Brevet FR2529990A1 — publié le 19840113

La présente invention est relative aux systèmes automatisés de commande et d'actionnement de machines et notamment de machines-outils. On sait que les systèmes automatisés comprennent une partie opérative et une partie de commande, la partie opérative comprenant des moyens d'exécution des différentes actions et recevant des signaux de commande provenant de ladite partie de commande, et émettant vers cette dernière des signaux qui sont fonction des informations fournies par ladite partie operative à la suite du déroulement du cycle de ses fonctions. Les machines automatiques sont actionnées par la partie opérative par l'intermédiaire de dispositifs d'actionnement qui peuvent être de deux natures : soit électrique, soit pneumatique. Les dispositifs d'actionnement électriques sont alimentées par des contacteurs commandant le passage du courant. Les dispositifs d'actionnement pneumatiques sont alimentés par des distributeurs qui les actionnent dans un sens ou dans l'autre. Il en résulte que lorsque les dispositifs d'actionnement sont électriques la partie de commande doit fournir des signaux électriques. De même lorsque les dispositifs d'actionnement sont pneumatiques la partie d'actionnement doit recevoir des signaux de même nature en provenance de la partie de commande. Lorsque les dispositifs d'actionnement sont électriques la partie opérative applique des signaux électriques à la partie de commande et lorsque les dispositifs d'actionnement so#nt pneumatiques la partie de commande doit recevoir des signaux pneumatiques. Il existe en conséquence trois types d'automatismes a) les automatismes entièrement électriques b) les automatismes entièrement pneumatiques c) les automatismes mixtes, c'est-à-dire électro-pneu matiques ou pneumo-électriques. Les automatismes actuels devenant de plus en plus conséquents et complexes il est de plus en plus fréquent de concevoir des systèmes automatisés mixtes utilisant simultanément des dispositifs d'actionnement pneumatiques et des dispositifs d'actionnement électriques. Dans ce cas il est nécessaire de prévoir des moyens appropriés dits interfaces pour convertir des signaux pneumatiques en signaux électriques, c 'est-à-dire des contacts à pression, et inversement pour convertir des signaux électriques en signaux pneumatiques, c'est-à-dire des électro-vannes. Il en résulte une tendance à supprimer les interfaces, les parties opératives comportant à la fois des dispositifs d'actionnement pneumatiques et des dispositifs d'actionnement électriques qui nécessitent donc de prévoir des connexions pneumatiques et des connexions électriques à l'entrée et à la sortie aussi bien sur la partie opérative que sur la partie de commande, ce qui augmente le coût de ces appareils. L'invention a en conséquence pour but de remédier à cet inconvénient en fournissant une connexion mixte pouvant être utilisée aussi bien avec des signaux pneumatiques qu'avec des signaux électriques. On comprend immédiatement l'intérêt d'une telle connexion puisque unique permettant de réduire de moitié le nombre des connexions nécessaires, et par suite de simplifier et de normaliser tous ces systèmes en abaissant notablement leur prix de revient. L'invention a pour objet à cet effet une connexion mixte pneumatique et électrique pour ensemble opératif et ensemble de commande pour système automatisé, caractérisé en ce qu'elle comprend un corps comportant des moyens de liaison pneumatique tubulaires et des moyens de liaison électrique annulaires entourant coaxialement lesdits moyens de liaison pneumatique. Suivant un mode de réalisation avantageux de l'invention, lesdits moyens de liaison pneumatique sont disposés dans une partie externe du corps et lesdits moyens de liaison électrique sont disposés dans une partie interne du corps, lesdits moyens de liaison pneumatique étant constitués par un raccord pneumatique rapide d'un type connu en soi comprenant des moyens pour recevoir et retenir un corps tubulaire de façon libérable et étanche, et lesdits moyens de liaison électrique sont constitués par un élément annulaire ayant au moins un organe de contact. L'invention a également pour objet une fiche de contact électrique adaptée pour être utilisée