<B>Instrument traceur.</B> La présente invention a pour objet un ins trument traceur du type à bille, comprenant un réservoir d'encre de forme tubulaire, dont la face intérieure est lisse et 11n. élément de fermeture pour le réservoir, ajusté à glisse ment dans celui-ci et. qui se déplace normale ment le long du réservoir, en contact avec. l'encre, à mesure que l'encre s'épuise pendant l'écriture.
Cet instrument, selon l'invention, est ca ractérisé en ce que l'élément de fermeture présente à son extrémité éloignée de la bille un bord interne vif, servant à limiter l'étale ment intérieur, sur ladite extrémité éloignée, du ménisque d'encre qui est entre l'élément de fermeture et la face intérieure du réser voir.
Le dessin annexé représente schématique ment, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe longitudinale d'une première forme d'exécution.
La fig. 2 est une coupe longitudinale, à, plus grande échelle, d'un détail de la fig. 1. La fig. 3 est une vue analogue à la fig. 1, d'une deuxième forme d'exécution.
Les fig. 1 et 5 sont des vues en coupe longitudinale d'une troisième forme d'exécu tion dans deux positions différentes.
Les fig. 6 et 7 sont des vues analogues d'une variante.
L'instrument. représenté aux fig. 1 à 3 com prend un réservoir 1, de forme cylindrique, fixé à une extrémité traceuse 2, portant à son extrémité extérieure une bille traceuse 3 logée de façon à pouvoir tourner et dépassant légèrement. d'une douille, cette bille étant ali mentée à partir du réservoir 1, par un con duit d'alimentation de petit diamètre .1.
Le réservoir 1 a une capacité appréciable, et pour empêcher les pertes d'encre l'instru ment comprend un élément de fermeture étanche 5.
Comme l'indiquent les fi-. 1 et 2, l'élé ment 5 a la forme d'un piston à jupe cylin drique et ajusté à glissement dans l'intérieur du réservoir 1. Ce piston a une tendance nette au flottement (c'est-à-dire qui a une densité d'ensemble inférieure à celle de l'encre). On entend par densité d'ensemble de l'élément de fermeture le rapport du poids de l'élément (dans l'air) à son volume total (y compris le volume de toute cavité s'y trouvant éventuelle ment et non remplie d'encre).
Le réservoir 1 est fermé à son extrémité arrière par un bouchon muni d'un trou d'évent 8. Il pourrait cependant. être ouvert sans inconvénient.
Lorsque l'instrument est dans la position d'écriture l'élément 5 flotte. Mais lorsque l'instrument est inversé, dans la position de transport, l'élément, 5 tend à s'élever dans l'encre et est maintenu à l'extrémité de la colonne d'encre éloignée de la pointe à bille par le ménisque qui s'étend entre l'élément de fermeture et la face intérieure du réservoir. Mais, dans cette dernière position, la tendance au flottement. de l'élément 5 peut provoquer son déplacement jusqu'à ce que le ménisque (l'encre tende à ramper sur l'extrémité exté rieure (c'est-à-dire l'extrémité éloignée de la pointe à bille 3) de l'élément 5.
En pareil cas, le ménisque atteint le bord interne de la surface terminale de la jupe du piston 11, comme le montre plus clairement la fig. ?.
Si l'élément. de fermeture a une extrémité externe plate, l'étalement du ménisque sir la dite extrémité petit l'affaiblir, de sorte qu'il ne soit. plus capable de se soutenir sur la sur face du réservoir, et il en résulte des pertes d'encre dans le sens opposé à celui de la pointe à bille.
Le bord vif 9 empêche la reptation du mé nisque en travers de l'extrémité extérieure du piston, du fait que lorsque la pellicule liquide rampe le long d'une surface, la tension super ficielle de cette pellicule s'oppose à toute ten dance à un changement. brusque de direction, car pour passer par-dessus un bord la sur face de la pellicule doit. devenir fortement courbée. Une telle courbure ne peut être pro duite que si le liquide en ce point est à une pression supérieure à. la pression atmosphé rique. Une pression aussi élevée ne petit être produite que par la force de la pesanteur (au quel cas le liquide doit d'abord s'accumuler), ou par des chocs ou causes analogues.
Il est visible, par conséquent, que plus le bord est vif plus le changement de direction est brusque et plus le rayon de courbure est pe tit et, par suite, plus la pellicule éprouve de la résistance pour passer par-dessus le bord.
Dans la forme d'exécution représentée sur la fig. 3, l'élément, de fermeture 5a. a une den sité d'ensemble supérieure à celle de l'encre. On a représenté l'élément de fermeture massif en indiquant l'emploi d'un matériau d'une densité supérieure à celle de ]'encre. A son extrémité extérieure, l'élément. de fermeture comporte un retrait qui définit. un rebord annulaire 11 avec le bord intérieur vif 9.
Lorsque l'instrument muni d'un dispositif de fermeture comme celui de la fig. 3 est ren- versé, de la position de transport à la position d'écriture, la densité de l'élément 5a peut. cau ser le déplacement dudit élément jusqu'à ce que le ménisque tende à, ramper sur l'extré mité extérieure.
