Brevet FR2698291A1 — publié le 19940527

La présente invention concerne un embout pour un appareil de pulvérisation pneumatique de fluide, ainsi qu'un procédé pour la réalisation dudit embout. Ces appareils, communément appelés pistolets de pulvérisation, sont plus particulièrement destinés, quoique non exclusivement, à projeter des peintures, des laques et autres produits similaires. Généralement, ce type d'appareils comporte une buse par laquelle est susceptible de sortir le fluide à projeter, et un embout, lié à l'appareil et pourvu d'un orifice axial qui entoure la buse, de façon à former avec elle un espace annulaire par lequel peut s'échapper le gaz propulseur, tel que de l'air sous pression, qui se mélange au fluide à pulvériser. Aussi, afin de pouvoir modifier la section du jet de fluide pulvériser, alors circulaire, pour obtenir un jet sensiblement plat permettant ainsi de recouvrir rapidement des surfaces importantes, ledit embout est pourvu de deux orifices latéraux d'éjection d'air, disposés de façon diamétralement opposée l'un de l'autre et convergeant en direction de l'axe de la buse.En commandant le passage de l'air sous pression dans ces orifices latéraux, on modifie à volonté la section du jet pulvérisé en fonction du travail à effectuer. Structurellement, les embouts de ce type sont alors constitués d'une calotte cylindrique, pourvue dudit orifice axial et entourant la buse d'éjection du fluide en ménageant ledit espace annulaire, d'une bague externe, entourant la partie avant de la calotte et munie de deux excroissances dénommées cornes et dans lesquelles sont ménagés les orifices latéraux, et d'un écrou de serrage, entourant un rebord externe prévu en partie arrière de la calotte, ledit écrou étant destiné à maintenir l'embout sur le corps de l'appareil. Aussi, pour éviter les fuites de gaz sous pression, la calotte et la bague sont soudées entre elles, de sorte que l'écrou doit être monté, préalablement à l'assemblage définitif par soudage, autour de la calotte. L'écrou est alors prisonnier entre les excroissances de la bague et un rebord externe de la calotte, laquelle s'applique contre le corps de l'appareil sous l'action du vissage de l'écrou, entraînant le rebord externe, sur le corps de l'appareil. De ce qui précède, il ressort que les embouts de ce type sont mécaniquement complexes à réaliser et nécessitent de nombreuses opérations d'usinage, notamment de tournage, et d'assemblage, notamment par soudage (calotte-bague), ce qui accrolt fortement leur coût. De plus, des risques de fuite entre la calotte et la bague externe, soudées entre elles, peuvent malgré tout apparaître. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne un embout pour appareil de pulvérisation pneumatique de fluide, dont la conception est techniquement simple et rapide, tout en garantissant un fonctionnement fiable à l'usage. A cet effet, l'embout pour appareil de pulvérisation pneumatique de fluide, du type comportant un orifice axial d'éjection du fluide pulvérisé et des orifices latéraux d'éjection d'un gaz sous pression pour conformer le jet du fluide pulvérisé en sortie dudit orifice axial, et un écrou prisonnier destiné à être monté sur ledit appareil, est remarquable, selon l'invention, en ce qu'il comprend une pièce monolithique dans laquelle sont prévus ledit orifice axial et lesdits orifices latéraux, et en ce que ledit écrou prisonnier, lié à ladite pièce, est réalisé en une matière élastiquement déformable. Ainsi, grâce à l'invention, en réalisant l'écrou dudit embout en une matière élastiquement déformable, on peut concevoir une pièce monolithique qui réunit à la fois la calotte et la bague initialement utilisées. En effet, le montage de l'écrou s'effectue alors à force par déformation élastique de sa paroi, dans la limite élastique autorisée, qui s'engage autour de la pièce monolithique en y étant maintenu prisonnier et qui reprend spontanément ensuite son état initial. Par conséquent, comme l'embout ne comporte plus que deux éléments (pièce monolithique et écrou) au lieu des trois initialement prévus (calotte, bague et écrou), sa réalisation est considérablement simplifiée et s'affranchit par ailleurs de l'opération de soudage et des problèmes d'étanchéité qui pouvaient en résulter auparavant. De la sorte, l'embout de l'invention présente une fiabilité de fonctionnement accrue et son coût de production s'en trouve grandement diminué. Dans un mode préféré de réalisation, ladite pièce monolithique présente une forme de révolution à l'intérieur de laquelle est coaxialement ménagé