LU88697A1 - Crayon magnétique - Google Patents

Description

CRAYON MAGNETIQUE

ARRIERE-PLAN ET RESUME DE L'INVENTION

La présente invention concerne un crayon magnétique pour tracer des croquis et des schémas sur la surface principale d'une feuille d'affichage magnétique.

Des dispositifs d'affichage magnétiques sont bien connus dans la technique, et comprennent une . feuille d'affichage constituée de microcapsules contenant un liquide huileux dans lequel sont mélangées une poudre ferromagnétique absorbant la lumière et une poudre non magnétique réfléchissant la lumière. Un crayon magnétique est utilisé pour tracer des images et des schémas à la surface principale de la feuille d'affichage magnétique, tandis qu'un dispositif d'effacement est prévu pour effacer les images et les schémas de la surface principale.

Des crayons magnétiques tels que ceux décrits aux figures 15 et 16 ont été utilisés pour tracer de tels croquis et de tels schémas. De tels crayons magnétiques 1 sont constitués d'un manche de crayon 2, d'une pointe 3 montée au bout du manche de crayon 2, d'une surface d'appui centrale 4 prévue à l'intérieur de la pointe 3, d'un élément de noyau 5 disposé sur une portion réceptrice 4a de la surface d'appui centrale 4, et d'un ressort 6 pour pousser l'élément de noyau 5 dans une direction telle qu'il dépasse de la pointe 3. Un aimant est noyé dans le matériau de noyau.

Lorsque l'on trace un croquis ou un schéma sur la surface principale d'une feuille d'affichage magnétique, le crayon magnétique 1 est disposé de telle sorte que l'aimant \ de l'élément de noyau 5 soit amené en contact avec la surface principale de la feuille d'affichage magnétique. Le crayon magnétique est déplacé sur la surface principale de la feuille d'affichage, et la poudre ferromagnétique absorbant la lumière est pendant ce temps attirée vers le crayon 1 dans les microcapsules, avec pour résultat qu'un croquis ou une ligne est affiché à la surface principale de la feuille d'affichage magnétique.

Ces crayons magnétiques classiques présentent de nombreux désavantages. En se reportant aux figures 15 et 16, par exemple, l'élément de noyau 5 a une forme en bâtonnet, et est monté de manière telle qu’il se déplace vers l'intérieur ou vers l'extérieur par rapport au corps du crayon 1. Si l'on veut tracer une ligne d'une largeur prédéterminée, le crayon magnétique 1 doit être disposé de manière sensiblement orthogonale par rapport à la surface principale de la feuille d'affichage magnétique de façon à ce que la ligne puisse être tracée. Ceci est très difficile pour des enfants, plus particulièrement de jeunes enfants, et souvent le crayon tombe lorsque l'on tente de tracer une telle ligne, le résultat étant que la ligne est brouillée ou interrompue.

Un but de la présente invention est de fournir un crayon magnétique qui permette facilement à un enfant de tracer des lignes de largeur uniforme.

