FR2779991A1 - Writing tip for ball point pen - Google Patents
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Abstract
Description
-41 La présente invention concerne une pointe pour stylo et plusThe present invention relates to a pen tip and more.
particulièrement pour des stylos à billes sans régulateur de débit d'encre. Dans de tels stylos, la pointe comprend un conduit interne à enveloppe cylindroconique renfermant une bille d'écriture dont une partie fait saillie à l'extérieur et qui est montée en libre rotation dans un especially for ballpoint pens without ink flow regulator. In such pens, the point comprises an internal duct with a cylindrical cone enclosing a writing ball of which a part projects outside and which is mounted in free rotation in a
logement d'extrémité.end housing.
La bille d'écriture est alimentée directement en encre à partir The writing ball is supplied directly with ink from
d'un réservoir tubulaire raccordé au conduit de la pointe. a tubular tank connected to the tip conduit.
La colonne d'encre contenue dans le réservoir est généralement surmontée d'un piston de graisse destiné à interdire un écoulement par l'arrière du réservoir et à éviter l'évaporation des solvants entrant dans la The ink column contained in the reservoir is generally surmounted by a grease piston intended to prevent flow from the rear of the reservoir and to avoid the evaporation of the solvents entering the
composition de l'encre.ink composition.
Cependant, quand le stylo est stocké avec sa pointe en bas ou bien lorsque il est utilisé de façon prolongé, il se produit des écoulements d'encre incontrôlés susceptibles de provoquer des dommages et d'entraîner une dégradation très sensible de la qualité d'écriture. Par ailleurs, en cas de choc sur la partie arrière du stylo ou bien de stockage du stylo en position verticale, pointe en haut ou même en position horizontale, il se produit un retrait de la colonne d'encre conduisant à des problèmes d'alimentation en encre à la reprise de However, when the pen is stored with its tip down or when it is used for a long time, uncontrolled ink flows occur which can cause damage and lead to a very marked deterioration in the writing quality. . In addition, in the event of an impact on the rear part of the pen or if the pen is stored in a vertical position, tip up or even in a horizontal position, there is a withdrawal of the ink column, leading to feeding problems. in ink when resuming
l'écriture ou en cours d'écriture. writing or being written.
Au surplus, lorsque la pointe de tels stylos n'est pas protégée par un capuchon étanche, le jeu compris entre la bille d'écriture et la paroi de son logement autorise l'évaporation des solvants volatils contenus In addition, when the tip of such pens is not protected by a waterproof cap, the clearance between the writing ball and the wall of its housing allows the evaporation of the volatile solvents contained
dans l'encre (en particulier dans le cas d'une encre aqueuse). in the ink (especially in the case of an aqueous ink).
Il en résulte localement un séchage de l'encre et la formation This results locally in drying of the ink and the formation
d'un bouchon artificiel rendant le stylo inutilisable. an artificial cap making the pen unusable.
Une solution technique à ces problèmes consiste à équiper la pointe du stylo d'un ressort hélicoïdal interne exerçant un effort d'appui sur la bille d'écriture qui se trouve alors plaquée en position de repos du stylo contre une lèvre annulaire délimitant son logement vers l'extérieur A technical solution to these problems consists in equipping the tip of the pen with an internal helical spring exerting a bearing force on the writing ball which is then pressed in the pen's rest position against an annular lip delimiting its housing towards outside
et l'obturant ainsi de manière étanche. and thus sealing it.
Lors de l'écriture, la pression exercée par l'utilisateur sur le stylo comprime le ressort en libérant ainsi entre la lèvre annulaire et la bille, During writing, the pressure exerted by the user on the pen compresses the spring, thereby releasing between the annular lip and the ball,
un passage pour l'encre.a passage for ink.
