CH707017A2 - Writing instrument, has body extending longitudinally according to central axis, and elastic element such as fastener, fixed in part of body, where elastic element and part of body are made of metal alloy that is partially amorphous - Google Patents
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Abstract
Description
Description Description
[0001 ] La présente invention concerne un instrument d’écriture comprenant un corps s’étendant longitudinalement selon un axe central et une agrafe s’étendant sensiblement parallèlement à l’axe central fixée à au moins une partie du corps jusqu’à une extrémité libre. The present invention relates to a writing instrument comprising a body extending longitudinally along a central axis and a clip extending substantially parallel to the central axis attached to at least a portion of the body to a free end .
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE BACKGROUND
[0002] Il est connu dans l’art antérieur des instruments d’écriture constitués un instrument d’écriture comprenant un corps qui s’étend longitudinalement selon un axe central C entre une extrémité avant et une extrémité arrière. L’extrémité avant comporte une ouverture par laquelle une pointe d’écriture, non visible puisque rétractée, peut sortir. A l’extrémité arrière, l’instrument d’écriture présente un bouton poussoir qui actionner un mécanisme, non représenté, de sortie/rétractation de la pointe. Le corps peut être réalisé par deux pièces, un nez conique et un fût auquel le nez conique est fixé. It is known in the prior art writing instruments constituted a writing instrument comprising a body which extends longitudinally along a central axis C between a front end and a rear end. The front end has an opening through which a writing tip, not visible since retracted, can come out. At the rear end, the writing instrument has a push button that actuate a mechanism, not shown, output / retraction of the tip. The body can be made by two pieces, a conical nose and a barrel to which the conical nose is fixed.
[0003] Cet instrument d’écriture est également muni d’une agrafe utilisée pour que l’utilisateur puisse accrocher l’instrument d’écriture à une poche de chemise par exemple. Cette agrafe consiste en un bras muni à une première extrémité d’une protubérance libre devant être en contact avec le corps de l’instrument d’écriture et, à une seconde extrémité, de moyens d’attache pour fixer ladite agrafe au corps de l’instrument d’écriture. Ces moyens d’attache peuvent être un système de clip c’est-à-dire que le système de clip vient s’insérer dans un orifice du corps pour fixer ladite agrafe. Les moyens d’attache peuvent également se présenter sous la forme d’une bague non fermée venant ceinturer le corps de l’instrument d’écriture. This writing instrument is also provided with a staple used so that the user can hang the writing instrument to a shirt pocket for example. This clip consists of an arm provided at one end with a free protuberance to be in contact with the body of the writing instrument and, at a second end, attachment means for attaching said clip to the body of the clip. writing instrument. These attachment means may be a clip system that is to say that the clip system is inserted into a hole of the body to fix said clip. The attachment means may also be in the form of an unclosed ring which surrounds the body of the writing instrument.
[0004] Un premier inconvénient est que ce type d’instrument d’écriture est peu esthétique et fragile. En effet, le fait que l’agrafe soit une pièce rapportée entraîne des risques d’arrachage de ladite agrafe lors de manipulations. A first disadvantage is that this type of writing instrument is unattractive and fragile. Indeed, the fact that the staple is an insert causes risks of tearing said staple during handling.
[0005] De plus, un inconvénient de cette configuration est qu’elle nécessite un procédé de fabrication dans lequel le corps et l’agrafe sont réalisés chacun de leur côté. Une étape supplémentaire d’assemblage est alors prévue pour équiper chaque instrument d’écriture d’une agrafe. In addition, a disadvantage of this configuration is that it requires a manufacturing method in which the body and the staple are each made on their side. An additional assembly step is then provided to equip each writing instrument with a staple.