Selon les principes de la présente invention, la surface plane de l'élément de noyau peut être constamment mise en contact avec la feuille d'affichage magnétique, quel que soit l'angle d'inclinaison du crayon magnétique par rapport à la surface principale de la feuille d'affichage magnétique, permettant ainsi de tracer facilement une ligne d'une largeur fixée.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une vue en perspective illustrant le dispositif d'affichage magnétique et le crayon magnétique d'un mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue en coupe verticale du crayon magnétique; la figure 3 est une vue en coupe verticale d'une partie du crayon magnétique; la figure 4 est une vue en coupe verticale d'une extrémité du crayon magnétique lorsqu'il est incliné par rapport à la feuille d'affichage; la figure 5 est une vue en coupe d’une portion de la feuille d’affichage magnétique; la figure 6 est une vue en perspective éclatée des composants du dispositif d'affichage magnétique ; la figure 7 est une vue en perspective éclatée du mécanisme à ressort; la figure 8 est une vue en plan montrant le mécanisme à l'intérieur du bâti à ressort ; la figure 9 est une vue en plan décrivant le fonctionnement du mécanisme à l'intérieur du bâti à ressort; la figure 10 est une vue en plan illustrant le fonctionnement du mécanisme à l'intérieur du bâti à ressort, dans la direction opposée; la figure 11 est une vue en coupe verticale ,du bâti à ressort; la figure 12 est une vue latérale décrivant la relation entre le bouton et le bâti à ressort ; la figure 13 est une vue du dessous illustrant la prise entre la crémaillère et le bâti à ressort; la figure 14 est une vue en coupe verticale d'une partie du crayon magnétique selon un autre mode de réalisation de la présente invention; la figure 1 5 est une vue en perspective éclatée d'un crayon magnétique classique; et la figure 16 est une vue en coupe de la pointe d'un crayon magnétique classique.

DESCRIPTION DU MODE DE REALISATION PREFERE

Le crayon magnétique est désigné en bloc' par la référence numérique 10, comme on le voit aux figures 1-4. Le crayon 10 est pourvu d'un élément de noyau 11 qui comprend une couronne en résine sphérique à une de ses extrémités. Un aimant 12 de type disque est noyé dans la surface 11a de l'élément de noyau 11.

L'élément de noyau 11 est supporté à l'intérieur du corps 14 de manière telle que la surface 11a dépasse du bout du corps 14. Un côté du corps 14 est pourvu d'un manche 14a et d'une pointe 14b. L'élément de noyau 11 est disposé à l'intérieur d'une ouverture centrale de la pointe 14b. Une tige 15 présentant une tête 15a est prévue dans la surface sphérique de l'élément de noyau 11, la tige 15 étant insérée à l'intérieur de la pointe 14b par l'intermédiaire du trou 16a de la rondelle 16. Un ressort 17 est enroulé autour de la-tige 15 entre la tête 15a et la rondelle 16. L'élément de noyau 11 est soutenu de la sorte par le corps 14 grâce à la force du ressort 17. Lorsque l'on trace une ligne, la surface plane 11a de l'élément de noyau 11 peut ainsi être mise en contact avec la surface principale de la feuille d'affichage magnétique, comme on le voit aux figures 3-4, quelle que soit l'inclinaison du corps 14, comme on peut le voir aux figures 3 et 4 .

Comme on le voit à la figure 2, l’élément de noyau 21 est pourvu d’une pointe qui comprend un aimant 22. L'élément de noyau 21 est configuré d'une manière telle que l'aimant 22 est noyé dans sa partie centrale faite en laiton.

L'élément de noyau 21 est supporté par le corps 14 de manière à ce qu'il puisse se déplacer dans une direction permettant à la pointe 22 de l'élément de noyau 21 de j sortir ou de rentrer élastiquement par rapport à l'extrémité du corps 14. L'autre côté du corps 14 est constitué du manche 14a, de la pointe 14c et d'une surface d'appui centrale 25 qui est disposée entre le manche 14a et la pointe 14c. Une partie réceptrice 25a est formée dans la surface d'appui centrale 25. Un ressort 26 est prévu dans la partie 25a de réception du noyau et pousse l'élément de noyau 21 vers la pointe. Un buttoir du type à bride 21a est disposé dans l'élément de noyau 21 et est pressé contre la surface interne de la pointe 14c.

Le manche 14a, les pointes 14b et 14c et la surface d’appui centrale 25 sont faites d'une résine dure, tandis que la rondelle 16 est réalisée en métal. Les aimants 12 et 22 sont des aimants de type au néodyme constitués d'un alliage obtenu à partir de néodyme, de fer et de bore, d'un alliage obtenu à partir d'un élément des terres rares appelé samarium et de cobalt, ou des aimants aux terres rares utilisant le praséodyme. L'utilisation de ces aimants autorise l'affichage clair de lignes fines.