Cependant, le contact d'appui direct du ressort sur la bille limite sa liberté de rotation et réduit ainsi la souplesse d'écriture. Par ailleurs, l'installation du ressort hélicoïdal à l'intérieur de la pointe, immédiatement derrière le logement de la bille d'écriture, nécessite l'aménagement du conduit interne de telle sorte que son diamètre intérieur soit supérieur au diamètre de la spire d'extrémité du However, the direct support contact of the spring on the ball limits its freedom of rotation and thus reduces writing flexibility. Furthermore, the installation of the helical spring inside the point, immediately behind the housing of the writing ball, requires the arrangement of the internal conduit so that its internal diameter is greater than the diameter of the turn d end of
ressort pour permettre la mise en contact avec la bille. spring to allow contact with the ball.
Or, cette disposition entraîne une réduction parfois excessive de la surface du siège de la bille d'écriture et en particulier pour des billes However, this arrangement sometimes results in an excessive reduction in the surface of the seat of the writing ball and in particular for balls.
de faible diamètre.small diameter.
L'utilisation d'un ressort pourvu d'un élément d'appui sous forme soit d'une tige rectiligne, comme décrit dans le FR 2 729 966, soit d'une pièce allongée comme décrit dans le EP 810 103, permet, certes, de conserver une surface de siège suffisante mais laisse subsister The use of a spring provided with a support element in the form of either a straight rod, as described in FR 2 729 966, or of an elongated part as described in EP 810 103, certainly allows , to keep a sufficient seat surface but allows to remain
voire amplifie le problème lié à la raideur excessive d'écriture. or even amplifies the problem linked to the excessive stiffness of writing.
En effet, malgré la surface de contact réduite entre la bille et la tige, la rotation forcée de la bille lors de l'écriture génère des frictions importantes conduisant à une usure prématurée de la bille avec dégradation de son état de surface (apparition de stries, de rainures... ) et/ou de la tige (diminution de longueur...). Cette usure entraîne une baisse globale de la qualité et de la régularité de l'écriture du fait Indeed, despite the reduced contact surface between the ball and the rod, the forced rotation of the ball during writing generates significant friction leading to premature wear of the ball with deterioration of its surface state (appearance of streaks , grooves ...) and / or the rod (reduction in length ...). This wear leads to an overall decrease in the quality and regularity of writing due to the fact
notamment que l'étanchéité du logement de la bille n'est plus suffisante. in particular that the sealing of the ball housing is no longer sufficient.
De plus, lors de l'utilisation du stylo, le mouvement de rotation de la bille d'écriture dans son logement déplace l'extrémité de la tige ou de la pièce allongée qui possèdent un certain jeu axial dans le conduit interne. Ce déplacement se traduit par une diminution d'efficacité voire un dysfonctionnement du ressort, et l'apparition en cours d'écriture de In addition, when using the pen, the rotational movement of the writing ball in its housing displaces the end of the rod or of the elongated part which has a certain axial clearance in the internal conduit. This displacement results in a reduction in efficiency or even a malfunction of the spring, and the appearance during writing of
petites tâches d'encre ou de différentes formes d'irrégularités du trait. small ink stains or different forms of line irregularities.
Outre les problèmes mentionnés précédemment, les solutions techniques envisagées jusqu'à présent sont difficiles à réaliser industriellement ne serait-ce qu'en raison des difficultés rencontrées In addition to the problems mentioned above, the technical solutions envisaged so far are difficult to achieve industrially if only because of the difficulties encountered
pour le positionnement précis de l'élément d'appui sur la bille. for the precise positioning of the support element on the ball.
Par conséquent, ces solutions engendrent des surcoûts Consequently, these solutions generate additional costs
spécifiques et importants.specific and important.
La présente invention a pour but de résoudre les problèmes The object of the present invention is to solve the problems
techniques posés par les solutions de l'art antérieur. techniques posed by the solutions of the prior art.
Ce but est atteint, selon l'invention, au moyen d'au moins une bille intermédiaire disposée entre la bille d'écriture avec laquelle elle est This object is achieved, according to the invention, by means of at least one intermediate ball disposed between the writing ball with which it is
en contact et l'extrémité dudit ressort. in contact and the end of said spring.
