PERFECTIONNEMENTS AUX: STYLOGRAPHES A. BILLE.
Cette invention est relative aux stylographes à bille et l'équivalent.,, du type dans lequel la bille tournante formant la pointe à écrire est montée dans un siège à. une extrémité d'une pièce de bout., à l'autre extrémité de laquelle est attaché un réservoir tubulaire rectiligne contenant une compo-
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du réservoir étant mis en communication,, à une extrémité., avec le siège de la bille par un passage de section transversale étroite traversant la pièce de bout et à l'autre extrémité avec 1-*atmosphère,. de manière que l'air puisse
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tion d'écrire.
Le fait que le réservoir de ces stylographes est ouvert à l'atmosphère provoqua des difficultés dans les premiers stylographes à bille par suite de la facilité avec laquelle 1'encre pouvait atteindre l'ouverture de prise d'air et s'écouler dehors. Dans les dernières années, on trouva.une solution à ce problème en donnant au réservoir une section suffisamment petite pour assurer que l'encre y forme un ménisque stable. Grâce à la force de retenue du ménisque extrêmement petit formé entre la bille et son siège,, une colonne d' encre substantielle pouvait être maintenue dans le réservoir,, même avec le stylographe placé pointe en haut et du moment que le ménisque à l'extrémité inférieure de la colonne était suffisamment stable pour résister aux chocs normaux.!) l'encre n'avait aucune tendance à couler par la prise d'air.
Avec les encres utilisées jusqu'à présenta le diamètre maximum du
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mm bien que généralement, afin d'avoir un coefficient de sécurités dans les stylographes mis sur le marchée le diamètre du réservoir était sensiblement
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entièrement satisfaisants,. d'utiliser un réservoir dont la section transversale interne ne permet pas à l'encre d'y former un ménisque stable,, pourvu que la prise d'air à l'extrémité du réservoir ait une section réduite de manière que l'encre puisse y former un ménisque stable, le volume de la partie du réservoir de section réduite étant suffisant pour absorber la dilatation du contenu du réservoir qui pourrait se produire dans les -conditions rencontrées normalement. Un avantage évident procuré par l'usage d'un grand réservoir est l'augmentation considérable de la capacité d'encre,, le réservoir proprement
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Le résultat d'autres expériences a maintenant montré qu'il était possible de supprimer la partie du réservoir de section réduite que l'on avait jugée antérieurement indispensable dans les stylographes du type précité dont le réservoir proprement dit a une section interne ne permettant pas à l'encre d'y former un ménisque stable. Cependant, afin de pouvoir y arriver., il faut satisfaire à certaines conditions supplémentaires et la présente invention réside dans la combinaison des moyens assurant ce résultat.
Suivant 1-'invention, un stylographe à bille du type précité com-
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un réservoir dont la section interne ne permet pas à l'encre d'y former un ménisque stable,, une charge d'encre dans le réservoir qui ne mouille pas la surface interne de celui-ci d'une manière substantielle et un coulisseau suiveur qui est relativement serré dans le réservoir et qui est formé par une-matière mouillée de manière adéquate par l'encre.
Le réservoir est fabriqué de préférence en une matière qui n'est pas mouillée elle-même de manière substantielle par l'encre mais qui peut être recouverte, si on le désire, par une matière qui est mouillée par l'encre. En outre., le coulisseau doit généralement être de construction légère ou avoir
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encre,, du moins quand il est mouillé par celle-ci.
Afin de faire comprendre plus clairement l'invention, on donnera ci-dessous quelques détails complémentaires à titre d'exemple, sur la meilleure façon connue à présent de mettre l'invention en pratique;, en se référant aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une coupe longitudinale d'un stylographe à bille suivant l'invention; la figure 2 est une section suivant la ligne II-II de la figure 1 reproduite à plus grande échelle et la figure 3 est une vue agrandie d'une partie de la figure 1 montrant le ménisque formé par l'encre entre la paroi interne du réservoir et le coulisseau.