ledit orifice axial, et elle comprend deux excroissances latérales, diamétralement opposées l'une de l'autre et pourvues respectivement desdits orifices latéraux, et un rebord annulaire externe terminant la face arrière de ladite pièce, opposée à sa face avant par laquelle sort ledit jet de fluide, ledit écrou étant engagé et maintenu prisonnier entre lesdites excroissances latérales et ledit rebord annulaire externe. Cette pièce monolithique est par exemple réalisée en une matière métallique, telle que le laiton ou l'aluminium, en raison de leur tenue vis-à-vis des pressions utilisées et des peintures et laques à pulvériser. Par ailleurs, ledit écrou peut être avantageusement pourvu d'un passage axial débouchant, dont la surface interne de sa paroi cylindrique comprend un taraudage, débouchant dans la face arrière dudit écrou tournée vers ledit appareil, un rebord annulaire interne prolongeant la face avant dudit écrou et engagé autour de ladite pièce monolithique, et un chambrage situé entre le taraudage et le rebord annulaire interne. Ainsi, l'écrou est maintenu prisonnier par l'intermédiaire de son rebord interne entre les excroissances latérales et le rebord externe de la pièce monolithique, ledit écrou, bien que prisonnier, étant libre en rotation et en translation. Pour cela, le diamètre extérieur du rebord annulaire externe de ladite pièce monolithique est supérieur au diamètre intérieur du rebord annulaire interne dudit écrou lorsque ce dernier n'est pas élastiquement déformé, et inférieur à ce diamètre intérieur, lorsque ledit écrou est déformé élastiquement pour s'engager derrière ledit rebord annulaire externe de la pièce monolithique. De plus, un épaulement interne annulaire est ménagé dans la paroi dudit passage, entre ledit rebord annulaire interne et ledit chambrage, le rebord externe de ladite pièce monolithique étant alors agencé dans ledit épaulement lorsque ledit écrou est vissé sur l'appareil. Avantageusement, ledit écrou est réalisé en une matière synthétique, élastiquement déformable ce qui permet, en plus, de réduire la masse de l'embout. Par ailleurs, l'invention concerne également un procédé de réalisation d'un tel embout pour appareil de pulvérisation pneumatique de fluide. A cet effet, le procédé est remarquable en ce que - on réalise une pièce monolithique ayant une forme de révolution et destinée à permettre l'éjection, sous forme de jet, du fluide pulvérisé et d'un gaz sous pression pour conformer la section du jet de fluide en sortie de la face avant de ladite pièce - on réalise un écrou en une matière élastiquement déformable ; et - on assemble à force ledit écrou à ladite pièce, par déformation élastique dudit écrou de façon qu'il soit monté prisonnier autour de ladite pièce, ledit écrou étant par la suite associé à l'appareil. Plus particulièrement, on réalise ledit assemblage par l'engagement d'un rebord annulaire interne prévu dans le passage axial dudit écrou, à sa face avant, entre un rebord annulaire externe, prévu sur la face arrière de la pièce monolithique, en regard de la face avant de l'écrou, et des excroissances latérales prévues sur ladite pièce. Avantageusement, on effectue ledit assemblage par l'interne diaire d'une presse, dont les parties fixe et-mobile reçoivent respectivement ledit écrou et ladite pièce monolithique, et d'un organe cylindrique disposé entre ledit écrou et ladite pièce et présentant une partie tronconique qui est susceptible de s'engager, sous l'action de la partie mobile de la presse, dans le rebord interne dudit écrou en le déformant élastiquement et derrière laquelle est agencée ladite pièce monolithique, ladite partie tronconique ayant un petit diamètre au plus égal au diamètre intérieur du rebord interne de l'écrou, et un grand diamètre au moins égal au diamètre extérieur du rebord externe de la pièce. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 est une vue en coupe partielle d'un appareil de pulvérisation sur lequel est monté l'embout de pulvérisation conforme à l'invention. La figure 2 représente une vue agrandie et en coupe longitudinale dudit embout illustré sur la figure 1. Les figures 3, 4 et 5 sont des vues schématiques montrant les principales phases du procédé pour assembler la pièce monolithique à l'écrou de serrage, et former ainsi ledit embout. L'appareil de pulvérisation pneumatique 1, montré sur la figure 1 et présentant de façon usuelle la forme d'un pistolet, est destiné à être relié par l'intermédiaire d'un raccord 2 au fluide à pulvériser, tel que de la peinture, et d'un raccord 3 à une source