avec une connexion telle que définie ci-dessus, caractérisée en ce qu'elle comprend une broche extérieure de contact adaptée pour coopérer avec les moyens de liaison électrique et un corps cylindrique isolant ayant un diamètre externe approprié pour pouvoir coopérer avec le raccord pneumatique et des moyens de retenue sur ledit corps, complémentaires de ceux du raccord. On comprend bien entendu que grâce à cet engagement la connexion suivant l'invention peut recevoir indifféremment un simple tube de liaison pneumatique pour recevoir et acheminer des signaux pneumatiques, ou une fiche de contact électrique telle que définie ci-dessus coopérant avec ses moyens de liaison électrique pour recevoir et acheminer des signaux électriques. L'invention a enfin pour objet un ensemble de connexion mixte pneumatique et électrique pour ensemble opératif et ensemble de commande pour système automatisé, carac térisé en ce qu'il comprend en combinaison une connexion et une fiche de contact électrique tels que définis cidessus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre faite en se référant au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple et dans lequel la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation préféré de la connexion mixte suivant l'invention la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'une fiche de contact électrique adaptée pour être utilisée avec une connexion telle que représentée à la figure 1 la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un ensemble de connexion suivant l'invention montrant le branchement réalisé avec une fiche de contact telle que représentée à la figure 2. Suivant le mode de réalisation représenté à la figure 1, la connexion suivant l'invention désignée dans son ensemble par la référence 1 comprend un corps cylindrique tubulaire 2 ouvert à ses deux extrémités, comportant un prolongement axial 3 de diamètre réduit délimitant un épaulement au voisinage duquel est prévu un filetage externe 4 sur la partie 2. La partie 2 du corps comporte un alésage ayant une première partie cylindrique 5 débouchant à l'extérieur, une seconde partie 6 tronconique et une troisième partie cylindrique 7 de diamètre plus grand suivie d'une partie étagée formant un premier épaulement 8, un second épaulement 9 de diamètre réduit et un passage 18 s'étendant à travers la partie 3 de diamètre réduit. Une bague d'étanchéité torique 10 en une matière élastique est disposée dans la partie 7 de plus grand diamètre, en appui contre l'épaulement 8. Une douille cylindrique fendue 11 ayant une partie antérieure cylindrique et une partie postérieure 12 de forme tronconique est disposée dans la partie tronconique 6 de l'alésage de façon à pouvoir coulisser axialement avec un léger jeu entre la base de la partie 12 et la bague d'étant chéité 10. La partie tronconique 12 de la douille tubulaire 11 comporte une arête 13 formant une saillie radiale vers l'extérieur en retrait de son extrémité adjacente à la bague 10. La partie 3 du corps ou partie postérieure comporte un élément conducteur 14, par exemple incorporé par moulage, et ayant un diamètre interne égal au diamètre du passage 18, faisant suite à llépaulement 9. L'extrémité du passage 18 est contre-alésée de façon à recevoir l'extrémité d'un tube 15 d'un dispositif d'actionnement pneumatique d'un ensemble opératif mixte et l'élément conducteur 14 est relié par un conducteur 16 à une borne 17 destinée à être connectée à un dispositif d'actionnement électrique du même ensemble opératif mixte. L'agencement de la douille li et de la bague d'étanchéité 10 dans la partie 2 du corps est dans son ensemble connu et constitue un raccord du type dit "rapide". La douille 11 est adaptée pour recevoir dans sa partie cylindrique un tube pneumatique ayant un diamètre externe égal au diamètre interne de ladite partie et, lorsqu'on force le tube vers l'intérieur dans la douille 11 pour lui faire franchir l'arête 13 et la bague 10, la douille s'ouvre en raison de l'élasticité procurée par sa partie fendue pour serrer le tube, l'extrémité du tube étant alors en appui contre l'épaulement 9. On sait que pour retirer le tube il suffit d'exercer une poussée axialement vers l'intérieur sur l'extrémité de la douille 11 en