[0006] Par ailleurs, le matériau dans lequel l’agrafe est réalisée est un métal quelconque. Chaque matériau se caractérise par son module d’Young E également appelé module d’élasticité (exprimé généralement en GPa), caractérisant sa résistance à la déformation. De plus, chaque matériau est aussi caractérisé par sa limite élastique oe(exprimée généralement en GPa) qui représente la contrainte au-delà de laquelle le matériau se déforme plastiquement. Ainsi, il est possible, pour une épaisseur donnée, de comparer les matériaux en établissant pour chacun le rapport de leur limite élastique sur leur module d’Young Oe/E, ledit rapport étant représentatif de la déformation élastique de chaque matériau. Ainsi plus ce rapport est élevé plus la déformation élastique du matériau est élevée. Or les matériaux cristallins tels qu’utilisés dans l’art antérieur, par exemple, l’alliage Cu-Be, dont le module d’Young E est égal à 130 GPa et ayant une limite d’élasticité σθvalant typiquement 1 GPa, donne un rapport oe/E faible c’est-à-dire de l’ordre de 0,007. Ces pièces en alliage cristallin possèdent, par conséquent, une déformation élastique limitée. Dans le cas d’une agrafe d’instrument d’écriture, on constate que l’utilisateur a tendance à manipuler fréquemment cette agrafe et cette dernière finit par se déformer voire se casser. Moreover, the material in which the staple is made is any metal. Each material is characterized by its Young's modulus E also called modulus of elasticity (generally expressed in GPa), characterizing its resistance to deformation. In addition, each material is also characterized by its elastic limit oe (generally expressed in GPa) which represents the stress beyond which the material deforms plastically. Thus, it is possible, for a given thickness, to compare the materials by establishing for each the ratio of their elastic limit on their Young's modulus Oe / E, said ratio being representative of the elastic deformation of each material. Thus, the higher the ratio, the higher the elastic deformation of the material. However, the crystalline materials as used in the prior art, for example, the Cu-Be alloy, whose Young's modulus E is equal to 130 GPa and having a yield strength σ typically equal to 1 GPa, gives a low EE / E ratio, that is to say of the order of 0.007. These crystalline alloy parts have, therefore, limited elastic deformation. In the case of a writing instrument clip, it is found that the user tends to frequently manipulate this clip and the latter eventually deforms or even break.
[0007] De même, l’utilisation de métaux précieux cristallins pour la fabrication d’une telle agrafe n’est pas envisageable compte tenu des caractéristiques mécaniques insuffisantes de ces métaux. En effet, ces métaux précieux présentent notamment une limite élastique faible, de l’ordre de 0.5 GPa pour les alliages d’Au, de Pt, de Pd et d’Ag, contre environ 1 GPa pour les alliages cristallins classiquement utilisés. Etant donné le module élastique de ces métaux précieux, qui est de l’ordre de 120 GPa, on arrive à un rapport Oe/E d’environ 0.004. Or un rapport Oe/E élevé est nécessaire pour la réalisation d’une telle agrafe comme expliqué précédemment. Par conséquent, l’homme du métier n’est pas incité à utiliser ces métaux précieux pour la réalisation d’une telle agrafe. Similarly, the use of crystalline precious metals for the manufacture of such a staple is not conceivable given the insufficient mechanical characteristics of these metals. Indeed, these precious metals have in particular a low elastic limit, of the order of 0.5 GPa for alloys of Au, Pt, Pd and Ag, against about 1 GPa for crystalline alloys conventionally used. Given the elastic modulus of these precious metals, which is of the order of 120 GPa, we arrive at an Oe / E ratio of about 0.004. However, a high Oe / E ratio is necessary for the production of such a staple as explained above. Therefore, those skilled in the art are not encouraged to use these precious metals for making such a staple.
[0008] Un autre inconvénient des instruments d’écriture existant est le ressort placé dans la partie inférieure du corps et qui fournit la force de rappel pour sortir/rétracter la pointe d’écriture. En effet ce ressort est une pièce unique qui parfois s’échappe du corps de l’instrument d’écriture lors du remplacement de la pointe d’écriture, ce qui supprime une fonction de base de l’instrument d’écriture. Another disadvantage of existing writing instruments is the spring placed in the lower part of the body and which provides the restoring force to exit / retract the writing tip. Indeed, this spring is a single piece that sometimes escapes from the body of the writing instrument when replacing the writing tip, which eliminates a basic function of the writing instrument.
RESUME DE L’INVENTION SUMMARY OF THE INVENTION
[0009] L’invention concerne un instrument d’écriture qui pallie les inconvénients susmentionnés de l’art antérieur en proposant un instrument d’écriture réalisé d’un seul tenant en matériau au moins partiellement amorphe. The invention relates to a writing instrument that overcomes the aforementioned drawbacks of the prior art by providing a writing instrument made of a single piece of at least partially amorphous material.
[0010] A cet effet, l’invention concerne un instrument d’écriture comprenant For this purpose, the invention relates to a writing instrument comprising
- un corps s’étendant longitudinalement selon un axe central (C); a body extending longitudinally along a central axis (C);
- un élément élastique fixée à au moins une partie du corps; caractérisé en ce que l’élément élastique et ladite au moins une partie du corps viennent de matière et sont réalisés en alliage métallique au moins partiellement amorphe. an elastic element attached to at least a part of the body; characterized in that the elastic member and said at least a portion of the body are of material and are made of at least partially amorphous metal alloy.