En pareil cas, le ménisque, en atteignant le bord interne vif 9 du rebord 11, est ainsi empêché, comme décrit ci-dessus, de ramper en travers de l'extrémité extérieure de l'élé ment de fermeture.
Des considérations arralosues s'appliquent lorsqu'un réservoir ayant un dispositif de fermeture conforme à l'un des exemples dé crits est placé horizontalement. Par suite de la pression hydrostatique, la partie inférieure du ménisque (comme on peut la. voir en exa minant la fig. 2 tournée sur le côté), tend à ramper le long de la face interne du réser voir, et le bord interne vif 9 chi rebord de piston sert d'ancrage pour maintenir le mé nisque annulaire sous une forme stable ne s'écartant pas sensiblement de la forme repré sentée.
Le bord interne 9 de la jupe du piston ou rebord doit être tout à fait vif, et la dis tance entre ce bord et la face interne du ré servoir, comme indiquée par la. dimension l' sur la, fig. ?, doit, de préférence être moins de 0,7 mm, en vue de limiter la quantité d'encre, contenue dans un ménisque dépassant au-delà de l'extrémité extérieure de l'élément de fermeture, et également afin de rendre ledit ménisque plus stable en diminuant. sa dimen sion radiale.
Si on se reporte maintenant aux fi-. -1 à. 7, le réservoir a une forme interne tubulaire lisse, avec une superficie de section droite appropriée. Ce réservoir contient un élément de fermeture qui y est ajusté à glissement., et qui est prévu, lorsque le réservoir contient une colonne continue d'encre appropriée, pour se déplacer dans le réservoir à l'extrémité de la colonne d'encre éloignée de la pointe à bille à mesure que l'encre s'épuise.
L'instru ment comprend en outre un élément d'équili brage qui est. libre de se mouvoir dans l'es pace d'encre entre l'élément de fermeture du réservoir et la pointe à bille du réservoir, et dont. la densité d'ensemble diffère de celle de l'élément de fermeture.
La construction et la disposition des pièces sont telles que lorsque le réservoir est chargé d'une encre appropriée d'une densité intermédiare entre les densités d'ensemble de l'élément de fermeture et de l'élément d'équilibrage, un ménisque se forme entre l'élément de fermeture et la face interne du réservoir et l'élément de fermeture est maintenu en position à l'extrémité de la co lonne d'encre éloignée de la bille dans toutes les positions de l'instrument.
Le réservoir 1 a une capacité notable et les pertes d'encre sont empêchées par un dis positif constitué selon la construction repré sentée dans les fig. 4 et 5 de deux éléments superposés 5, 6. L'élément. 5, qui est. sur le dessus lorsque l'instrument est dans la posi tion d'écriture (fig. 4), est l'élément de ferme ture susmentionné et a une tendance nette à flotter (du fait. que sa densité d'ensemble est inférieure à celle de l'encre). Il a une confi guration extérieure cylindrique et il est ajusté à glissement dans l'intérieur du réser voir, comme un piston.
L'élément inférieur 6 est l'élément d'équilibrage susmentionné et il est plus lourd que l'encre, de sorte qu'il tend à s'enfoncer lorsqu'il est plongé dans l'encre. Ceci veut dire que l'élément d'équilibrage 6 a une densité d'ensemble qui est supérieure à celle de l'encre. Lorsque l'instrument est dans la position d'écriture, l'élément 5 est soulagé du poids de l'élément 6 et, par suite, flotte. Mais quand l'instrument est renversé dans la position de transport, dans laquelle l'élé ment. 5 est en-dessous, -l'élément 6 descend dans l'encre jusqu'à ce qu'il vienne porter sur le dessus de l'élément 5. Par suite, l'élément de fermeture est maintenu dans sa position par l'élément 6.
Pourvu que leur poids coin- biné effectif ne soit pas trop grand, le mé nisque d'encre les empêche de tomber. On a. représenté l'élément 6 sous la forme d'un cy lindre creux, mais on comprendra qu'il peut être de forme quelconque, pourvu que sa forme soit telle qu'il puisse se déplacer facile ment d'une extrémité à l'autre du réservoir, et de façon à. ce que, quand l'instrument est. dans la. position d'écriture, il ne bloque pas le con duit d'alimentation 4. Il doit. avoir une forme telle qu'il se déplace assez rapidement vers le bas de la colonne d'encre pour maintenir l'élément de fermeture dans sa position avant que ce dernier ne se déplace vers le haut de façon appréciable.
Le tube réservoir 1 peut être ouvert "à son extrémité arrière, mais, de préférence, il est fermé par un bouchon 7 muni d'un trou d'évent 8.
Il convient de remarquer que le piston 5, représenté dans les fig. 4 et 5 a. un bord vif 9 sur son rebord, comme représenté sur la fig. 2. Pour obtenir les meilleurs résultats, le jeu ou l'espace entre le piston 5 et la face interne du réservoir (en supposant que le piston soit, dis posé de façon centrale) doit. être entre 0,05 et 0,2 mm et de préférence entre 0,05 et 0,08 mm et la distance radiale entre le bord vif 9 et la surface interne du réservoir doit, de préfé rence, être inférieure à environ 0,7 mm.
