien selon un principe de régulation du débit en sortie de réservoir intervenant par l'équilibre des pressions existantes entre l'intérieur du réservoir et la sortie du fluide à l'endroit de la touffe, sans provoquer un phénomène de talon sur la semelle de la touffe, tout en permettant à celle-ci de se mouvoir offrant ainsi les performances d'écriture d'un pinceau conventionnel caractérisé par : - Un manche (a) doté d'un réservoir (b) recevant dans sa partie haute une ouverture (c) destinée à faire pénétrer l'air dans le réservoir, - une virole (d) recevant un capillaire (e) à l'objet de retenir partiellement le fluide (f) contenu dans le réservoir (b) tout en offrant une certaine porosité, ce capillaire (e) ayant une partie sortante (g) de la virole (d)qui vient se placer au sein de la touffe (h) en son milieu sans toutefois que cette partie sortante ne dépasse plus de 25% de la hauteur sortante de la touffe. - une touffe (h) ayant certains poils (i) près de la partie sortante du capillaire (g) positionnés pour recouvrir l'espace laissé libre (j) au sein de la touffe du fait de la partie sortante du capillaire (g). Dispositif de pinceau selon la revendication 1, particulièrement à l'adaptation des composants à la variable de viscosité, caractérisé en ce que le capillaire (e) est constitué : - d'une mousse d'une porosité de 0,08 placée sur un support rigide sur son périmètre pour une viscosité jusqu'à 1,7 10 -3 Pa.s, - d'un élément rigide recevant des ouvertures (k) traversant la longueur du capillaire à raison de dix ouvertures placées en toute part du capillaire, chacune de ces ouvertures (k) ayant un diamètre constant de 0,5mm, pour une viscosité au-delà de 1,7 10 -3 Pa.s jusque 5 10 -3 Pa.s, - d'un même élément rigide recevant des ouvertures (k) traversant la longueur du capillaire , avec des ouvertures(k) à un diamètre constant de 0,5mm placées en toute part du capillaire, mais dont le nombre vient s'ajouter à raison de deux ouverture par phase de 50 10 -3 Pa.s, pour une viscosité au-delà de 5 10 -3 Pa.s.