Selon une caractéristique avantageuse, la bille intermédiaire est According to an advantageous characteristic, the intermediate ball is
disposée sur l'axe de la pointe.arranged on the axis of the point.
Selon une autre caractéristique, ladite bille intermédiaire est logée dans un alésage pourvu, au moins dans sa partie avant, d'un According to another characteristic, said intermediate ball is housed in a bore provided, at least in its front part, with a
rétreint formant siège pour la bille d'écriture. necked forming a seat for the writing ball.
Selon une variante particulière, ledit ressort possède un profil cylindroconique. Selon une autre variante, ledit ressort est hélicoïdal et possède une spire d'extrémité de diamètre restreint en contact d'appui avec la According to a particular variant, said spring has a cylindroconical profile. According to another variant, said spring is helical and has an end turn of restricted diameter in bearing contact with the
bille intermédiaire.intermediate ball.
Selon encore une autre variante, le contact entre la bille According to yet another variant, the contact between the ball
intermédiaire et la bille d'écriture est rotatif. intermediate and the writing ball is rotatable.
De préférence, la spire d'extrémité du ressort a un diamètre tel que la bille intermédiaire est logée partiellement dans ladite spire d'extrémité. Selon une autre caractéristique, la paroi du conduit interne est pourvue au niveau de la bille intermédiaire d'un réseau de canaux pour Preferably, the end turn of the spring has a diameter such that the intermediate ball is partially housed in said end turn. According to another characteristic, the wall of the internal duct is provided at the level of the intermediate ball with a network of channels for
le passage de l'encre.the passage of ink.
Selon un autre mode de réalisation, ledit conduit renferme un According to another embodiment, said conduit contains a
empilage de billes intermédiaire en contact mutuel. stacking of intermediate balls in mutual contact.
Dans ce cas, les billes intermédiaires ont de préférence des In this case, the intermediate balls preferably have
diamètres croissants de l'avant vers l'arrière dudit conduit. increasing diameters from front to rear of said conduit.
Selon encore un autre mode de réalisation, le conduit interne According to yet another embodiment, the internal conduit
renferme un jeu d'au moins deux billes intermédiaires juxtaposées. contains a set of at least two juxtaposed intermediate balls.
Les stylos à billes utilisant la pointe de l'invention présentent une colonne d'encre qui est stable dans le réservoir et qui ne génère au The ballpoint pens using the tip of the invention have an ink column which is stable in the reservoir and which does not generate
repos ni fuite ni évaporation.rest no leakage or evaporation.
Cette pointe permet une écriture régulière et continue sans aucune perturbation même en cas de choc à l'arrière du stylo ou de This tip allows regular and continuous writing without any disturbance even in the event of an impact on the back of the pen or
repos prolongé.prolonged rest.
La pointe de l'invention peut être utilisée tant en mode fixe, par exemple dans des stylos du type jetable, qu'en mode rétractable, par The tip of the invention can be used both in fixed mode, for example in disposable type pens, and in retractable mode, for example.
exemple, dans des stylos rechargeables. example, in refillable pens.
Par ailleurs, la bille intermédiaire supprime tout risque de grippage et/ou de coincement quelles que soient les sollicitations de la bille d'écriture, ce qui supprime tous les inconvénients liés au déplacement relatif de l'élément de liaison bille d'écriture / ressort, et en Furthermore, the intermediate ball eliminates any risk of seizure and / or jamming whatever the stresses of the writing ball, which eliminates all the drawbacks linked to the relative displacement of the writing ball / spring connecting element. , and in
particulier les défauts d'écriture. especially writing faults.
En outre, le montage des pointes de l'invention est particulièrement facile et rapide du fait que la bille intermédiaire est guidée avant de s'immobiliser axialement dans l'alésage cylindrique délimitant son logement et sans qu'il soit nécessaire de procéder à une In addition, the assembly of the points of the invention is particularly easy and rapid because the intermediate ball is guided before coming to a stop axially in the cylindrical bore delimiting its housing and without it being necessary to carry out a
quelconque orientation préalable.any prior orientation.