[0011 ] Des modes de réalisation avantageux de cet instrument d’écriture font l’objet des revendications dépendantes. Advantageous embodiments of this writing instrument are the subject of the dependent claims.
2 [0012] Dans un premier mode de réalisation avantageux, l’alliage métallique comporte au moins un élément qui est du type précieux, compris dans la liste comportant l’or, le platine, le palladium, le rhénium, le ruthénium, le rhodium, l’argent, l’iridium ou l’osmium. In a first advantageous embodiment, the metal alloy comprises at least one element which is of the precious type, included in the list comprising gold, platinum, palladium, rhenium, ruthenium and rhodium. , silver, iridium or osmium.
[0013] Dans un second mode de réalisation avantageux, l’agrafe et ladite au moins une partie du corps sont réalisées en matériau totalement amorphe. In a second advantageous embodiment, the clip and said at least part of the body are made of totally amorphous material.
[0014] Dans un troisième mode de réalisation avantageux, ledit matériau est exempt de Cobalt, de Béryllium ou de Nickel. In a third advantageous embodiment, said material is free of cobalt, beryllium or nickel.
[0015] Dans un autre mode de réalisation avantageux, ledit élément élastique est une agrafe s’étendant sensiblement parallèlement à l’axe central depuis une première extrémité fixée à au moins une partie du corps jusqu’à une extrémité libre. In another advantageous embodiment, said elastic member is a clip extending substantially parallel to the central axis from a first end attached to at least a portion of the body to a free end.
[0016] Dans un autre mode de réalisation avantageux, ledit élément élastique est un ressort comportant au moins un élément s’étendant sensiblement radialement vers l’axe central à l’intérieur de ladite au moins une partie du corps. In another advantageous embodiment, said elastic element is a spring comprising at least one element extending substantially radially towards the central axis within said at least part of the body.
[0017] Dans un autre mode de réalisation avantageux, ledit corps comprend à une extrémité avant une ouverture par laquelle une pointe d’écriture peut sortir. In another advantageous embodiment, said body comprises at an end before an opening through which a writing tip can exit.
[0018] Dans un autre mode de réalisation avantageux, ledit corps comprend à une extrémité avant un nez conique fixé audit corps et comprenant une ouverture par laquelle une pointe d’écriture peut sortir. In another advantageous embodiment, said body comprises at a front end a conical nose attached to said body and comprising an opening through which a writing tip can exit.
[0019] Dans un autre mode de réalisation avantageux, ledit corps comprend en outre des organes complémentaires directement incrustés audit corps lors d’une opération de coulé ou de formage à chaud. In another advantageous embodiment, said body further comprises complementary members directly embedded in said body during a casting operation or hot forming.
[0020] L’invention concerne également un procédé de réalisation d’un instrument d’écriture selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps est réalisé par les étapes suivantes: a) se munir du matériau constitutif du corps; b) réaliser ledit corps par coulée dudit matériau dans un moule; c) refroidir l’ensemble de sorte à donner audit corps une structure amorphe; et d) récupérer ledit corps. The invention also relates to a method of producing a writing instrument according to one of the preceding claims, characterized in that the body is made by the following steps: a) to provide the material constituting the body; b) producing said body by casting said material in a mold; c) cooling the assembly so as to give said body an amorphous structure; and d) recovering said body.
[0021 ] Un autre procédé de réalisation d’un instrument d’écriture se caractérise en ce que le corps est réalisé par les étapes suivantes: a) réaliser une préforme avec le dit matériau au moins partiellement amorphe; b) chauffer les matrices entre la température de transition vitreuse Tg et la température de cristallisation Tx dudit matériau; c) placer la préforme entre les matrices; et d) exercer une pression sur la préforme à l’aide des matrices pendant un temps prédéterminé afin de répliquer leur forme sur chacune des faces de la préforme, e) refroidir ledit corps de sorte à conserver l’état au moins partiellement amorphe. Another method of making a writing instrument is characterized in that the body is made by the following steps: a) making a preform with said at least partially amorphous material; b) heating the dies between the glass transition temperature Tg and the crystallization temperature Tx of said material; c) placing the preform between the dies; and d) pressing the preform with the dies for a predetermined time to replicate their shape on each of the faces of the preform; e) cooling said body to maintain the at least partially amorphous state.
[0022] Avantageusement, les matrices ou le moule comprennent des états de surface de sorte à les répliquer directement lors de l’opération de coulé ou de formage à chaud. Advantageously, the dies or the mold comprise surface conditions so as to replicate directly during the casting operation or hot forming.