comprimant la bague élastique pour permettre à la partie 12 de s'écarter pour retirer le tube. L'élément conducteur annulaire 14 de liaison électrique présente un diamètre'interne égal au diamètre interne d'un tube de liaison pneumatique associé au raccord, qui est égal à celui du passage 18 entre l'épaulement 9 et l'élé- ment conducteur 14, le diamètre interne (figure 3) de la bague d'étanchéité 10 étant identique de façon à assurer une section maximale continue non rétrécie de passage pour les signaux pneumatiques. L'organe de liaison électrique 14 est adapté pour coopérer avec une fiche de contact électrique qui va être décrite en référence à la figure 2. La fiche de contact électrique désignée dans son ensemble par la référence 19 comprend un corps cylindrique 20 en une matière isolante qui est fixé, par exemple par moulage, sur la gaine isolante 21 d'un conducteur électrique 22. D'une façon avantageuse le corps 20 s'étend un peu audelà de l'extrémité de la gaine isolante 21. Un manchon 23 en une matière thermiquement isolante est engagé dans l'extrémité du corps 20 autour du conducteur 22, et comporte une collerette en appui contre l'extrémité du corps 20 et de même diamètre que celui-ci. L'extrémité opposée du manchon 23 est engagée dans une cavité axiale d'une broche conductrice 24 comportant un trou borgne 25 dans lequel est engagée l'extrémité du conducteur 22. La broche 24 est fixée sur le corps au moyen du manchon 23 et sur le conducteur 21 au moyen d'un plot 26 de soudure fondu à chaud dans la cavité de la broche. De preférence la broche 24 est fendue comme représenté en 27 pour lui donner une certaine élasticité dans le sens radial. Le diamètre de la broch#e 24 est légèrement inférieur à celui du corps 20 et délimite avec la collerette 23 un épaulement 28 dont la hauteur est égale à celle de l'épaulement-9 de l'alésage du corps 2. Le diamètre de la broche 24 est légèrement inférieur à celui du corps 20 et délimite avec la collerette 23 un épaulement 28 dont la hauteur est égale à celle de l'épau- lement 9 de l'alésage du corps 2. Le diamètre de la broche 24 est au moins égal à celui de la partie 18 de l'alésage du corps 2 et au diamètre interne de l'élément annulaire de liaison électrique 14 afin de pouvoir pénétrer dans ce dernier à frottement. Enfin le corps 20 de la fiche présente un diamètre égal à celui d'un tube pneumatique adapté pour être reçu dans les moyens de retenue du raccord de la connexion. Il comporte en outre une gorge périphérique 29 de faible profondeur adaptée pour coopérer avec les moyens de retenue 13 de la douille de la connexion. On comprend que la connexion suivant l'invention peut être vissée au moyen de son filetage 4 dans un trou taraudé du corps d'un ensemble opératif pour être reliée à un dispositif d'actionnement pneumatique et à un-dispo- sitif d'actionnement électrique, ou encore à une entrée ou à une sortie d'un ensemble de commande pour acheminer soit des signaux pneumatiques soit des signaux électriques. On a représenté à la figure 3 la fiche de contact électrique en position dans une connexion suivant l'invention telle que représentée à la figure 1. Comme on le voit à la figure 3, on a engagé la broche 24 et le corps 29 dans la douille 11 du raccord et on a pousse la fiche å travers la partie rétrécie délimitée par l'arête 13 jusqu'à ce que l'épaulement 28 de la fiche vienne en butée contre l'épaulement 9 après avoir franchi la bague d'étanchéité 10. La broche 24 peut pénétrer à frottement dans la partie 28 de l'alésage après l'épau- lement 9 et dans l'élément annulaire conducteur 14 en raison de l'élasticité qui lui est donnée par la fente '27. La position de la gorge 29 du corps 20 de la fiche est choisie de telle sorte que dans cette position l'arête 13 de la douille pénètre dans cette gorge pour retenir le corps de la fiche dans la connexion. La partie 3 de diamètre réduit de la connexion portant la borne 17 n'est pas en contact avec le corps de l'ensemble d'actionnement de sorte que le contact électrique peut être assuré sans court-circuit avec un dispositif d'actionnement électrique. On comprend bien entendu que l'élément annulaire de liaison électrique 14 pour comporter en cas de besoin plusieurs organes de contact séparés