Brevet FR2476769A1 — publié le 19810828

2476T69 :1 La présente invention concerne J'assemblage de dis- positifs fluidiques et se rapporte plus particulièrement à une technique d'assemblage perfectionnée par laquelle il est possible de produire en série des dispositifs fluidiques de manière sûre et à faible coût. Il est actuellement bien connu que des éléments fluidiques sont particulièrement appropriés pour servir de buses de pulvérisation. On se réfère à ce sujet, par exemple, aux brevets américains Nos 3 423 026, 3 432 102, 3 458 888, 3 563 462, 3 638 866, 3 741 481, 3 973 558r 4 052 002,4 151 955, 4 157 161 et 4 184 636. Les brevets ci-dessus décrivent des buses de pulvérisation fluidiques qui sont fabriquées par dif- férentes techniques. Dans la plupart des cas, l'élément flui- dique est délimité dans la surface d'un corps et il est alors fermé de façon étanche par une plaque formant couvercle. La fermeture est généralement effectuée par collage, vissage,liai- son par ultrasons ou des techniques semblables, Les techniques utilisées prennent généralement du temps et sont relativement impropres à une production de masse. Il a existé quelques ten- tatives antérieures pour éviter les inconvénients ci-dessus. Par exemple, dans une technique connue, l'élément fluidique est formé sur les surfaces d'une plaque qui est amenée à for- ce dans un boîtier à travers une fente dimensionnée de telle manière qu'elle maintient la plaque sous compression tout en retenant celle-ci dans le boîtier. Cette technique a en pra- tique amené des cassures du boîtier, des fuites du fluide de pulvérisation et autres inconvénients semblables, Une autre tentative pour résoudre le problème ci- dessus est donnée dans le brevet américain 4 151 955 men- tionné ci-dessus et qui décrit un type particulier d'osci:lla- teur fluidique pouvant être moulé en une seule pièce de ma- nière à éliminer la nécessité d'une plaque d'étanchéité et d'éviter la nécessité d'une opération d'assemblage dans le processus de fabrication. La technique selon le brevet ci- dessus ne présente de l'utilité que pour l'oscillateur flui- dique particulier décrit et est également sensible auxdi- mensions du moule qui varient avec l'utilisation et le temps, ILia présente invention a ainsi pour objet de remédier aux inconvénients de la technique AntérJieure et fournit un procédé efficace permettant de réaliser des dispositifs de pulvérisation fluidiques en grande série. Conformément à la présente invention, l'élément flui- dique formé dans la surface d'un corps est fixé de manière étanche contre une surface d'étanchéité en préchargeant le corps contre la surface d'étanchéité à l'aide d'une injection de matière plastique moulée, Le moulage par injection peut avoir lieu dans un-moule distinct dans lequel la matière plas- tique ainsi injectée est laissée entourer une partie du corps et de la plaque formant couvercle à l'intérieur de la cavité du moule. Il est également possible que le "moule" constitue le boîtier final du dispositif de pulvérisation de sorte que la matière plastique est injectée dans un intervalle du boîtier pour pousser à force le corps contre la plaque formant cou- vercle ou contre une surface du boîtier pour assurer l'étan- chéité. Dans une autre variante, la matière plastique peut être injectée par l'intermédiaire d'orifices convenablement prévus présentant une section analogue à celle de rivets dans le corps et la plaque formant couvercle après quoi la matière plastique se rétreint lors du refroidissement et relie entre eux de manière étanche la plaque formant couvercle et le corps. Diverses autres caractéristiques de l'invention res- sortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, aux des- sins annexés. La fig. 1 est une vue en coupe d'une première for- me de réalisation de l'invention. La fig. 2 est une vue en coupe d'une seconde forme de réalisation de l'invention. La fig. 3 est une vue en coupe prise le long de la ligne 3-3 de la fig. 2- La fig. 4 est une vue en coupe d'une troisième for- me de réalisation de l'invention. La fig. 5 est une vue en coupe d'une quatrième for- 246?6T6 me de réalisatiqn de -l'invention. La fig. 6 est une vue en coupe d'une cicnquième forme de réalisation de l'invention, La fig. 7 est une vue en perspective d'une sixiè- me forme de réalisation de l'invention avant l'assemblage final. La fig. 8. est une vue en perspective de la forme de réalisation de la fig, 7 après l'assemblage final, La fig. 9 est une vue latérale en coupe de la for- me de réalisation des