[0023] De façon surprenante, les métaux précieux sous forme amorphe présentent un rapport oe/E élevé permettant la réalisation de pièces comme l’agrafe ou le ressort selon la présente invention. Surprisingly, precious metals in amorphous form have a high ratio e / E for the production of parts such as the staple or the spring according to the present invention.
[0024] Un premier avantage de la présente invention est qu’elle possède des caractéristiques élastiques plus intéressantes. En effet, dans le cas d’un matériau amorphe, le rapport Oe/E est augmenté par élévation de la limite élastique oe. Ainsi, le matériau voit donc la contrainte, au-delà de laquelle il ne reprend pas sa forme initiale, augmenter. Cette amélioration du rapport oj E permet alors une déformation plus importante. Cela permet d’optimiser les dimensions de l’agrafe selon que l’on veuille augmenter la plage de mesure de l’agrafe ou alors réduire la taille de ladite agrafe pour une plage de mesure équivalente. De même pour le ressort, la force de rappel peut être ajustée en modifiant les dimensions dudit ressort. A first advantage of the present invention is that it has more interesting elastic characteristics. Indeed, in the case of an amorphous material, the ratio Oe / E is increased by raising the elastic limit oe. Thus, the material sees the stress, beyond which it does not return to its original shape, increase. This improvement of the ratio oj E then allows a larger deformation. This makes it possible to optimize the dimensions of the clip according to whether one wishes to increase the measurement range of the clip or to reduce the size of said clip for an equivalent measuring range. Similarly for the spring, the restoring force can be adjusted by changing the dimensions of said spring.
[0025] Un autre avantage de ces matériaux amorphes est qu’ils ouvrent de nouvelles perspectives de mise en forme permettant l’élaboration de pièces aux formes compliquées avec une plus grande précision. En effet, les métaux amorphes ont la caractéristique particulière de se ramollir tout en restant amorphe dans un intervalle de température (Tx-Tgj donné propre à chaque alliage (avec Tx: température de cristallisation et Tg: température de transition vitreuse). Il est ainsi possible de les mettre en forme sous une contrainte relativement faible et à une température peu élevée. Cela permet alors de reproduire très précisément des géométries fines car la viscosité de l’alliage diminue fortement et ce dernier épouse ainsi tous les détails du moule. Another advantage of these amorphous materials is that they open new perspectives of formatting for the development of complicated shapes with greater precision. Indeed, the amorphous metals have the particular characteristic of softening while remaining amorphous in a given temperature range (Tx-Tgj specific to each alloy (with Tx: crystallization temperature and Tg: glass transition temperature). It is possible to shape them under a relatively low stress and at a low temperature, which makes it possible to reproduce fine geometries very precisely because the viscosity of the alloy decreases sharply and the latter thus marries all the details of the mold.
[0026] La présente invention concerne également un élément de protection d’une pointe d’écriture d’un instrument comprenant un capuchon s’étendant longitudinalement selon un axe central et agencé pour s’emboîter sur le corps dudit instrument, et une agrafe s’étendant sensiblement parallèlement à l’axe central depuis une première extrémité fixée au capuchon jusqu’à une extrémité libre caractérisé en ce que l’agrafe et ledit capuchon viennent de matière et sont réalisés en alliage métallique au moins partiellement amorphe. The present invention also relates to a protection element of a writing tip of an instrument comprising a cap extending longitudinally along a central axis and arranged to fit on the body of said instrument, and a staple. extending substantially parallel to the central axis from a first end attached to the cap to a free end characterized in that the clip and said cap are made of material and are made of at least partially amorphous metal alloy.
[0027] Dans un premier mode de réalisation avantageux, l’alliage métallique comporte au moins un élément qui est du type précieux, compris dans la liste comportant l’or, le platine, le palladium, le rhénium, le ruthénium, le rhodium, l’argent, l’iridium ou l’osmium. In a first advantageous embodiment, the metal alloy comprises at least one element which is of the precious type, included in the list comprising gold, platinum, palladium, rhenium, ruthenium, rhodium, silver, iridium or osmium.
3 [0028] Dans un second mode de réalisation avantageux, ladite agrafe et ledit capuchon sont réalisés en matériau totalement amorphe. In a second advantageous embodiment, said clip and said cap are made of totally amorphous material.
[0029] Dans un troisième mode de réalisation avantageux, ledit matériau est exempt de Cobalt, de Béryllium ou de Nickel. In a third advantageous embodiment, said material is free of cobalt, beryllium or nickel.
[0030] Dans un autre mode de réalisation avantageux, ledit capuchon comprend en outre des organes complémentaires directement incrustés audit corps lors d’une opération de coulé ou de formage à chaud. In another advantageous embodiment, said cap further comprises complementary members directly embedded in said body during a casting operation or hot forming.