Comme on le voit à la figure 1, le dispositif d'affichage magnétique 30 est généralement de configuration plate. Comme on le voit à la figure 6, une fenêtre rectangulaire 30a est prévue à la partie supérieure centrale du dispositif d'affichage 30. Une grande partie de la feuille d'affichage magnétique 32 est de la sorte exposée par l'intermédiaire de la fenêtre 30a. Une poignée 37 est formée sur le côté supérieur droit du dispositif d'affichage 30. Des évidements concaves 38a à 38d sont prévus au côté supérieur gauche. Une évidement concave 39 pour recevoir le crayon 10 est formé au côté supérieur avant de celui-ci.

Comme on le voit à la figure 5, la feuille d'affichage magnétique 32 comprend des microcapsules 33 prises en sandwich, dans lesquelles sont mélangés un liquide huileux contenant une poudre ferromagnétique 33a absorbant la lumière et une poudre non magnétique 33b réfléchissant la lumière, scellées par des feuilles de protection en film mince 34 présentant une perméabilité magnétique et transmettant la lumière. Les feuilles de protection 34 sont amenées à adhérer l'une à l’autre en utilisant un soudage à haute fréquence. La feuille de protection 34 du côté arrière peut ne pas transmettre la lumière.

Plusieurs trous poinçonnés 32a sont formés à la partie périphérique externe de la feuille d’affichage magnétique 32, comme on le voit à la figure 6. Des protubérances 35a sont prévues-sur la base 35 de l’affichage magnétique 30 et s'ajustent dans les trous poinçonnés_ 32a. Les parties d'extrémité supérieure des protubérances 35a dépassent des trous poinçonnés 32a et s'engagent dans des trous (non représentés) formés du côté arrière du cadre 36 de la fenêtre. Avec une telle configuration, la feuille d'affichage magnétique 32 est maintenue entre la base 35 et le cadre 36 de la fenêtre. Le cadre 36 de la fenêtre est attaché à la base 35 en insérant les saillies 36a ou les griffes de fixation 36b du cadre 36 de la fenêtre dans les trous d'insertion (non représentés) de la base 35.

Comme encore illustré en figure 6, un dispositif d'effacement désigné en bloc par la référence numérique 40 est pourvu d'un aimant allongé 41 qui est de préférence un aimant au néodyme réalisé dans un alliage obtenu à partir de néodyme, de fer et de bore, dans un alliage obtenu à partir d'un élément des terres rares appelé samarium et de cobalt, ou un aimant aux terres rares utilisant du praséodyme. L'aimant 41 s'insère dans la partie concave 42a d'un réceptacle 42. Une partie en ressaut est formée à l’extrémité de droite du réceptacle 42, comme on le voit à la figure 6. La partie du réceptacle 42 qui reçoit l'aimant est disposée en dessous de la feuille d'affichage 32 en passant par la fente 35b formée dans la base 35. L'extrémité de droite du réceptacle 42 est disposée en dessous de la base 35. Les protubérances 42b sont disposées sur le côté inférieur de l'extrémité de droite du réceptacle 42 et sont disposées dans des trous formés dans le bâti à ressort 43.

Comme on le voit à la figure 6, le bâti à ressort 43 est relié à un bouton 44 qui se déplace le long de la fente 35b. Un élément de type en crochet 45 qui fait corps avec le bouton 44, est prévu en dessous de la base 35. Lorsque le bouton 44 est tiré vers le côté avant, l'élément de type en crochet 45 est d'abord mis en contact avec le bâti à ressort 43. Le bâti à ressort 43 est intégralement déplacé vers le côté avant avec le bouton 44. Le mouvement du bâti à ressort 43 est guidé par le cadre arrière 46 dans lequel est prévu une crémaillère 46a.