Les divers éléments constitutifs de la pointe étant particulièrement simples et leur assemblage étant aisé, son prix de The various constituent elements of the point being particularly simple and their assembly being easy, its price of
revient est particulièrement économique. returns is particularly economical.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la The present invention will be better understood on reading the
description qui va suivre accompagnée des dessins sur lesquels: description which will follow accompanied by the drawings on which:
- la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation de la pointe de l'invention; - les figures 2a et 2b représentent des vues de détail en coupe longitudinale du mode de réalisation de la figure 1 respectivement en position de repos et en position d'écriture; - la figure 3 représente une vue partielle en coupe transversale selon AA de la pointe représentée sur la figure 2b; - les figures 4 et 5 représentent des vues en coupe longitudinale d'un second et d'un troisième modes de réalisation de la pointe de l'invention. La pointe représentée sur les figures est destinée à être utilisée - Figure 1 shows a longitudinal sectional view of a first embodiment of the tip of the invention; - Figures 2a and 2b show detail views in longitudinal section of the embodiment of Figure 1 respectively in the rest position and in the writing position; - Figure 3 shows a partial view in cross section along AA of the tip shown in Figure 2b; - Figures 4 and 5 show views in longitudinal section of a second and a third embodiment of the tip of the invention. The tip shown in the figures is intended to be used
dans un stylo à bille.in a ballpoint pen.
Cette pointe est constituée d'une enveloppe cylindroconique 1 à axe longitudinal X, délimitant un conduit interne 10 qui renferme une bille d'écriture 2 dont une partie fait saillie à l'extérieur. La bille 2 qui sert à l'écriture est montée en libre rotation dans un logement 12 This point consists of a cylindroconical envelope 1 with a longitudinal axis X, delimiting an internal conduit 10 which encloses a writing ball 2, a part of which projects outside. The ball 2 which is used for writing is mounted in free rotation in a housing 12
d'extrémité délimité vers l'extérieur par une lèvre annulaire 11. end delimited towards the outside by an annular lip 11.
Le conduit 10 et le logement 12 situé dans son prolongement vers l'avant, sont destinés à communiquer vers l'arrière avec un réservoir d'encre (non représenté). Le réservoir est raccordé à ladite pointe, par exemple, par emmanchement externe sur un manchon 14 solidaire de la partie arrière de la pointe. L'enveloppe 1 renferme également un ressort 4 destiné à exercer un appui axial sur la bille d'écriture 2 en vue d'assurer un The conduit 10 and the housing 12 located in its extension forward, are intended to communicate rearwardly with an ink tank (not shown). The reservoir is connected to said tip, for example, by external fitting on a sleeve 14 secured to the rear part of the tip. The envelope 1 also contains a spring 4 intended to exert an axial support on the writing ball 2 in order to ensure a
contact étanche entre ladite bille 2 et la lèvre annulaire 11. tight contact between said ball 2 and the annular lip 11.
Le ressort 4 qui est ici un ressort hélicoïdal cylindroconique est The spring 4 which is here a cylindroconical helical spring is
logé dans le conduit interne 10 de l'enveloppe 1. housed in the internal duct 10 of the casing 1.
Le ressort 4 est bloqué en compression dans le conduit 10 par appui de sa spire d'extrémité arrière contre une face de retenue portée soit par le bord périphérique interne 14b du manchon 14, comme The spring 4 is blocked in compression in the duct 10 by pressing its rear end turn against a retaining face carried either by the internal peripheral edge 14b of the sleeve 14, as
représenté sur la figure 1 soit par l'extrémité du réservoir. shown in Figure 1 either by the end of the tank.
L'enveloppe 1 de la pointe renferme, selon l'invention, au moins une bille intermédiaire 3 disposée entre la bille d'écriture 2 avec laquelle elle est en contact, éventuellement rotatif, et l'extrémité avant du ressort 4. Dans le cas d'un contact rotatif, les billes intermédiaires ont une The envelope 1 of the tip contains, according to the invention, at least one intermediate ball 3 disposed between the writing ball 2 with which it is in contact, possibly rotary, and the front end of the spring 4. In the case of a rotary contact, the intermediate balls have a
fonction de roulement.rolling function.