[0031 ] L’invention concerne aussi un procédé de réalisation d’un instrument d’écriture qui se caractérise en ce que le capuchon est réalisé par les étapes suivantes: a) se munir du matériau constitutif du capuchon; b) réaliser ledit capuchon par coulée dudit matériau dans un moule; c) refroidir l’ensemble de sorte à donner audit capuchon une structure amorphe; et d) récupérer ledit capuchon. The invention also relates to a method of producing a writing instrument which is characterized in that the cap is made by the following steps: a) to provide the constituent material of the cap; b) producing said cap by casting said material in a mold; c) cooling the assembly so as to give said cap an amorphous structure; and d) recovering said cap.
[0032] Le procédé de réalisation d’un instrument d’écriture se caractérise aussi en ce que le capuchon est réalisé par les étapes suivantes: a) réaliser une préforme avec ledit matériau au moins partiellement amorphe; b) chauffer les matrices entre la température de transition vitreuse Tg et la température de cristallisation Tx dudit matériau; c) placer la préforme entre les matrices; et d) exercer une pression sur la préforme à l’aide des matrices pendant un temps prédéterminé afin de répliquer leur forme sur chacune des faces de la préforme, e) refroidir ledit capuchon de sorte à conserver l’état au moins partiellement amorphe. The method for producing a writing instrument is also characterized in that the cap is made by the following steps: a) making a preform with said at least partially amorphous material; b) heating the dies between the glass transition temperature Tg and the crystallization temperature Tx of said material; c) placing the preform between the dies; and d) exerting pressure on the preform with the dies for a predetermined time to replicate their shape on each of the faces of the preform, e) cooling said cap so as to maintain the at least partially amorphous state.
[0033] Avantageusement, les matrices ou le moule comprennent des états de surface de sorte à les répliquer directement lors de l’opération de coulée ou de formage à chaud. Advantageously, the dies or the mold comprise surface conditions so as to replicate directly during the casting operation or hot forming.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
[0034] Les buts, avantages et caractéristiques de l’instrument d’écriture selon la présente invention apparaîtront plus clairement dans la description détaillée suivante d’au moins une forme de réalisation de l’invention donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et illustrée par les dessins annexés sur lesquels: la fig. 1 représente de manière schématique une vue en coupe longitudinale d’un instrument d’écriture selon un premier mode de réalisation de la présente invention; la fig. 2 représente de manière schématique une vue de côté d’un instrument d’écriture selon la présente invention; et la fig. 2A représente de manière schématique une vue en coupe radiale d’un instrument d’écriture selon la présente invention; et la fig. 3 représente de manière schématique une vue de côté d’un instrument d’écriture selon un second mode de réalisation de la présente invention. The objects, advantages and characteristics of the writing instrument according to the present invention will appear more clearly in the following detailed description of at least one embodiment of the invention given solely by way of non-limiting example and illustrated by the accompanying drawings in which: FIG. 1 schematically shows a longitudinal sectional view of a writing instrument according to a first embodiment of the present invention; fig. 2 schematically shows a side view of a writing implement according to the present invention; and FIG. 2A schematically shows a radial sectional view of a writing instrument according to the present invention; and FIG. 3 schematically shows a side view of a writing instrument according to a second embodiment of the present invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DETAILED DESCRIPTION
[0035] Les fig. 1 et 2 représentent une vue en coupe d’un instrument d’écriture 1 selon un premier mode de réalisation. Cet instrument d’écriture 1 comprend un corps 2 qui s’étend longitudinalement selon un axe central C entre une extrémité avant 3 et une extrémité arrière 4. L’extrémité avant comporte une ouverture 5 par laquelle une pointe d’écriture 6, non visible puisque rétractée, peut sortir. Cette pointe d’écriture 6 peut être une pointe à mine ou une pointe à plume ou à bille ou un feutre disposée à l’extrémité d’une recharge (non représentée) s’étendant longitudinalement dans le corps 2. A l’extrémité arrière 4, l’instrument d’écriture présente un bouton poussoir 7 qui peut actionner un mécanisme, non représenté, de sortie/rétractation de la pointe. Figs. 1 and 2 show a sectional view of a writing instrument 1 according to a first embodiment. This writing instrument 1 comprises a body 2 which extends longitudinally along a central axis C between a front end 3 and a rear end 4. The front end has an opening 5 through which a writing tip 6, which is not visible since retracted, can come out. This writing tip 6 may be a pencil or a pen or ballpoint or a felt tip disposed at the end of a refill (not shown) extending longitudinally in the body 2. At the rear end 4, the writing instrument has a push button 7 which can actuate a mechanism, not shown, output / retraction of the tip.