qui peuvent être soit repartis angulairement sur sa périphérie interne, soit espacés axialement sur sa longueur. D'une façon correspondante la broche 4 peut être réalisée avec des organes conducteurs sous forme de secteurs circulaires reliés chacun à un conducteur d'un câble à plusieurs conducteurs, ou encore peut comporter plusieurs organes de contact espacés sur sa longueur, de façon connue. Dans le cas de plusieurs organes de contact repartis sur la circonférence de la broche et de l'élément 14 il est avantageusement prévu sur la partie 2 du corps de la connexion et sur la partie du corps 20 de la fiche dépassant de la douille 11 des repères dont la mise en coincidence assure le positionnement angulaire voulu de la fiche 24 par rapport à l'élément de liaison électrique 14. Il ressort de ce qui précède que l'invention fournit une connexion mixte parfaitement adaptée pour recevoir indiféremment soit un tube de liaison pneumatique soit un conducteur de liaison électrique en assurant dans les deux cas la transmission des signaux et permettant un branchement instantané sans aucun risque d'erreur. REVENDICATIONS 1. Connexion mixte pneumatique et électrique pour ensemble opératif et/ou ensemble de commande pour système automa tisé, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps comportant des moyens de liaison pneumatique tubulaires (11, 18) et des moyens de liaison électrique annulaires (14) entourant coaxialement lesdits moyens de liaison pneumatique (18) 2.Connexion mixte suivant la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de liaison pneumatique (11) sont disposés dans une partie externe (2) du corps et lesdits moyens de liaison électrique (14) sont disposés dans une partie interne (3) du corps, lesdits moyens de liaison pneumatique comprenant un raccord pneumatique rapide (6, 10, 11) d'un type connu en soi comportant des moyens (11, 13) pour recevoir et retenir un corps tubulaire de façon libérable et étanche, lesdits moyens de liaison électrique étant constitués par un élément annulaire (14) ayant au moins un organe de contact. 3. Connexion mixte suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le passage intérieur de liaison pneumatique (18) entouré par ledit élément annulaire (14). de liaison électrique est adapté pour permettre le même débit de fluide que ledit raccord pneumatique. 4. Connexion mixte suivant la revendication 2, caractérisée en ce que ledit élément de liaison électrique (14) comporte plusieurs organes de contact répartis sur sa périphérie interne. 5. Connexion mixte suivant la revendication 2, caractérisée en ce que ledit élément de liaison électrique (14) est tubulaire et comporta plusieurs organes de contact espacés axialement. 6. Connexion mixte suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que la partie (3) du corps. dans laquelle est logé l'élément (14) de liaison électrique comporte un conducteur ou une borne (17) externe reliée à chacun des organes de contact dudit élément de liaison électrique. 7. Fiche de contact électrique adaptée pour être utilisée avec une connexion mixte telle que définie suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comprend une broche de contact' (24) adaptée pour coopérer à frottement avec ledit élément (14) de liaison électrique, un corps cylindrique (20) en matière isolante ayant un diamètre externe approprié pour coopérer avec le raccord pneumatique, et des moyens de retenue (29) dans ledit corps (20) complémentaires de ceux (13) du raccord. 8. Fiche suivant la revendication 7, caractérisée en ce que ladite broche (24) comporte plusieurs organes de contact séparés espacés angulairement sur sa périphérie. 9. Fiche suivant la renvendication 7, caractérisée en ce que ladite broche (24) comporte plusieurs organes de contacts espacés axialement. 10. Ensemble de connexion mixte pneumatique et électrique adapté pour recevoir et transmettre indifféremment les signaux pneumatiques et électriques pour ensemble'opératif et ensemble de commande de systèmes automatisés, caractérisé en ce qu'il comprend une connexion telle que définie suivant l'unewquelconque des revendications 1 à 6 et une fiche de contact électrique telle que définie suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9.