Le stylographe à bille représenté comprend une bille tournante
1 montée dans un siège à une extrémité d'une pièce de bout 2 à l'autre extré-
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lui est attachée constitue une cartouche qui est insérée de manière amovible dans un support ou tube 6 muni d'un capuchon de protection amovible 7 et percé, en un endroit approprié.,, d'une ouverture de prise d'air (non représentée). Jusqu'ici, le stylographe ne diffère que peu des modèles antérieurs.
Cependant, suivant la présente invention, on prévoit une combinai-
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duise un résultat nouveau et inattendu lorsqu'elles sont combinées de la manière nouvelle décrite ci-dessous. La première caractéristique est de donner au réservoir 3 une section transversale interne telle que l'encre employée normalement jusqu'à présent dans ces stylographes ne peut y former un ménisque suffisamment stable pour résister aux chocs normaux.
Lorsque le tube réservoir a une section circulaire., comme c'est représenté,
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séquent il a une capacité d'encre relativement grande.
La seconde caractéristique réside dans le choix à la fois de la
matière constituant le réservoir 3 ou du moins la paroi intérieure de celui- ci et de l'encre 4 contenue dans le réservoir, qui est tel que l'encre ne / mouille pas la paroi intérieure du réservoir d'une manière substantielle sinon pas du tout., du moins pendant une partie considérable de la durée de
la cartouche. Un exemple de. choix approprié est celui d'une matière plastic'
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encre 4 contenant du diéthylène glycol comme solvant ou véhicule de la matière colorante de l'encre et pour toute épaisseur qu'il pourrait être nécessaire d'y ajouter.
Finalement, la troisième caractéristique essentielle.. qui doit
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existence d'un coulisseau suiveur 8 qui sera mouillé à un degré, approprié par l'encre utilisée et s'adaptera de façon raisonnablement serrée dans le
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aux propriétés mouillantes de l'encre par rapport à la matière du réservoir et à celle du coulisseau, le ménisque formé par l'encre entre la surface interne du réservoir 3 et le coulisseau-8.prend une forme ressemblant à celle représentée en 9 sur la figure 3. Une matière ayant donné de bons résultats pour le coulisseau est un feutre de laine relativement dur.
Un stylographe comportant la combinaison des caractéristiques précitées fonctionnera d'une manière satisfaisante sans aucune fuite d'encre par l'extrémité ouverte du réservoir, quand on le renverse pointe en haut.
On exposera maintenant_certains détails complémentaires, donnés uniquement à titre d'exemple, afin de faire apprécier convenablement certaines caractéristiques basiques fondamentales de la présente invention de ma-
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de faire d'autre choix appropriés de matières.
Une encre convenant pour l'usage dans le tube réservoir 3 quand il est en polythène comprend une matière colorante de base., de l'acide ricinoléique constituant un agent de mordançage ou de fixation de la matière colorante et du diéthylène glycol, ce dernier constituant un solvant ou un véhicule pour la matière colorante et l'agent de fixation et/ou pour le composé résultant de l'interaction de ces produits; cette encre a une viscosité relativement faible., par exemple environ le tiers ou les trois quarts de celle des encres non-polaires généralement utilisées jusqu'à présent.
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faut comprendre une encre ayant une huile ou un liquide huileux pour véhicule, cette huile ou ce liquide huileux étant pratiquement non-hygroscopique.