[0036] Cet instrument d’écriture est également muni d’un élément élastique 10 telle une agrafe 8 utilisée pour que l’utilisateur puisse accrocher l’instrument d’écriture par exemple à une poche de chemise. Cette agrafe 8 consiste en un bras 81 muni à une première extrémité 82 d’une protubérance 83 devant être en contact avec le corps de l’instrument d’écriture. Cette agrafe est fixée, par une seconde extrémité 84, au corps 2 de l’instrument d’écriture. This writing instrument is also provided with an elastic element 10 such as a staple 8 used for the user to hang the writing instrument for example to a shirt pocket. This clip 8 consists of an arm 81 provided at a first end 82 with a protuberance 83 to be in contact with the body of the writing instrument. This clip is fixed, by a second end 84, to the body 2 of the writing instrument.
[0037] Dans une variante, le corps 2 peut être réalisé par deux pièces, un nez conique 9 et un fût auquel le nez conique est fixé. Il peut également être réaliser en trois pièces, une première partie au niveau de laquelle l’agrafe est fixée, une seconde partie servant à la préhension dudit instrument et une troisième partie qui est le nez conique fixé à la seconde partie. Ces trois parties forment ainsi ledit corps 2. In a variant, the body 2 can be made by two parts, a conical nose 9 and a barrel to which the conical nose is fixed. It can also be made in three parts, a first part at which the clip is fixed, a second part for gripping said instrument and a third part which is the conical nose attached to the second part. These three parts thus form said body 2.
[0038] Avantageusement selon l’invention, au moins la première partie du corps 2 et l’agrafe 8 viennent de matière et sont réalisées en un matériau totalement amorphe ou partiellement amorphe. En particulier, on utilise des verres métalliques Advantageously according to the invention, at least the first part of the body 2 and the clip 8 are made of material and are made of a totally amorphous or partially amorphous material. In particular, metal glasses are used
4 c’est-à-dire des alliages métalliques amorphes. Cette configuration d’avoir au moins la première partie du corps 2 et l’agrafe 8 monobloc offre un aspect plus solide et de meilleure qualité. 4 that is to say amorphous metal alloys. This configuration of having at least the first part of the body 2 and the clip 8 monoblock offers a more solid and better quality.
[0039] En effet, l’avantage, en termes de déformation de ces alliages métalliques amorphes, vient du fait que lors de leur fabrication, les atomes composant ce matériau amorphe ne s’arrangent pas selon une structure particulière comme c’est le cas pour les matériaux cristallins. Ainsi même si le module d’Young E d’un matériau cristallin et d’un matériau amorphe est identique, la limite élastique, oe, est différente. En effet, le matériau amorphe se différencie par une limite élastique oeaplus élevée que celle du matériau cristallin d’un rapport sensiblement égal à deux. Cela permet aux matériaux amorphes de pouvoir subir une plus forte contrainte avant d’arriver à la limite élastique as, la contrainte ainsi supportée étant quatre à huit fois supérieure à celle supportée par un matériau équivalent cristallin. Indeed, the advantage, in terms of deformation of these amorphous metal alloys, comes from the fact that during their manufacture, the atoms component amorphous material do not arrange according to a particular structure as is the case for crystalline materials. Thus, even if the Young's modulus E of a crystalline material and of an amorphous material is identical, the elastic limit, oe, is different. Indeed, the amorphous material is differentiated by an elastic limit oeaplus higher than that of the crystalline material of a ratio substantially equal to two. This allows the amorphous materials to be able to withstand greater stress before reaching the elastic limit as, the stress thus supported being four to eight times greater than that supported by a crystalline equivalent material.
[0040] En premier lieu, cette configuration permet d’améliorer la fiabilité de l’agrafe 8 sur l’instrument d’écriture. En effet, la limite élastique oeaest plus élevée ce qui rend la région plastique plus éloignée et donc diminue le risque de déformer plastiquement l’agrafe 8 lorsque l’utilisateur manipule l’instrument d’écriture. In the first place, this configuration improves the reliability of the clip 8 on the writing instrument. Indeed, the elastic limit oea is higher which makes the plastic region more distant and therefore reduces the risk of plastically deforming the clip 8 when the user manipulates the writing instrument.