fig. 7 et 8 au cours de l'assemblage. La fige 10 est une vue frontale du dispositif de la fig. 9. A la fig, 1, on a représenté un oscillateur flui- dique 10 sous la forme de passages en creux délimités dans la surface supérieure 11 d'un corps 12. Les passages en creux sont fermés de manière étanche à l'aide d'une plaque 13 formant couvercle et qui est placée juste contre la sur- face 11, Deux passages 14 et 15 conduisent le fluide de travail vers l'oscillateur 10 et à partir de celui-ci. L'oscillateur fluidique 10 peut être n'importe quel type d'oscillateur fluidique, de tels dispositifs ainsi que leur fabrication étant bien connus. A titre d'exemple, l'oscil- lateur peut prendre n'importe laquelle des formes illustrées et décrites dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique Nos 3 741 481, 4 157 161 et 4 184 636. Le corps 12 et la plaque 13 formant couvercle sont représentés placés entre deux demi-moules de type usuel 16 et 17 (représentés schématiquement) de telle manière qu'un intervalle continu ou espace 18 entoure des parties du corps 12 et de la plaque 13 formant couvercle en con- tact l'uneavec l'autre. Lorsque l'on injecte de la matière plastique dans l'espace 18 et qu'on laisse ensuite cette matière plastique se solidifier, une bande de matière plasti- que est alors formée pour correspondre au contour de l'espace 18. La bande de matière plastique se rétreint autour du corps 12 et de la plaque 13 formant couvercle, amenant ainsi la plaque formant couvercle et le corps-à rendre étanche l'oscil- lateur 10. Le dispositif finalement assemblé comprend par 247676e conséquent la plaque 13 formmant couvercle, le corps 12 et la mat.ère plastique injectée dans l'espace 18, Il mporte de noter que le corps 12 et la plaque 13 formant couvercle peuvent être réalisés en matière plas- tique et, dans ce cagf il peut s'avérer souhaitable que la matière plastique injectée dans l'espace 18 présente une température de fusion inférieure à celle utilisée pour le corps 12 et la plaque 13 formant couvercle. Ce qui pré- cède n'est toutefois pas impératif et, le cas échéant, les trois parties peuvent toutes être réalisées par la même ma- tière plastique, Il y a lieu également de remarquer que le corps 12 et la plaque 13 formant couvercle ne sont pas nécessairement en matière plastique et qu'elles peuvent être en métal ou en tout autre matière appropriée maintenant sa forme. Une disposition analogue est représentée aux fig. 2 et 3 dans lesquelles le produit final, au lieu de présen- ter un tube de sortie, est pourvu d'une ouverture de sortie de sorte que du fluide peut être pulvérisé dans l'environne- ment ambiant à partir du dispositif. Plus particulièrement, un corps 22 présente un oscillateur fluidique 20 délimité dans sa surface supérieure 21. L'oscillateur 20 peut être du même type que l'oscillateur 10. Une plaque 23 formant couvercle est placée sur la surface 21, et les deux parties sont disposées entre deux demi-moules 26 et 27. Le corps 22 comprend une tige creuse 24 s'étendant vers le bas et à travers laquelle est longitudinalement formé un alésage 25 d'arrivée de fluide. L'oscillateur 20 est délimité-dans la surface 21 au niveau d'un emplacement o la zone de sor- tie 29 de l'oscillateur débouche au bord du corps 22 de sorte que du fluide provenant de l'oscillateur peut être pul- vérisé dans l'environnement ambiant (après que le dispositif ait été enlevé des demi-moules). Le corps 22 et la plaque 23 formant couvercle présentent une partie découpée en forme de bande 28 s'éten- dant tout autour du corps et de la plaque formant couvercle. La bande 28 délimite un intervalle entre les demi-moules 26 et 27, en entourant le dispositif mais dans les limites externes extrêmes. du corps 22 et de.la plaque 23 formant couvercle, L'intervalle ci-dessus coxMunique avec une entrée de moulage par injection délimitée dans les demi-,moules (par exemple dans le demi-moule 30). Lors de l'injection de ma- tière plastique fondue par la buse 30 la matière plastique remplit l'invertalle 28 et se solidifie en refroidissant. La matière plastique solidifiée se rétreint autour du corps 22 et de la plaque 23 formant couvercle de manière à lier entre eux ces deux éléments selon un contact suffisamment étroit pour rendre étanche l'oscillateur fluidique délimité dans la surface 21. Alors que le dispositif selon la fig, 1 est utili- sable pour une liaison dans un système à fluide auquel les tubes 14 et 15 sont prévus pour être reliés, le dispositif selon les fig. 2 et 3 est approprié pour