Brevet FR2697378A1 — publié le 19940429

La présente invention se rapporte à un système de raccordement mixte capable de transporter des fluides sous pression et des courants électriques. De nombreux systèmes de raccordement pour fluides existent dans l'industrie depuis fort longtemps. On trouve des raccords, et leurs tubes ou flexibles associés pour transporter sous pression des fluides les plus divers tels que: eau, gaz, produits chimiques ou autres. Ces systèmes de raccordement peuvent être de type instantané; c'est à dire montés manuellement par simple introduction du tube dans le raccord, ou à montage dit "rapide"; une opération supplémentaire est nécessaire pour confirmer la connexion tel que: serrage d'une bague. Ces raccords sont utilisés, par exemple, pour alimenter en air comprimé des vérins pneumatiques. D'autre part il existe aussi depuis de nombreuses années des systèmes de raccordement pour transporter des courants électriques. La plus connue de ces connexions étant la prise de courant domestique. La nécessité de verrouiller, le raccordement pour éviter toute interruption intempestive du circuit, ou de l'isoler pour des raisons de sécurité, ont aboutit à la création de systèmes de raccordement plus complexes à vocation industriel. On trouve des raccords de ce type dans le câblage des armoires électriques. On s'est aperçu que, pour certaines applications, le cheminement des tubes utilisés pour le transport de fluides et câbles électriques suivaient le même trajet. n en va ainsi pour le câblage des vérins pneumatiques utilisés sur des machines de production, d'assemblages et autres. Deux circuits distincts partent de l'armoire de commande pour arriver sur le vérin. I1 existe un circuit pneumatique de puissance transportant de l'air comprimé dans un tube souple de type polyamide, par exemple, raccordé à l'armoire de commande et au vérin par des raccords de type instantané en général. Deux tubes sont utilisés pour raccorder un vérin double effet: alimentation et purge. Un second circuit de type électrique relie l'armoire de commande et des détecteurs de positions situés sur le vérin. Ces circuits communiquent à l'armoire de commande des informations relatives à la position des vérins, afin que l'automate programmable ou le séquenceur puissent piloter logiquement et de façon séquentielle tous les vérins de la machine et réaliser le cycle programmé. Ces détecteurs électriques sont de plus en plus employés. Deux câbles sont nécessaires pour véhiculer l'information en provenance des détecteurs; un pour la position avant et un autre pour la position arrière. D'autres détecteurs et câbles peuvent être utilisés pour des positions intermédiaires. Ces câbles comprennent le plus souvent deux ou trois fils électriques. Aussi lors des câblages de ces vérins, il est nécessaire d'acheminer en direction d'un vérin double effet par exemple, deux tubes pneumatiques ainsi que deux circuits électriques. La présente invention à pour objectif de simplifier le câblage de ces vérins et de raccourcir le temps d'installation en proposant des raccords et des tubes associés pouvant véhiculer un ou plusieurs fluides sous pression ainsi que des conducteurs électriques. Des systèmes de raccordement pouvant transporter des fluides sous pression ainsi que du courant électrique existe, mais leurs applications demeurent particulières. n peut s'agir de raccords pour tubes métalliques (brevet européen 0165691), dont la vocation est d'assurer la continuité de conduction électrique des tubes; ou de raccords conçus pour des conduites adaptées au forage (brevet français 2607975). Le brevet français 2529990 montre un raccord instantané mixte, mais il ne transporte que de l'air comprimé ou des liaisons électriques. Aussi ces raccords ne donnent pas satisfaction car ils ne peuvent conduire à la fois des fluides sous pression et des courants électriques. Ainsi l'invention a pour objet un système de raccordement comprenant en premier lieu un tube flexible spécial ci-après appelé tube-mixte par comodité, comportant deux tubes coaxiaux. L'alésage intérieur du tube de plus petit diamètre sert à véhiculer le fluide sous pression, alors que son diamètre extérieur comporte deux types d'encoches; les premières évidées sont utilisées comme détrompeurs par le raccord afin de l'orienter en rotation pour raccorder convenablement les circuits électriques; les autres encoches comportent des conducteurs