de gaz sous pression, telle que de l'air comprimé. Une buse d'éjection 4 du fluide est montée en bout du corps 5 de l'appareil et elle est en communication avec le raccord 2, vissé au corps et relié au fluide. L'éjection du fluide à travers la buse 4 est réalisée par une gâchette 6 articulée au corps et susceptible d'agir sur un mécanisme de commande réglable 7 à tige du fluide à pulvériser, connu en soi. L'appareil 1 est également équipé d'un embout 8, fixé au corps 5 par vissage et pourvu d'un orifice axial 9 qui entoure l'orifice de sortie 4A de la buse 4, en formant entre elle et la paroi délimitant l'orifice axial 9 un espace annulaire 10. L'air comprimé, issu de la source et traversant le raccord 3, peut ainsi de façon connue s'échapper vers l'extérieur par cet espace 10 pour pulvériser le fluide sortant de la buse et formé ainsi le jet de fluide pulvérisé. De plus, l'embout 8 est muni de deux orifices latéraux 11 disposés symétriquement de l'axe commun à la buse et à l'embout et convergeant vers celui-ci. Les orifices 11 sont susceptibles d'être alimentés en air sous pression par l'intermédiaire, là aussi, d'un mécanisme de commande réglable 12 à tige, prévu dans le corps 5 de l'appareil. Cet embout 10, prévu à l'extrémité distale du corps dudit appareil, permet par conséquent la distribution de l'air sous pression pour pulvériser, via l'orifice axial 9, le fluide sortant de la buse 4 et pour permettre, via les orifices latéraux 11, la variation de la section du jet de peinture pulvérisé. Si les orifices latéraux 11 sont obturés, le jet de fluide pulvérisé présente une section circulaire, tandis que, lorsque les orifices latéraux 11 sont ouverts, par le mécanisme 12, le jet pulvérisé présente une section aplatie. Selon l'invention et comme le montre la figure 2, l'embout 8 est constitué avantageusement d'une pièce monolithique 13 et d'un écrou 14, monté prisonnier autour de la pièce 13 et réalisé en une matière élastiquement déformable. Plus particulièrement, la pièce monolithique 13 présente une forme de révolution, dans laquelle est prévu l'orifice axial 9 alors étagé et destiné, lors du montage de l'embout 8 sur le corps 5 de l'appareil, à entourer la buse 4 en ménageant, entre cette dernière et la surface interne 1 3A délimitant l'orifice axial 9, l'espace annulaire précité 10. De plus, la pièce monolithique 13 est pourvue de deux excroissances ou cornes latérales 13B, identiques et faisant saillie de la pièce, de façon diamétralement opposée l'une de l'autre. Dans ces cornes 13B sont respectivement prévus les orifices latéraux 11 qui sont, dans ce mode de réalisation, coudés et dont leurs axes de sortie 11A convergent vers l'axe 9A de l'orifice axial 9 de la pièce monolithique 13. Par ailleurs, cette dernière comporte un rebord annulaire externe 13C terminant la face arrière 13D de la pièce, tournee vers l'appareil et opposée à sa face avant 13E par laquelle est susceptible de sortir le jet de fluide pulvérisé via l'orifice axial 9. L'écrou 14 est alors engagé derrière le rebord externe 13C de la pièce en étant maintenu prisonnier entre ce rebord 13C et les cornes 13B. Cet écrou 14 présente un passage axial débouchant 14A et la surface interne 14B de sa paroi cylindrique 14C, qui délimite le passage, comporte dans cet exemple de réalisation un taraudage 14D, un chambrage 14E et un rebord annulaire interne 14F, dans lequel est prévu un épaulement 14G. Plus particulièrement, le taraudage 14D débouche dans la face transversale arrière 14H dudit écrou 14 et il est destiné à coopérer avec un filetage correspondant prévu à l'extrémité distale 5A du corps 5 de l'appareil. La face transversale avant 14I dudit écrou se prolonge, perpendiculairement à l'axe dudit passage 14A, par le rebord annulaire interne 14F et, entre le rebord interne 14F et le taraudage 14D est ménagé le chambrage 14E. Aussi, l'épaulement 14G est formé du côté arrière du rebord annulaire interne 14F, en étant adjacent au chambrage 14E. Ainsi, on remarque sur la figure 2, que le rebord annulaire interne 14F de l'écrou élastiquement déformable 14 est engagé entre le rebord annulaire externe 13C et les cornes 13B de la pièce monolithique 13, de sorte que l'écrou 14, bien que libre de tourner autour de la pièce et de se translater entre le rebord 13C et les cornes 13B, est maintenu prisonnier autour de la pièce monolithique. Lorsque l'embout 10 est monté par vissage de l'écrou 14 sur le corps 5, le rebord annulaire externe 13C de la pièce vient s'engager dans l'épaulement annulaire interne 14G de l'écrou, la face arrière 13D