Comme illustré en figure 7, une source d'énergie sous la forme d'un ressort en spirale 47 est disposée à l'intérieur du bâti à ressort 43. Le ressort en spirale 47 est enroulé ou tendu par le mouvement du bâti à ressort 43 vers le côté avant. C'est-à-dire qu'un pignon 50 qui sert de mécanisme d'enroulement est prévu en dessous du bâti à ressort 43, comme on le voit aux figures 11 et 13. Le pignon 50 coopère avec la crémaillère 46a. Le pignon 50 roule sur la crémaillère 46a lorsque le bâti à ressort 43 se déplace vers le côté avant. Le pignon 50 est attaché à un axe angulaire 51 de manière à être capable de fonctionner à vide, et coopère avec un embrayage bidirectionnel 52 qui est fixé sur l'axe angulaire 51. Un trou 52a dans lequel l'axe angulaire 51 est insérée, est formé dans l'embrayage bidirectionnel 52. Une paire de griffes 52b sont prévues sur l'embrayage bidirectionnel 52 et coopèrent avec les dents 50a de la circonférence interne du pignon 50. De cette manière, la rotation du pignon 50 entraîne la rotation de l'axe angulaire 51 par l'intermédiaire de l'embrayage bidirectionnel 52. De plus, un embrayage monodirectionnel 53 est fixé sur l'axe angulaire 51 . Une fente 53c à l'extrémité de laquelle est disposé le ressort en spirale 47, est formée sur une partie d'arbre 53b de l'embrayage monodirectionnel 53. L'autre extrémité du ressort en spirale 47 est accrochée à la saillie 43a qui est prévue sur le bâti à ressort 43. Le ressort en spirale 47 est enroulé ou tendu lorsque l'axe / angulaire 51 est mis en rotation. Une paire de pièces / élastiques 55 de type en croissant sont prévues à l'endroit de la portion d'arbre 53b de l'embrayage monodirectionnel 53. A la face supérieure du bout de chaque pièce élastique 55 en forme de croissant on trouve une saillie 55a présentant un côté incliné de manière à présenter une inclinaison vers le bas en direction du bout de la pièce élastique 55.

Un mécanisme de contrôle de la vitesse 60 est couplé à l'embrayage monodirectionnel 53 et est prévu à l'intérieur du bâti à ressort 43. Le mécanisme de contrôle de la vitesse 60 est constitué d'un premier engrenage 61, d'un deuxième engrenage 62, d'un troisième engrenage 63, d'un quatrième engrenage 64 et d'un rotor 65. Une rotation de l'embrayage 53 monodirectionnel entraîne la rotation du rotor 65 par l'intermédiaire du premier engrenage 61, du deuxième engrenage 62, du troisième engrenage 63 et du quatrième engrenage 64 lorsque le ressort en spirale 47 est déroulé. Le premier engrenage 61 est attaché à l'axe angulaire 51 de manière à être capable de tourner à vide. Plusieurs trous 61a, dans lesquels s’engagent des saillies 55a de l'embrayage 53 monodirectionnel, sont formés dans le premier engrenage 61. La coopération entre les saillies 55a et les trous 61a est rompue lorsque l'embrayage 53 monodirectionnel tourne dans une direction telle que le ressort en spirale 47 est enroulé et que le premier engrenage 61 ne tourne pas (figure 9). D'un autre côté, lorsque l’embrayage monodirectionnel 53 tourne dans une direction telle que le ressort en spirale 47 est déroulé, les saillies 55a coopèrent avec les trous 61a et le premier engrenage 61 tourne avec l'embrayage monodirectionnel 53 (figure 10). L'énergie de rotation du premier engrenage 61 est transmise au rotor 65 par l'intermédiaire du second engrenage 62, du troisième engrenage 63 et du quatrième engrenage 64. Comme on peut le voir en figure 8, le premier engrenage 61 coopère avec le petit engrenage 62a de la seconde transmission 62; le grand engrenage 62b de la , seconde transmission 62 coopère avec le petit engrenage 63a ƒ de la troisième transmission 63; le grand engrenage 63b de la troisième transmission 63 coopère avec le petit engrenage 64a de la quatrième transmission 64; et le grand engrenage 64b de la quatrième transmission 64 coopère avec l'engrenage 66a prévu sur la portion d'arbre 66 du rotor 65. Bien que chaque lame 65a du rotor 65 ait sensiblement la même longueur, comme on le voit aux figures 8 et 9, les longueurs de ces lames 65a respectives sont, en fait différentes l'une de l'autre. La rotation du rotor 65 agit comme mécanisme résistant lorsque le ressort en spirale 46 est déroulé. Il est entendu que le bouton 44, l'élément de type en crochet 45, la crémaillère 46a et les divers mécanismes prévus pour le bâti à ressort 43 servent de mécanisme de mise en mouvement de l'aimant.