Un exemple pratique d'encre bleue appropriée est donné par un mé-
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tant le bleu 'Victoria à l'acide ricinoléique et en remuant, tout en chauffant le mélange au bain-marie. On dissout séparément la colophane dans une partie de l'éthylène glycol et ensuite tous les ingrédients sont mélangés à chaud. On peut remplacer si on le désire une partie de la teinture bleue
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ples et elles peuvent être modifiées dans le cas de certaines autres matières rantes de pouvoir colorant inférieur. Néanmoins, on peut introduire dans les encres ainsi produites jusqu'au double de la quantité de matière colorante
que l'on peut introduire dans les encres non-polaires déjà connues
Bien que les encres ainsi produites aient une viscosité comprise entre un tiers et trois quarts de celle des encres non-polaires déjà citées, elles ne produisent cependant pas, lorsqu'on les utilise pour remplir un stylographe à billes de suintement de la bille, même quand elles sont portées à une température relativement élevée. On a trouvé que ces encres ont la capacité de former un ménisque stable dans un réservoir en polythène.de
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faible viscosité, elles ne peuvent supporter des chocs tendant à rompre le ménisque. La faible viscosité a cependant un avantage considérable puisqu' elle facilite la désaération de l'encre par centrifugation lors du remplissage du réservoir et elle améliore l'effet dit de "fantôme".
Afin de pouvoir utiliser le réservoir 3 avec une pareille encre, le coulisseau 8 est inséré à son extrémité ouverte et repose sur la colonne d'encre 4 lorsque le stylographe est tenu dans la position normale pour écrire. Dans le cas du réservoir cylindrique représentée ce. coulisseau 8 est un cylindre de diamètre légèrement inférieur à celui de l'alésage du réservoir et de longueur au moins quelque peu supérieure à son diamètre. Le coulisseau
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coulisseau 8 et le réservoir 3 est tel que lorsque le poussoir est mouillé par 1-'encre, l'adhérence de celle-ci au coulisseau forcera ce dernier à suivre l'encre descendant dans le réservoir vers la bille 1 quand la réserve
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on tient le stylographe la pointe en haut. Dans cette position.:, le ménisque annulaire étroit 9 est suffisamment stable pour résister aux chocs normaux et la force d'adhérence entre l'encre et le coulisseau est suffisante pour empêcher ce dernier de se détacher de la colonne d'encre sous l'action de ces chocs. Par conséquent, la colonne d'encre reste supportée dans le réservoir par l'action combinée du solide ménisque formé par l'encre entre la bille 1 et son siège et de la pression atmosphérique appliquée sur l'extrémité exposée du coulisseau.
En général, on donne au coulisseau 8 une longueur supérieure à
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La matière qui a donné les meilleurs résultats jusqu'à présent pour le coulisseau 8 est le feutre de laine foulé de qualité connue sous le numéro
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axes dirigés perpendiculairement aux faces larges des feuilles de feutre telles qu'elles sont produites. De cette manière, on-est sûr que les fibres des coulisseaux en forme de bouchon sont d'une manière générale transversales par rapport à la longueur des coulisseaux et ces derniers peuvent être fabriqués avec des tolérances étroites. En- variante, on peut tailler les coulisseaux dans du-feutre extrudé, au moyen d'un couteau droit et dans ce cas, les fibres extérieures sont placées dans le sens de la longueur et elles causent un effet partiel de barbe qui est cependant insuffisant pour provoquer des ennuis.
On peut aussi fabriquer le coulisseau en n'importe quelle matière solide qui est mouillée de manière substantielle par 1-'encre, du moment que le coulisseau fini suit la colonne d'encre dans le réservoir vers la bille quand l'encre se consomme et qu'il reste aussi attaché à cette colonne quand le réservoir est renversé avec la bille en haut.
dépendant, le feutre offre de nombreux avantages dont l'un est
que sa nature fibreuse aide à compenser toute variation de dimension du diamètre intérieur 'du réservoir 3 " En outre, quand les coulisseaux sont fabriqués suivant le procédé exposé ci-dessus,, les fibres sont généralement transversales par rapport à la longueur des coulisseaux de'manière que tout gonflement qui se produit dans le feutre par suite du mouillage par l'encre se produira dans le sens delà longueur des coulisseaux et non pas transversalement .