électriques constituées de pistes en alliage d'aluminium ou cuivreux, ou d'un substrat conducteur d'électricité pour alimenter en courant les détecteurs du vérin et renvoyer l'information de position de vérin vers l'armoire de commande. Le tube de plus grand diamètre sert de couche protectrice pour ces conducteurs électriques. Ce tube-mixte conserve une bonne souplesse. Pour procéder à l'opération de raccordement, il faut au préalable dénuder une courte extrémité de cette couche protectrice. Le raccord comporte un manchon annulaire dit en dent de sapin apte à se raccorder dans l'alésage du tube-mixte pour véhiculer le fluide sous pression. Ce manchon est introduit manuellement dans l'alésage du tube. Une pince fendue, refermée sur le manchon équipé de son tube, est orientée grâce à des bossages complémentaires des encoches du tube-mixte et assurent un contact électrique entre les pistes conductrices du tube-mixte et l'autre partie du raccord par le biais de balais de contact cuivreux insérés dans l'alésage de la pince. L'extrémité de cette pince comprend dans son alésage intérieur des stries circulaires prévues pour s'accrocher sur l'enveloppe extérieure du tube-mixte.Un écrou et un contre écrou vissés l'un avec l'autre sont utilisés pour confirmer la connexion; Leurs cônes internes appliquent les balais du manchon sur les pistes du tube-mixte et augmente le serrage des stries de la pince sur l'enveloppe extérieure du tube-mixte. La construction du raccord isole correctement les circuits électriques de l'environement extérieur. Des variantes de construction telles que union, té, Y, coude, traverse cloison et autres sont prévues dans le but de concevoir une gamme de raccords mixtes et leurs tubes associés dans des configurations couramment utilisées dans le métier du raccordement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention vont apparaître lors de la description qui fait référence, à titre d'exemple, à une application bien connue du demandeur. La figure 1 montre le câblage d'un vérin double effet réalisé de façon classique et connue. La figure 2 montre le câblage d'un vérin double effet réalisé avec un raccord mixte et un tube mixte. La figure 3 détaille la construction du tube mixte selon l'invention La figure 4 détaille la construction du tube mixte à double passage tubulaire selon l'invention La figure 5 représente de façon préférentielle un raccord mixte en configuration de base et le tube-mixte associé selon l'invention. La figure 6 représente une variante d'un raccord mixte selon l'invention équipée d'une sortie électrique par fils, d'une connexion instantanée du tube et le tube-mixte associé. Les figures 7, 8, 9, 10, 11 précisent d'autres variantes de construction de l'invention qui sont respectivement : union, traverse cloison, té, Y, coude. La figure 1 représente l'art antérieur et montre les 2 tubes souples et les 2 câbles de liaison électriques nécessaires pour connecter un vérin double effet à l'armoire de commande. Le câblage représenté sur la figure 2 montre la simplification obtenue par l'utilisation d'un raccord mixte 10 de type té et du tube-mixte associé. Le tube-mixte désigné 1 de la figure 3 comporte deux tubes 2 & 3 coaxiaux, co-extrudés en thermoplastique; le tube 2 comprend un alésage intérieure 4 apte à conduire un fluide sous pression. La périphérie de ce tube 2 est pourvue de premières encoches 5.1, 5.2 & 5.3 employées comme détrompeurs pour permettre de positionner correctement le raccord 10 de la figure 5, utilisé conjointement avec ce tube-mixte. Des secondes encoches 6.1, 6.2 & 6.3 comportent des pistes 7.1, 7.2 & 7.3 conductrices d'électricité, de préférence en alliage d'aluminium ou cuivreux, ou constituées d'un substrat à base de particules métalliques. Une enveloppe protectrice 3 vient recouvrir le tube 2 pour protéger les pistes conductrices 7 de l'environnement extérieur. n est nécessaire d'oter une courte longueur de l'enveloppe protectrice 3 avant de réaliser la connexion avec le raccord 10 décrit plus loin. Un tube-mixte à double passage tubulaire est dessiné sur la figure 4. 