de ladite pièce étant pressée entre une bague déflectrice 15 prévue usuellement à l'extrémité distale de l'appareil et entourant la buse 4 qui la maintient contre le corps. Un tel assemblage de l'écrou 14 à la pièce 13 est rendu possible grâce à la matière élastiquement déformable constituant l'écrou, ce qui permet de concevoir une pièce 13 avantageusement monolithique. De la sorte, l'embout 8 ne comporte plus que deux éléments (pièce 13 et écrou 14) au lieu des trois usuellement employés. Aussi, l'écrou 14 peut être réalisé en une matière synthétique, par exemple en Delrin (marque déposée), ce qui réduit de plus le poids de l'embout. Quant à la pièce monolithique 13, elle est de préférence réalisée en une matière métallique telle que du laiton ou de l'aluminium, bien qu'elle puisse être éventuellement conçue en une matière synthétique, par exemple identique à celle dudit écrou. Bien évidemment, le diamètre du rebord annulaire interne 14F dudit écrou 14 est tel que, lorsque l'écrou n'est pas déformé, il soit inférieur au diamètre du rebord annulaire externe 13C de la pièce 13, et lorsque l'écrou est déformé pour s'engager autour de la pièce, son diamètre soit supérieur à celui du rebord externe 13C. La déformation de l'écrou lors de son assemblage à la pièce reste toujours en dessous de la limite élastique autorisée. Un exemple particulier d'un processus d'assemblage entre l'écrou 14 et la pièce monolithique 13 est schématiquement illustré en regard des figures 3 à 5. Dans cet exemple de réalisation, l'assemblage est effectué à force à l'aide d'une presse 17 et d'un organe cylindrique approprié 18 pour déformer l'écrou. Tout d'abord, on précise que la pièce monolithique 13 est avantageusement obtenue par forgeage, puis des opérations de tournage permettent la finition des faces avant 13E et arrière 13D, ainsi que de l'orifice axial étagé 9. Les orifices latéraux 11, non représentés sur ces figures, peuvent être réalisés ultérieurement par perçage. L'écrou 13 est obtenu à partir d'une barre creuse réalisée en une matière synthétique appropriée, élastiquement déformable, et des opérations de tournage permettent d'exécuter la surface interne 14B du passage axial 14A et des faces arrière et avant 14H,14I. Comme le montre la figure 3, la pièce monolithique 13 est agencée dans la partie mobile 17A de la presse en y étant maintenue, son rebord annulaire externe 13C étant tourné vers l'extérieur, tandis que l'écrou 14 est logé dans un évidement correspondant 17C pratiqué dans la partie fixe 17B de la presse. Par ailleurs, l'organe cylindrique 18 est disposé entre la pièce 13 et l'écrou 14. Plus particulièrement, cet organe 18 présente une partie circulaire 18A s'engageant pour y être guidé dans un perçage correspondant 17D prévu, coaxialement à l'épaulement 17C, dans la partie fixe 17B, et une partie tronconique 18B, dont le petit diamètre est au moins inférieur au diamètre intérieur du rebord 14F dudit écrou et dont le grand diamètre est au moins égal au diamètre extérieur du rebord 13C de ladite pièce monolithique. La partie cylindrique circulaire 18A est alors introduite dans le perçage 17D jusqu a ce que la partie tronconique 18B repose par l'une de ses génératrices, proche du petit diamètre, contre l'arête 14J dudit rebord 14F.Le rebord 13C de la pièce est agencé dans un décrochement annulaire correspondant 18C prévu dans la grande face transversale 18D terminant la partie tronconique. Lorsque la partie mobile 17A de la presse est commandée, elle pousse, selon la flèche F montrée sur la figure 5, l'ensemble constitué de l'organe 18 et de la pièce 13 en direction de l'écrou 14 solidaire de la partie fixe 17B. Durant son déplacement, la partie tronconique 18B de l'organe déforme progressivement et élastiquement le rebord 14F, ainsi que la partie de paroi 14C située au niveau du chambrage 14E. On comprend donc que ce dernier facilite la déformation élastique du fait que l'épaisseur de la paroi 14C dudit écrou est à son niveau réduite. La déformation de l'écrou 14, dans son plan, reste bien entendu dans la limite élastique inhérente à la matière synthétique. Lorsque la grande face 18D de la partie tronconique 18B de l'organe, et le rebord externe 13C de la pièce ont franchi le rebord interne 14F dudit écrou, l'élasticité naturelle de la matière le constituant ramène spontanément, à son état initial, le rebord annulaire interne 14F et la partie de paroi 14C dudit écrou. A ce moment, comme le montre la figure 5, le rebord annulaire interne 14F dudit écrou est emprisonné dans l'espace de la pièce