Les coulisseaux en feutre cités ci-dessus sont rapidement mouillés par une encre au diéthylène glycol du type décrit ci-dessus et bien qu' ils aient une faible densité apparente. ils plongeraient dans l'encre s'ils n'étaient placés dans un tube avec peu de jeu. Quand on l'insère dans un réservoir le coulisseau est cependant mouillé par l'encre et il stabilise effectivement le ménisque qui s'y est formé. De plus"- il s'adapte de manière relativement serrée dans le réservoir sans engendrer de frottement excessif et il peut ainsi suivre facilement la colonne d'encre dans le réservoir quand l'encre se consomme lorsqu'on écrite tout en-restant attaché à cette colonne quand on renverse le réservoir.
Grâce au fait que l'encre ne mouille pas la paroi du réservoir 3 d'une manière substantielle, il n'y a pas ou presque pas de trace d'encre au-dessus du coulisseau 8 quand celui-ci descend dans le réservoir vers la bille., ce qui défavorise tout écoulement de l'encre en arrière.
On a obtenu des résultats semblables avec le coulisseau en feutre 8 dans un réservoir en polythène 3 en utilisant une encre comportant un
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le pas le polythène d'une manière substantielle tout en laissant une tache sur la matière quand il se retire.
La bille 1 est faite en une matière qui est "mouillée" mais non attaquée par l'encre. Si on modifie l'encre qui doit remplir le réservoir
3 de manière à améliorer sa caractéristique de "non-mouillage" de la matiè- re du réservoir tout en augmentant aussi son action de "mouillage " des métaux, particulièrement de l'acier., elle fonctionnera de manière satisfaisante quand on l'utilise dans un stylographe muni d'une bille en acier ordinaire.
Parmi les substances modificatrices qui peuvent être employées avec l'encre spécifiée ci-dessus on trouve certains composés connus sous le nom de plastifiants dans l'industrie des plastiques.: par exemple le
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préfère le triorésyl phosphate, particulièrement quand le réservoir 3 est en polythène ou recouvert de ce produite mais on peut employer d'autres substances quand la surface interne du réservoir est faite en une autre matière plastique* par exemple, on peut utiliser le diphényl chloré dans l'encre quand la matière plastique est l'acétate de cellulose.
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encre est généralement de l'ordre de 10$ et ceci aux dépens,, principalement du diéthylène glycol inclus dans la composition de l'encre.
Comme exemple d'une encre modifiée, on peut mentionner un mélan-
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çon plus marquée et elle peut être utilisée avec succès avec une bille en acier ordinaire.
Le terme "fantôme" est employé ici pour décrire le comportement d'un liquide qui est appliqué sous forme d'un film relativement mince sur une
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liquide, la gouttelette se forme sur ce bord et elle est absorbée par la masse de liquide. Ce phénomène,, dans les stylographes suivant cette invention., supprime la tendance qu'à l'encre de couler au-delà du coulisseau. Il diminue
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interne du réservoir qui pourrait autrement se produire et qui 'tendrait
à empêcher le coulisseau de suivre la colonne d'encre lorsque 1 il encre se consomme On comprendra que le réservoir 3 peut être fabriqué en n'importe
quelle matière qui n'est pas mouillée par l'encre. Le réservoir peut,, par
exemple, être fabriqué en une matière thermoplastique mélangée à une proportion de cire de manière que lorsque le tube réservoir a été fabriqué par
extrusion d'une manière connue, la cire "suinte" à la surface du tube et
forme dessus un revêtement de cire qui empêche l'encre de mouiller le tube
d'une manière substantielle et favorise ainsi l'effet de "fantôme".
Comme mesure de précaution supplémentaire, dans toutes les formes de l'invention.: on peut munir l'extrémité ouverte du réservoir d'un
bouchon reniflard ou d'une soupape de retenue suivant le Brevet n[deg.] 501.844
de la Demanderesse.
REVENDICATIONS,
1. Stylographe à bille du type spécifié, caractérisé en ce qu'
il comprend en combinaison un réservoir de section transversale intérieure
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pour le réservoir qui ne mouille pas la surface intérieure de ce dernier
d'une manière substantielle et un coulisseau suiveur qui s'adapte de manière relativement serrée dans le réservoir et qui est formé d'une matière
mouillée de façon appropriée par l'encre.
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