une utilisation en tant que buse de pulvérisation. La technique illustrée aux fig. 1 à 3 pour l'as- semblage d'une manière étanche à la pression d'un corps et d'une plaque formant couvercle peut être utilisée sans qu'il soit nécessaire d'employer des moules ou des éléments creux formant matrice. Un exemple de ce qui précède est représenté à la fig. 4. Un oscillateur 40 est délimité dans un corps 42 et recouvert par une plaque 43 formant couvercle. Un boîtier 45 comprend une cavité interne, ouverte à l'exté- rieur sur une extrémité, dans laquelle sont introduits le corps 42 et la plaque 43 formant couvercle en contact l'un avec l'autre. Le boîtier 45 comprend une tige 44 s'étendant vers le bas et dans laquelle est délimité un alé- sage longitudinal d'amenée de fluide 46. L'alésage 46 est aligné avec un passage 41 délimité à travers le corps 42 lorsque ce dernier est complètement introduit dans la cavité du boîtier. Le passage 41 fournit un fluide sous pression à l'oscillateur 40 lorsqu'un tel fluide est appliqué à l'alésage d'entrée 46. Le corps 42 et la plaque 43 formant couvercle remplissent toute la cavité du logement à l'exception d'un espace plat relativement faible ou intervalle 47. L'inter- valle ci-dessus se trouve près de la plaque 43 formant cou- vercle et doit êtrg placé de telle.manière qu'il puisse être rempli de matière plastique par injection, cette matière en se solidifiant comprime le corps 42 et la plaque 43 for- mant couvercle en bie temps qu'elle enferme de manière per- manente et étanche l'oscillateur à l'intérieur du bottier 45. Ce qui précède fait que l'extrémité supérieure de l'alésage d'entrée 46 est poussée contre le corps 42 pour éviter une fuite du fluide de pulvérisation entrant. Un passage d'injection approprié 48 est délimité dans le boîtier 45 pour permettre à de la matière plastique fondue d'être injec- tée dans l'intervalle 47. Le dispositif de pulvérisation résultant comprend le corps 42, la plaque 43 formant cou- vercle, le bottier 45 et la matière plastique injectée dans ce qui était l'intervalle 47, Du fluide devant être pulvérisé pénètre par la tige creuse 44 et se pulvérise depuis l'extrémité de droite (selon la fig. 4) de l'oscilla- teur selon un motif qui dépend de la configuration particu- lière de l'oscillateur. Il est possible de prévoir un dispositif conforme à la présente invention et qui est analogue à celui de la fig. 4, mais dans lequel la plaque 43 formant couvercle peut être éliminée. Un tel dispositif est représenté à la fig. 5 dans laquelle un corps 52 est introduit dans une cavité délimitée dans un bottier 55. Un oscillateur fluidi- que 50 est formé dans une surface du corps 52 et est pla- cé juste contre une paroi interne du boîtier 55. La paroi externe opposée du bottier 55 est légèrement-écartée du corps 52 pour définir un intervalle 57. Un passaged'en- trée d'injection 58 est délimité à travers le bottier 55 pour permettre à de la matière plastique fondue d'être injec- tée dans l'intervalle 57. Une tige creuse 54 s'étend vers le bas à partir du bottier et présente un alésage 56 d'ame- née de fluide délimité longitudinalement à travers la tige de manière à communiquer avec l'oscillateur 50. Le bottier 55 peut présenter un prolongement 53 en forme de languette dans laquelle est prévu un trou pour faciliter éventuellement le montage avec un autre corps. A la fis 6, on a représenté un corps 62 présen- tant un oscillateur fluiúdque 60 déliAité dans une de ces surfaces et qui est introduit dans une fente appropriée ou cavité formée dans un boUtier 65. Le corps 62 comprend des tubes d'entrée et de sortie 64, 66 qui en font partie intégrante et s'étendent vers l'extérieur à partir des ex- trémités opposées de la fente du boîtier. Le côté du corps 62 opposé à l'oscillateur 60 présente une zone en retrait qui délimite un intervalle 67 entre le corps 62 et la paroi du bottier 65. Un passage d'entrée d'injection 68 communique avec l'intervalle 67. La disposition ci-dessus est analogue en ce qui concerne son concept d'ensemble au dis- positif selon la fig, 5, la différence résidant dans le fait que le dispositif selon la fig. 5 est une buse de pulvérisa- tion alors que le dispositif selon la fig. 6 est un élément fluidique prévu pour être relié à un système à fluide par l'in- termédiaire des tubes 64, 66. Plutôt que d'entourer le corps et la plaque formant couvercle par une matière plastique injectée dans un moule ou d'injecter une matière plastique dans un intervalle d'un boî- tier permanent pour pousser la