11 s'agit de deux tubes-mixtes 1 accolés l'un à l'autre et dont la répartition des encoches de positionnement 5, ainsi que les encoches 6 avec leurs pistes 7 sont réparties de façon symétrique suivant un axe passant par le plan B. La construction de la figure 5 montre le raccord mixte désigné 10 de type "union" monté avec un tube-mixte 1 . La description de ce raccord est faite sur une moitié; l'autre étant symétrique par rapport à l'axe A, excepté l'écrou de serrage 23. Ce raccord comporte un manchon annulaire 1 1 qu'il faut introduire manuellement dans l'extrémité à raccorder du tube-mixte 1, des dents annulaires 12 accrochent l'alésage intérieur 4. Une butée 13 sert d'arrêt au tube-mixte 1. Un joint d'étanchéité torique 14 confirme l'étanchéité du raccordement. Une griffe 15 dont les 2 moitiés 16 et 17 sont reliées par une charnière 18 est refermée manuellement sur le raccord. Des bossages 19.1, 19.2 & 19.3 complémentaires des encoches 5.1, 5.2 & 5.3 permettent de positionner de manière angulaire cette griffe 15 par rapport au tube-mixte 1.Ce positionnement est utile pour connecter correctement les pistes 7.1, 7.2 & 7.3 d'un tube-mixte avec un autre. La griffe 15 est d'un aspect extérieur conique et présente un alésage 20 comportant longitudinalement des balais de contact cuivreux 21.1, 21.2 & 21.3. Ces balais de contact coopèrent avec les pistes 7.1, 7.2 & 7.3 du tube-mixte 1 et garantissent le passage électrique avec l'autre moitié du raccord. L'extrémité de cette griffe est munie de stries circulaires 22 dont l'intérêt est d'agripper la paroi extérieure 3 du tube-fil 1. Deux écrous 23.1 & 23.2 vissés l'un avec l'autre sont utilisés pour comprimer radialement la griffe 15 à l'aide de portées coniques 24.1 & 24.2. Ce serrage comprime les balais 21 sur les pistes 7 et accroît l'efficacité des stries 22. Le raccord mixte de la figure 6 représente une variante de construction du raccord-mixte 10. La partie gauche est strictement conforme à la partie gauche de la figure 5. La partie droite comporte une sortie électrique par fils 25 qui sont soudés sur les balais 21. Une enveloppe 26 en matière plastique clipsé protège cette connexion de l'environement extérieur. Un raccord instantané 27 est utilisé pour se connecter sur un tube standard. Un autre moyen de raccordement peut être utilisé, tel que. Filetage, queue lisse ou autre. Le câblage de vérins est une application significative ou l'utilisation des raccords mixtes et de leurs tubes associés permettent d'abaisser de façon substantielle le coût de l'installation. D'autres applications telles que laboratoires, ateliers peuvent tirer avantage de cette invention par la rationalisation du câblage qui en résulte. De manière générale l'invention s'applique à toute industrie où l'on véhicule sur un même lieu des fluides sous faibles ou moyennes pressions ainsi que des circuits électriques de commande ou circuits de puissance faibles ou moyennes. D'autre part il est envisageable sans sortir du cadre de cette invention, d'augmenter le nombre de circuits de fluides dans la connexion, ainsi que le nombre de circuits électriques. REVENDICATIONS 1) Système de raccordement associant un raccord mixte (10) et un tube-mixte (1), conçu pour transporter à la fois des fluides sous pression et des courants électriques, caractérisés en ce que le raccord mixte (10) comprend une pince (15) de raccordement électrique comportant des balais (21) aptes à venir en contact avec les pistes électriques (7) du tube-mixte (1). 2) Raccord mixte (1), comprenant une pince (15) caractérisé en ce que cette pince (15) est d'une forme résultant de la juxtaposition de deux troncs de cône par leur grande base, comportant un alésage (20) et fendue d'un côté sur le plan transversal, la partie opposée formant charnière. 3) Raccord mixte (1) comprenant une pince (15), caractérisé en ce que cette pince (15) comporte des balais (21) de contact électrique disposés longitudinalement à l'intérieur de l'alésage (20). 4) Raccord mixte (1) comprenant une pince (15) caractérisé en ce que cette pince (15) comporte des bossages de positionnement (19) complémentaire des encoches (5) du tube-mixte (1). 5) Raccord-mixte (1) comprenant une pince (15) caractérisé par ce que cette pince (15) comporte des stries circulaires (22) venant mordre l'enveloppe extérieure (3) du tube-mixte (1) lors de l'opération de vissage de l'écrou (23) à portée conique (24). 6) Tube-mixte (1) capable de transporter des fluides sous pression et des courants électriques, comportant un alésage (20), des conducteurs électriques (7) et une enveloppe de protection (3) caractérisé en ce que ces conducteurs électriques (7) sont incorporés en périphérie du tube (2) dans des encoches (6) pendant l'operation d'extrusion du tube-mixte (1).