Le poids de l'élément 5 dans le liquide est plus petit que le poids de l'élément 6 dans le liquide.
Le poids dans l'air est le poids normal tel qu'on l'obtient sur une balance. Le poids, dans le liquide, est. moins grand et tient compte de la force de flottement causée par le déplace ment du liquide par l'élément.
L'élément de fermeture 5 peut être cons truit en une matière plastique quelconque non attaquée et ne gonflant pas dans des liquides oléagineux ou en tout matériau léger, comme par exemple, l'aluminium et ses divers alliages, notamment le duraluminium.
La densité d'ensemble de l'élément de fermeture ou piston ne doit pas dépasser 0,9 g par em3 et on donne ci-dessous des exemples d'éléments de fermeture ou pistons prévus pour être utilisés dans un réservoir de 5 mm de diamètre intérieur.
EMI0003.0016
<I>Exemple <SEP> 1:</I>
<tb> \latériau <SEP> Caséine
<tb> Longueur <SEP> du <SEP> piston <SEP> 9,5 <SEP> mm
<tb> Diamètre <SEP> extérieur <SEP> 4,9 <SEP> mm
<tb> Poids <SEP> 0,092 <SEP> g
<tb> Densité <SEP> d'ensemble <SEP> 0,53 <SEP> glcm,
EMI0004.0001
<I>Exeiriple <SEP> ?:
</I>
<tb> Matériau <SEP> (le <SEP> matériau <SEP> vendu <SEP> sous <SEP> l'appel lation <SEP> déposée <SEP> de <SEP> Duralumin ).
<tb> Longueur <SEP> du <SEP> piston <SEP> 9,0 <SEP> mm
<tb> Diamètre <SEP> extérieur <SEP> du <SEP> piston <SEP> 4,9 <SEP> mm
<tb> Poids <SEP> du <SEP> piston <SEP> 0,135 <SEP> g
<tb> Densité <SEP> d'ensemble <SEP> 0,80 <SEP> g/em3 L'élément d'équilibrage utilisé avec le pis ton de l'exemple 1, ou de l'exemple 2, peut se composer d'un grain de plomb d'un diamètre de 4 mm et d'un poids de 0,4 g (densité d'en semble 11,4 g/cm3) ou d'une bille d'acier d'un diamètre' nominal d'environ 4 mm et d'un poids de 0,26 g (densité d'ensemble 7,9 g/cms)
mais on peut aussi employer plus d'une bille pourvu que le poids total ne dépasse pas 0,6 g: Les fig. 6 et 7 représentent une variante dans laquelle l'élément de fermeture 5a est. de construction pleine, étant en un matériau dont la densité est légèrement supérieure à celle de' l'encre.
L'arrière de cet élément de fermeture 5a est muni d'un rebord annulaire 11, dont le bord interne 9 est à angle vif et espacé de la paroi interne du réservoir, comme déjà décrit. Ces figures représentent aussi le fait qu'il n'est pas essentiel que le plus léger des deux éléments (c'est-à-dire l'élé ment de fermeture et l'élément d'équilibrage) soit en dessus quand l'instrument est dans la position d'écriture. Dans ces figures, l'élé ment d'équilibrage 6a a, une tendance nette au flottement et l'élément de fermeture 5a la ten dance contraire.
Dans la. position d'écriture (fig. 6) l'élément 6a flottera sur le dessins de l'encre et supportera l'élément 5a,, la ten dance au flottement de ces deux éléments réu nis étant par conséquent positive. Lorsque le dispositif est inversé dans la position de non écriture, l'élément 6a (ayant une tendance positive au flottement) sera au fond de la co lonne d'encre. Pourvu que l'élément 5a. ne soit pas trop lourd, le ménisque d'encre l'em pêchera. de tomber. L'élément d'équilibrage 6a est constitué, avantageusement, par une sphère à paroi très mince.
La sphère peut. être fabriquée par une technique de soufflage en utilisant une résine synthétique formant pellicule, comme par exemple de l'alcool polyvinylique.
L'exemple suivant est. applicable à la cons truction représentée sur les fig. 6 et 7:
EMI0004.0020
<I>Exemple <SEP> 3:</I>
<tb> Diamètre <SEP> interne <SEP> du <SEP> réservoir: <SEP> 6 <SEP> mm
<tb> Matériau <SEP> de <SEP> l'élément <SEP> de <SEP> fermeture <SEP> 5a: <SEP> une <SEP> résine <SEP> synthétique <SEP> d'une
<tb> densité <SEP> d'environ <SEP> 1,3 <SEP> g/em3
<tb> Longueur <SEP> de <SEP> l'élément <SEP> de <SEP> fermeture: <SEP> pas <SEP> phis <SEP> de <SEP> 6 <SEP> mm
<tb> Diamètre <SEP> de <SEP> l'élément <SEP> de <SEP> fermeture: <SEP> 5,9 <SEP> min
<tb> Diamètre <SEP> de <SEP> sphère <SEP> 6a <SEP> 5 <SEP> mm