surface de l'oscillateur en contact de butée avec une surface d'étanchéité, le concept de la présente invention peut être utilisé pour injecter une matière plastique par des orifices appropriés prévus dans le corps et la plaque formant couvercle de manière à assurer une liaison analogue à un rivetage des deux éléments. Une telle forme de réalisation est représentée aux fig. 7 à 10, Un oscillateur fluidique 70 est délimité dans une surface 71 d'un corps 72. L'oscillateur 70 présente une ouver- ture de sortie 74 prévue pour fournir un troisième balayage de pulvérisation dans l'environnement ambiant. Une plaque 73 formant couvercle fait partie intégrante du corps 72 par l'intermédiaire d'un mince élément 75 formant pont. Une tige creuse d'entrée 76 s'étend vers le bas à partir du corps 72 et présente un alésage dualimentation de fluide 77 délimité longitudina!mment à travers la tige creuse 76 et par laquelle le corps comrunique avecl'oscillateur 70. L'en- semble du dispositif ainsi décrit peut être fabriqué en une a4767'69 seule pièce par un processus de MQu:,ae, En vue d'un assem- blage finalr l'éléme.nt 75 formant pont est plié pour que la plaque 73 formant couvercle soit placée juste sur la surface 71 du corps. 72. Des orifices appropriés 78 sont délimitésà tra- vers la plaque 73 formant couvercle en des emplacements espacés le long de cette dernière, Les. orifices 78 sont plus larges au niveau du c8té de la plaque 73 formant cou- vercie éloignée du corps, 72 de manière à former un orifice sensiblement en entonnoir, Des orifices analogues 79 sont prévus à travers le corps 72 au niveau d'emplacements per- mettant aux orifices 78 et 79 d'être alignés lorsque la plaque 73 formant couvercle est repliée sur le corps 72, De manière à faciliter l'alignement des orifices, on prévoit des collets 80 faisant saillie de la surface 71 concen- triquement autour de chaque orifice 79 et qui sont de di- mensions et de formes telles qu'ils peuvent être placés sans jeu significatif à l'intérieur des orifices 78 lorsque la plaque 73 formant couvercle est correctement alignée sur la surface 71. Les collets 80 servent également au cours de l'opération d'injection pour empêcher que de la matière plastique s'écoule le long des surfaces en regard entre les éléments 72 et 73. Les orifices 78 sont plus larges au niveau du côté du corps 72 éloigné de la plaque 73 formant couvercle, La plaque 73 formant couvercle présente, sur la surface éloignée du corps 72, des évidements ou canaux 81 qui relient entre eux les orifices 78 lorsqu'ils communi- quent avec cette surface. Les canaux 81 permettent à la. matière plastique injectée à l'état fondu de passer des ori- fices 78 aux orifices 79. A cette fin, la plaque 73 for- mant couvercle et le corps 72 en contact sont serrés entre deux demi-moules 82, 83 (fig. 9 et 10) qui présentent une ou- verture d'entrée d'injection 84. Lorsqu'une matière plas- tique est injectée dans l'ouverture 84, elle s'écoule par les canaux et remplit les orifices 78, 79. En se solidifiant, la matière plastique se trouvant dans les orifices applique par rétreint une fQrce de compression qui maintient ensemble le corps et la plaque formant couvercle. On peut noter, à ce sujet, que la forme en entonnoir des orifices 78, 79 permet à la matière plastique solidifiée quik s'y trouve d'agir à la façon d'un rivet de manière à relier entre eux les deux éléments, Cette fonction de rivetage est aidée par la dilatation du collet 80 contre les parois de l'orifice 78 du fait de la solidification de la matière plastique. L'assemblage final (voir fig. 8) forme un dispositif monobloc compact rendu étanche par une simple opération d'injection de matière plastique. Comme cela a été brièvement mentionné précédemment, les pièces à assembler sont, de préférence, réalisées en une matière plastique thermodurcissable telle qu'une résine phéno- ligue. La matière plastique injectée pourrait être toute autre matière plastique moulable par injection. Il est éga- lement possible d'utiliser pour les éléments assemblés du polypropylène ou certaines résines acétal, et la même matière plastique ou de l'ABS (présentant une température de fusion légèrement inférieure) peut être injectée en tant que matière d'étanchéité. Il y a lieu de noter, à ce sujet, que la ma- tière plastique injectée présente une masse bien inférieure aux parties assemblées de sorte que l'on peut utiliser une injection à basse température dite "cold shot" dans laquelle la matière injectée se refroidie avant que les matières de base fondent. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réa- lisation représentés et décrits en détail car diverses modi- fications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 Procédé d'assemblage d'un dispositif fluidique, caractérisé en ce que; a) on délimite un élément fluidique dans une première surface d'un premier organe formant le corps du dispositif, b) on place ladite première surface en contact de butée avec une surface d'étanchéité d'un second organe, et c) on moule par injection une matière plastique fondue en contact direct avec au moins l'un desdits premier et se- cond organes pour presser ladite première surface et ladite surface d'étanchéité l'une contre l'autre de sorte que la ma- tière plastique ainsi injectée fait, en se refroidissant et se solidifiant, partie du dispositif et applique une force de compression sur ladite première surface et ladite surface d'étanchéité pour fermer de manière étanche ledit élément fluidique. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le second organe comprend une plaque formant cou- vercle, l'opération (b) comprenant la mise en place dudit premier organe et de ladite plaque formant couvercle dans un moule de telle sorte qu'un espace creux est formé dans le moule en entourant au moins en partie ladite plaque formant couvercle et ledit premier organe, et en ce que l'opération (c) comprend le remplissage de l'espace creux avec une matière plastique moulée par injection. 3 - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le premier organe et la plaque formant couvercle présentent des parties découpées délimitant l'espace libre de sorte que la matière plastique moulée par injection remplit ces parties découpées. 4 - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'espace creux est délimité par des parties en re- trait du moule. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'opération (b) comprend la mise en place du premier organe dans une cavité d'un logement prévu pour le dispositif, l'opération (c) comprenant l'injection de matière plastique 12476 76 9 l1 dans un intervalle délijmité dans jgdite cavité de telle sor- te que la matière plastique se trouvant dans l'intervalle presse le premier organe contre la surface d'étanchéité du second organe, 6 Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le second organe comprend ledit logements la sur- face d'étanchéité-est une surface de ladite cavité, et l'in- tervalle est délimité entre le premier organe et une autre surface de la cavité faisant face à la surface d'étanchéité. 7 - Procédé suivant la revendication 5; caractérisé en ce que le second organe comprend une plaque rapportée for- mant couvercle et qui est placée dans l'opération (b) sur la première surface prévue dans ladite cavité, l'intervalle étant défini entre une surface de la cavité et soit le premier or- gane soit la plaque formant couvercle, 8 - Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'intervalle est délimité entre la surface de la cavité et la plaque formant couvercle, 9 -Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'opération (c) comprend l'injection de matière plastique par des trous alignés prévus dans le premier organe et le second organe pour riveter de manière efficace le premier organe et le second organe entre eux lors de la solidification de la matière plastique, 10 -Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le second organe comprend une plaque-formant couver- cle. 11 - Procédé suivant l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que l'opération (b) comprend le fait d'ali- gner les orifices prévus dans le premier organe et ceux pré- vus dans le second organe en insérant des collets saillants entourant les orifices d'un desdits organes dans ceux de l'au- tre organe. 12 - Procédé suivant l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que les orifices d'un des organes sont re- liés entre eux par des canaux prévus sur une surface de cet organe éloignée de l'élément fluidiqwe, l'opération (c) com- prenant la coulée de matière plastique par lesdits canaux de manière à remplir les orifices des deux organes, 13 Procédé suivant la revendication 10, caracté- risé en ce que la plaque formant couvercle fait partie int& grante du premier-organe, la plaque formant couvercle et le- dit premier organe étant réunis par un élément solidaire for- mant pont, l'opération (b) comprenant le pliage du dispositif le long de l'élément formant pont pour placer la plaque for- mant couvercle directement sur ladite première surface.