Dans le mode de réalisation de la figure 1, la pointe ne renferme qu'une seule bille intermédiaire 3 qui assure ainsi la transmission et le In the embodiment of Figure 1, the tip contains only a single intermediate ball 3 which thus ensures transmission and
centrage de la résultante des efforts d'appui exercés par le ressort 4. centering of the resultant of the support forces exerted by the spring 4.
La bille intermédiaire 3 est disposée, de préférence, sur l'axe X de la pointe et est logée, par exemple, dans un alésage 13 représenté en The intermediate ball 3 is preferably arranged on the axis X of the point and is housed, for example, in a bore 13 shown in
détail sur les figures 2a et 2b.detail in Figures 2a and 2b.
L'alésage 13 est constitué d'une partie avant ou aval 13a délimitant un rétreint dont le diamètre intérieur est inférieur au diamètre de la bille intermédiaire 3 et à celui de la bille d'écriture 2. La partie arrière ou amont 13b de l'alésage 13 a un diamètre intérieur plus important qui est sensiblement égal au diamètre de la bille 3. Le rétreint de la partie avant 13a forme aussi le siège de la bille d'écriture 2 en The bore 13 consists of a front or downstream part 13a delimiting a constriction whose internal diameter is less than the diameter of the intermediate ball 3 and that of the writing ball 2. The rear or upstream part 13b of the bore 13 has a larger internal diameter which is substantially equal to the diameter of ball 3. The constriction of front part 13a also forms the seat of writing ball 2 in
limitant son déplacement vers l'arrière. limiting its rearward movement.
La zone de liaison 13c entre les parties avant 13a et arrière 13b The connection zone 13c between the front 13a and rear 13b parts
présente, de préférence, une paroi interne de courbure convexe. preferably has an internal wall of convex curvature.
Cette disposition permet l'introduction de la bille dans l'alésage This arrangement allows the introduction of the ball into the bore
13 par l'orifice arrière 14a du manchon 14. 13 through the rear hole 14a of the sleeve 14.
Le passage de l'encre depuis l'orifice 14a de la partie amont du conduit 10 jusqu'au logement 12 de la bille d'écriture 2 s'effectue principalement via un réseau périphérique de canaux 130 représenté en The passage of the ink from the orifice 14a of the upstream part of the conduit 10 to the housing 12 of the writing ball 2 is carried out mainly via a peripheral network of channels 130 shown in
coupe sur la figure 3.section in Figure 3.
Sur la figure 2a, la pointe est au repos (ici dans un plan horizontal) et la bille d'écriture 2 est en appui étanche contre la lèvre annulaire 11 de façon à obturer le logement 12 et à interdire tout écoulement vers l'extérieur de l'encre (non représentée) remplissant tout In FIG. 2a, the point is at rest (here in a horizontal plane) and the writing ball 2 is in sealed contact against the annular lip 11 so as to close the housing 12 and to prevent any outward flow from the ink (not shown) filling all
le volume du conduit 10 y compris l'alésage 13 et le logement 12. the volume of the conduit 10 including the bore 13 and the housing 12.
Dans cette position, il n'est donc pas nécessaire que la bille intermédiaire 3 qui est en contact avec la bille d'écriture 2 soit en butée contre la partie avant 13a du rétreint de l'alésage, ce qui laisse In this position, it is therefore not necessary for the intermediate ball 3 which is in contact with the writing ball 2 to be in abutment against the front part 13a of the constriction of the bore, which leaves
éventuellement subsister un léger jeu. possibly a slight play.