[0041 ] De plus, de manière avantageuse, on constate qu’une agrafe 8 en matériau amorphe permet également pour une même contrainte, l’optimisation de son dimensionnement afin de supporter les mêmes contraintes. En effet, les dimensions de l’agrafe 8, telle que l’épaisseur modifient sa déformation. Avantageusement, avec une limite élastique qui augmente, la contrainte pouvant être appliquée à l’agrafe 8, sans déformation plastique, augmente. Il devient alors possible de garder la même résistance à la contrainte en réduisant son épaisseur. L’agrafe 8 devient, par conséquent, plus fine et donc moins visible ce qui peut apporter un plus en terme d’esthétique. In addition, advantageously, it is found that a staple 8 of amorphous material also allows for the same constraint, the optimization of its dimensioning to withstand the same constraints. Indeed, the dimensions of the clip 8, such as the thickness modify its deformation. Advantageously, with an increasing elastic limit, the stress that can be applied to the clip 8, without plastic deformation, increases. It then becomes possible to keep the same resistance to stress by reducing its thickness. The clip 8 becomes, therefore, thinner and therefore less visible which can bring a plus in terms of aesthetics.
[0042] Par ailleurs, les matériaux amorphes ou alliages métalliques amorphes ont la caractéristique d’être plus durs que leurs équivalents cristallins. De ce fait, le corps 2 réalisé dans un tel matériaux sera plus dur et donc plus résistant. Moreover, amorphous materials or amorphous metal alloys have the characteristic of being harder than their crystalline equivalents. As a result, the body 2 made of such materials will be harder and therefore more resistant.
[0043] On pourra alors citer comme exemples de matériaux amorphes pouvant être utilisés: le Zr41 Ti14Cu12Ni10Be23 dont le module d’Young E vaut 105 GPa et la limite élastique vaut σθ= 1 ,9 GPa, et qui a un rapport oj E = 0,018 et le Pt57.5Cu14.7Ni5.3P22.3 dont le module d’Young E vaut 98 GPa et la limite élastique vaut ae= 1 ,4 GPa avec un rapport Oe/E = 0,014. On comprendra que les alliages cités dans les brevets suivants: US 5,288,344; US 5,618,359 et US 7,368,022 sont incorporés par référence dans ladite demande. Examples of amorphous materials that may be used are: Zr41 Ti14Cu12Ni10Be23 whose Young's modulus E is equal to 105 GPa and the elastic limit is σθ = 1, 9 GPa, and which has a ratio oj E = 0.018 and Pt57.5Cu14.7Ni5.3P22.3 whose Young's modulus E is 98 GPa and the yield point is ae = 1.4 GPa with a ratio Oe / E = 0.014. It will be understood that the alloys recited in the following patents: US 5,288,344; US 5,618,359 and US 7,368,022 are incorporated by reference in said application.
[0044] Bien sûr, il existe d’autres caractéristiques qui peuvent être intéressantes telles que l’aspect allergène de l’alliage. En effet, on peut remarquer que les matériaux qu’ils soient cristallins ou amorphes utilisent souvent des alliages comprenant des éléments allergènes. Par exemple, de tels types d’alliages comportent du Cobalt, du Béryllium ou du Nickel. Ainsi, des variantes de l’invention peuvent être réalisées avec des alliages ne contenant pas ces éléments allergènes. On peut aussi prévoir que des éléments allergènes soient présents mais que ceux-ci ne provoquent pas de réaction allergène. Of course, there are other characteristics that may be of interest, such as the allergenic appearance of the alloy. Indeed, it can be noted that the materials that are crystalline or amorphous often use alloys comprising allergenic elements. For example, such types of alloys include cobalt, beryllium or nickel. Thus, variants of the invention can be made with alloys not containing these allergenic elements. It is also possible that allergenic elements are present but that they do not cause an allergenic reaction.
[0045] Selon une autre variante de l’invention, il peut être prévu que la au moins première partie du corps 2 et l’agrate 8 soient réalisées en matériau noble. Effectivement, à l’état cristallin, les matériaux nobles tels que l’or ou le platine sont trop mous pour permettre la réalisation d’une agrafe 8 flexible et robuste. Mais dès lors qu’ils se présentent sous la forme de verre métallique, c’est-à-dire à l’état amorphe, ces métaux précieux sont alors dotés de caractéristiques telles que leur utilisation devient possible tout en proposant un aspect précieux et esthétique. De façon préférentielle, le platine 850 {Pt 850) et l’or 750 (Au 750) sont les métaux précieux qui seront utilisés pour la réalisation de l’ensemble formé par ladite au moins première partie du corps 2 et l’agrafe 8. Bien sûr, d’autres métaux précieux pourront être utilisés tels que du palladium, rhénium, ruthénium, rhodium, argent, iridium et osmium. On comprendra que les alliages cités dans les brevets suivant: WO 2006/045 106 et WO 2004/059 019 sont incorporés par référence dans ladite demande. According to another variant of the invention, it can be provided that the at least first part of the body 2 and the agrate 8 are made of noble material. Indeed, in the crystalline state, the noble materials such as gold or platinum are too soft to allow the realization of a staple 8 flexible and robust. But when they are in the form of metal glass, that is to say in the amorphous state, these precious metals are then endowed with characteristics such that their use becomes possible while providing a valuable and aesthetic appearance . Preferably, the platinum 850 (Pt 850) and the gold 750 (Au 750) are the precious metals that will be used for producing the assembly formed by the at least first part of the body 2 and the staple 8. Of course, other precious metals may be used such as palladium, rhenium, ruthenium, rhodium, silver, iridium and osmium. It will be understood that the alloys cited in the following patents: WO 2006/045106 and WO 2004/059 019 are incorporated by reference in said application.