Comme on peut le voir en figure 6, des cachets magnétiques 70 sont prévus pour les évidements pour cachets 38a-38d et sont constitués de telle manière que les aimants 70c sont disposés en dessous du corps 70b sur lequel les parties en bouton 70a sont prévues. Les cachets magnétiques 70, comme on le voit à la figure 1, comprennent la forme d'un cercle, la forme d'une voiture, la forme d'une étoile et la forme d'un coeur. Les évidements pour cachets 38a-38d présentent les mêmes formes et correspondent ainsi aux cachets 70.

L’utilisation du crayon magnétique 10 et de l'affichage magnétique 30 va maintenant être décrite. Une fois le bouton 44 tiré vers le côté avant, on en retire la main. Pendant que le bouton 44 est tiré vers le côté avant, l'aimant 41 supporté par le réceptacle 42 est également tiré vers le côté avant. Pendant ce temps, le ressort en spirale 47 est enroulé ou tendu. Une fois que l'on retire la main du bouton 44, la force de déroulement du ressort en spirale 47 déplace l'aimant 41 supporté par le réceptacle 42 vers le côté arrière. De cette manière l'aimant 41 se déplace vers l'avant et vers l'arrière en dessous de la feuille d'affichage magnétique . 32, la poudre j ferromagnétique absorbant la lumière étant concentrée sur j.

la face avant de celle-ci. Ainsi, la surface sur laquelle la poudre ferromagnétique absorbant la lumière est concentrée, c'est-à-dire la surface arrière, est noircie tandis que le surface sur laquelle la poudre non magnétique réfléchissant la lumière est concentrée, c'est-à-dire la surface avant, est blanchie.

Ensuite, lorsque le crayon magnétique 10 est frotté sur la surface de la feuille d'affichage magnétique 32, la poudre ferromagnétique absorbant la lumière des microcapsules est attirée magnétiquement vers la surface, noircissant la partie frottée. D'autre part, si l'on regarde la partie frottée par la face arrière, la partie correspondante paraît blanche. En conséquence, des dessins, des caractères, etc., sont affichés. Bien que l'on puisse utiliser l'une ou l'autre des plumes du crayon magnétique 10, l'inclinaison du corps 14 du crayon lorsque la plume est proche de l'élément de noyau 11, n'entraîne aucune perturbation. C'est-à-dire que la surface plane 11a de l'élément de noyau 11 est mise en contact avec la surface de la feuille d'affichage magnétique 32 quelle que soit l'inclinaison du corps du crayon 14. D'un autre côté, lorsque la plume proche de l'élément de noyau 21 est utilisée, le corps 14 doit être essentiellement orthogonal par rapport à la feuille d'affichage magnétique 32. Lorsque l'on utilise la plume de l’élément de noyau 11 on obtient une ligne relativement épaisse de largeur fixée.