Sur la figure 2b, la pointe est mise en appui sur un support d'écriture. La bille d'écriture 2 est alors repoussée vers l'arrière de son logement 12 contre la partie avant 13a de l'alésage 13 formant siège en dégageant ainsi un passage pour l'encre à la périphérie de la lèvre In Figure 2b, the tip is supported on a writing medium. The writing ball 2 is then pushed backwards from its housing 12 against the front part 13a of the bore 13 forming a seat, thereby freeing a passage for the ink at the periphery of the lip.
annulaire 11.ring finger 11.
Dans cette position, la bille intermédiaire 3 est maintenue en contact d'appui contre la bille d'écriture 2 par le ressort 4 tout en étant In this position, the intermediate ball 3 is held in bearing contact against the writing ball 2 by the spring 4 while being
déplacée vers l'arrière dans l'alésage 13. moved backwards in bore 13.
Comme représenté sur les figures 1, 2a et 2b, le ressort hélicoïdal 4 possède une spire d'écriture 43 de diamètre restreint de telle sorte que la bille 3 est logée partiellement dans la spire 43, tout en étant As shown in FIGS. 1, 2a and 2b, the helical spring 4 has a writing turn 43 of restricted diameter so that the ball 3 is partially housed in the turn 43, while being
maintenu en appui.kept in support.
Dans le mode de réalisation de la figure 4, la pointe renferme un train de billes intermédiaires 31,32,33... en contact d'appui mutuel, In the embodiment of FIG. 4, the tip contains a train of intermediate balls 31, 32, 33 ... in mutual support contact,
éventuellement rotatif.possibly rotatable.
Les billes 31,32... sont disposées sous forme d'un empilage axial et possèdent des diamètres croissants de l'avant vers l'arrière de facçon à être calées latéralement par contact avec la paroi du conduit 10 à profil cylindroconique. Dans ce mode de réalisation, l'empilage atteint une hauteur sensiblement égale à celle de la partie conique du conduit 10 de telle sorte que le ressort hélicoïdal 4 est cylindrique avec des spires de The balls 31, 32 ... are arranged in the form of an axial stack and have increasing diameters from the front to the rear so as to be wedged laterally by contact with the wall of the duct 10 with cylindroconical profile. In this embodiment, the stack reaches a height substantially equal to that of the conical part of the conduit 10 so that the helical spring 4 is cylindrical with turns of
diamètre uniforme.uniform diameter.
La bille arrière 33 située à la partie supérieure de l'empilage est au contact de l'extrémité avant du ressort 4 tandis que la bille avant 31 The rear ball 33 located at the top of the stack is in contact with the front end of the spring 4 while the front ball 31
est au contact de la bille d'écriture 2. is in contact with the writing ball 2.
La figue 5 représente une vue de détail en coupe d'un troisième Fig 5 shows a detailed sectional view of a third
mode de réalisation de la pointe de l'invention. embodiment of the tip of the invention.
Dans ce mode de réalisation, la pointe comprend un jeu d'au moins deux billes intermédiaires 31,32 juxtapose. Les billes 31,32 sont calées latéralement en contact éventuellement rotatif, d'une part, avec la bille d'écriture 2 de plus grand diamètre, et d'autre part, avec la paroi du In this embodiment, the tip comprises a set of at least two intermediate balls 31, 32 juxtaposed. The balls 31, 32 are wedged laterally in possibly rotary contact, on the one hand, with the writing ball 2 of larger diameter, and on the other hand, with the wall of the
conduit interne 10.internal duct 10.
Une portion des billes 31,32 peut être logée à l'intérieur de la A portion of the balls 31, 32 can be housed inside the
spire d'extrémité avant 43 du ressort 4 comme représenté sur la figure 5. front end turn 43 of spring 4 as shown in FIG. 5.
Claims (11)
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FR9807745A FR2779991B1 (en) | 1998-06-19 | 1998-06-19 | BALLPOINT TIP |
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FR2779991B1 FR2779991B1 (en) | 2000-09-08 |
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ID=9527589
Family Applications (1)
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FR9807745A Expired - Lifetime FR2779991B1 (en) | 1998-06-19 | 1998-06-19 | BALLPOINT TIP |
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