[0046] On peut également constater que les alliages métalliques amorphes possèdent une facilité de mise en forme. En effet, les métaux amorphes ont la caractéristique particulière de se ramollir tout en restant amorphe dans un intervalle de température (Tx-Tg) donné propre à chaque alliage. Il est ainsi possible de les mettre en forme sous une contrainte relativement faible et à une température pas trop élevée. It can also be seen that the amorphous metal alloys have an ease of formatting. Indeed, the amorphous metals have the particular characteristic of softening while remaining amorphous in a given temperature range (Tx-Tg) specific to each alloy. It is thus possible to shape them under a relatively low stress and a not too high temperature.
[0047] Ce procédé, décrit précisément dans le brevet US 2003/0 047 248 incorporé par référence dans la présente demande, consiste en un formage à chaud d’une préforme amorphe. Cette préforme est obtenue par fusion des éléments métalliques constituant l’alliage amorphe dans un four. Cette fusion est faite sous contrôle avec pour but d’obtenir une contamination de l’alliage en oxygène aussi faible que possible. Une fois ces éléments fondus, ils sont coulés sous forme de semi produit, puis refroidis rapidement afin de conserver l’état amorphe. Une fois la préforme réalisée, le formage à chaud est réalisé dans le but d’obtenir une pièce définitive. Ce formage à chaud est réalisé par pressage dans une gamme de température comprise entre Tg et Tx durant un temps déterminé pour conserver une structure totalement ou partiellement amorphe. Ceci est fait dans le but de conserver les propriétés élastiques caractéristiques des métaux amorphes. Les différentes étapes de mise en forme définitive sont alors: i. Chauffage des matrices ayant la forme négative de l’ensemble formé de la au moins première partie du corps 2 et de l’agrafe 8 jusqu’à une température choisie, ii. Introduction de la préforme en métal amorphe entre les matrices chaudes, iii. Application d’une force de fermeture sur les matrices afin de répliquer la géométrie de ces dernières sur la préforme en métal amorphe, iv. Attente durant un temps maximal choisi, This method, specifically described in US patent 2003/0 047 248 incorporated by reference in the present application, consists of a hot forming of an amorphous preform. This preform is obtained by melting the metal elements constituting the amorphous alloy in an oven. This fusion is done under control with the aim of obtaining a contamination of the oxygen alloy as low as possible. Once these elements are melted, they are cast as a semi product, then cooled rapidly to maintain the amorphous state. Once the preform is made, the hot forming is performed in order to obtain a final piece. This hot forming is carried out by pressing in a temperature range between Tg and Tx for a determined time to maintain a totally or partially amorphous structure. This is done in order to maintain the characteristic elastic properties of the amorphous metals. The different stages of definitive formatting are then: i. Heating the dies having the negative shape of the assembly formed of the at least first portion of the body 2 and the staple 8 to a selected temperature, ii. Introduction of the amorphous metal preform between the hot matrices, iii. Application of a closing force on the matrices in order to replicate the geometry of the latter on the amorphous metal preform, iv. Waiting for a chosen maximum time,
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Claims (20)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH01688/12A CH707017B1 (en) | 2012-09-18 | 2012-09-18 | Writing instrument. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CH01688/12A CH707017B1 (en) | 2012-09-18 | 2012-09-18 | Writing instrument. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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CH707017A2 true CH707017A2 (en) | 2014-03-31 |
CH707017B1 CH707017B1 (en) | 2020-03-13 |
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ID=50348656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH01688/12A CH707017B1 (en) | 2012-09-18 | 2012-09-18 | Writing instrument. |
Country Status (1)
Country | Link |
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CH (1) | CH707017B1 (en) |
-
2012
- 2012-09-18 CH CH01688/12A patent/CH707017B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH707017B1 (en) | 2020-03-13 |
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