Il est entendu que les principes de la présente invention ne sont pas limités au mode de réalisation préféré. Diverses modifications sont possibles sans sortir du cadre de la présente invention. Par exemple, bien que l'élément de noyau 11 présente une forme en couronne sphérique, il est clair, que l'élément de noyau peut présenter une surface plane; qu'au moins une partie de la surface plane 80a peut être constituée de l'aimant 81; que l'élément de noyau 80 peut être supporté par un corps de crayon telle que la surface plane de l'élément de noyau dépasse d'une extrémité du corps du crayon et qu'un / positionnement par rotule est obtenu par une extrémité sphérique d'une tige 83a disposée à l'extrémité arrière de l'élément de noyau 80 et du corps du crayon; et que la surface plane 80a de l'élément de noyau peut être mise en contact avec une surface principale de la feuille d'affichage magnétique 32 par la force d'un mouvement lorsque l'on trace un schéma ou assimilé, comme illustré en figure 14.

Bien qu'une partie de la surface plane 11 a ou 80a de l'élément de noyau 11 est l'aimant 12 ou 81, il est clair qu'un aimant peut être utilisé pour constituer l'entièreté de l'élément de noyau 11 ou 80, ou qu'un aimant peut être employé pour constituer l'entièreté de la surface plane 11a ou 80a sous forme d'un aimant de type en disque.

De ce qui précède il est clair que, en partie parce que l'élément de noyau est supporté par le corps du crayon de telle manière que la surface plane (la surface entaillée de l'élément de noyau présentant la forme d'une couronne sphérique) de l'élément de noyau dépasse d'une extrémité du corps du crayon et qu'un positionnement à rotule est réalisé entre l'extrémité de la tige disposée sur l'élément de noyau et le corps, et en partie parce que là surface plane de l'élément de noyau est mise en contact avec la surface principale de la forme magnétique en disque, la surface plane de l'élément de noyau peut être mise en contact de- manière constante avec la feuille d'affichage magnétique quelle que soit l'inclinaison du crayon magnétique par rapport à la. surface principale de la feuille d'affichage magnétique, permettant ainsi de tracer aisément une ligne de largeur fixée.

Claims (2)

1. Dans"un crayon magnétique dans lequel est prévu au moins un élément de noyau présentant un aimant et dont la configuration est telle qu'une ligne est tracée à la surface principale d'une feuille d'affichage magnétique en déplaçant l'aimant sur la surface principale de la feuille d'affichage qui est constituée de microcapsules dans lesquelles est scellé un liquide huileux contenant une poudre ferromagnétique absorbant la lumière et une poudre non magnétique réfléchissant la lumière, l'amélioration comprenant le fait de munir le crayon magnétique d'un élément de noyau présentant une forme en couronne sphérique, l'élément de noyau présentant une surface entaillée comprenant un aimant, l'élément de noyau étant supporté par le crayon magnétique de telle sorte que la surface entaillée de l'élément de noyau dépasse de l'extrémité du crayon, créant ainsi un contact à rotule par une partie d'une surface sphérique de l'élément de noyau et le crayon, la surface entaillée de l'élément de noyau étant mise en contact avec la surface principale de la feuille d'affichage magnétique par le mouvement de traçage d'une ligne.

2. · Crayon magnétique pour tracer des lignes à la surface principale d'une feuille d'affichage magnétique qui est constituée de microcapsules dans lesquelles est scellé un liquide huileux contenant une poudre ferromagnétique absorbant la lumière et une poudre non magnétique réfléchissant la .lumière, comprenant: un élément de noyau présentant une surface plane, un aimant constituant au moins une. partie de la surface plane de. l'élément de noyau, l'élément de noyau étant supporté par le crayon de telle manière que la surface plane de l'élément de noyau dépasse de l'extrémité du crayon créant ainsi un contact à rotule entre l'extrémité d'une tige disposée à l'extrémité arrière de l'élément de noyau et le crayon, de sorte que la surface plane de l'élément de noyau est mise en contact avec la surface principale de la feuille d'affichage magnétique par la force d'un mouvement de traçage d une ligne.