monolithique 13 compris entre les cornes latérales 13B et le rebord annulaire externe 13C. On retire alors l'embout 8 ainsi assemblé de la presse 17. Par la suite, on procède à diverses opérations de finition (perçage des orifices latéraux, ébavurage, nickelage de la pièce monolithique, etc...) et de contrôle dudit embout ainsi forme. REVENDICATIONS 1 - Embout pour appareil de pulvérisation pneumatique de fluide, du type comportant un orifice axial (9) d'éjection du fluide pulvérisé et des orifices latéraux (11) d'éjection d'un gaz sous pression pour conformer le jet du fluide pulvérisé en sortie dudit orifice axial, et un écrou (14) prisonnier destiné à être monté sur ledit appareil, caractérisé en ce qu'il comprend une pièce monolithique (13), dans laquelle sont prévus ledit orifice axial (9) et lesdits orifices latéraux (11), et en ce que ledit écrou prisonnier (14), lié à ladite pièce, est réalisé en une matière élastiquement déformable. 2 - Embout selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite pièce monolithique (13) présente une forme de révolution à l'intérieur de laquelle est coaxialement ménagé ledit orifice axial (9), et en ce qu'elle comprend deux excroissances latérales (13B), diamétralement opposées l'une de l'autre et pourvues respectivement desdits orifices latéraux, et un rebord annulaire externe (13C) terminant la face arrière (13D) de ladite pièce, opposée à sa face avant (13E) par laquelle sort ledit jet de fluide, ledit écrou (14) étant engagé et maintenu prisonnier entre lesdites excroissances latérales et ledit rebord annulaire externe. 3 - Embout selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite pièce monolithique (13) est réalisée en une matière métallique, telle que le laiton ou l'aluminium. 4 - Embout selon l'une des revendications précédentes 1 à 3, caractérisé en ce que ledit écrou (14) est pourvu d'un passage axial débouchant (14A) dont la surface interne (14B) de sa paroi cylindrique (14C) comprend un taraudage (14D), débouchant dans la face arrière (14H) dudit écrou tournée vers ledit appareil, un rebord annulaire interne (14F) prolongeant la face avant (14I) dudit écrou et engagé autour de ladite pièce monolithique, et un chambrage (14E) situé entre le taraudage et le rebord annulaire interne. 5 - Embout selon les revendications 2 et 4, caractérisé en ce que le diamètre extérieur du rebord annulaire externe (13C) de ladite pièce monolithique (13) est supérieur au diamètre intérieur du rebord annulaire interne (14F) dudit écrou (14) lorsque ce dernier n'est pas élastiquement déformé, et inférieur à ce diamètre intérieur, lorsque ledit écrou est déformé élastiquement pour s'engager derrière ledit rebord annulaire externe de la pièce monolithique. 6 - Embout selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un épaulement interne annulaire (14G) est ménagé dans la paroi dudit passage, entre ledit rebord annulaire interne (14F) et ledit chambrage (14E), le rebord externe (13C) de ladite pièce monolithique étant agencé dans ledit épaulement lorsque ledit écrou est vissé sur l'appareil. 7 - Embout selon l'une des revendications précédentes 1 à 6, caractérisé en ce que ledit écrou (14) est réalisé en une matière synthétique, élastiquement déformable. 8 - Procédé de réalisation d'un embout pour appareil de pulvérisation pneumatique de fluide, tel que spécifié sous l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que - on réalise une pièce monolithique (13) ayant une forme de révolution et destinée à permettre l'éjection, sous forme de jet, du fluide pulvérisé et d'un gaz sous pression pour conformer la section du jet de fluide en sortie de la face avant de ladite pièce - on réalise un écrou (14) en une matière élastiquement déformable ; et - on assemble à force ledit écrou à ladite pièce, par déformation élastique dudit écrou de façon qu'il soit monté prisonnier autour de ladite pièce, ledit écrou étant par la suite associé à l'appareil. 9 - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on réalise ledit assemblage par l'engagement d'un rebord annulaire interne (14F) prévu dans le passage axial dudit écrou (14), à sa face avant, entre un rebord annulaire externe (13C), prévu sur la face arrière de la pièce monolithique (13), en regard de la face avant de l'écrou, et des excroissances latérales (13B) prévues sur ladite pièce. 10 - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on effectue ledit assemblage par l'intermédiaire d'une presse (17), dont les parties fixe (17A) et mobile (17B) reçoivent respectivement ledit écrou (14) et ladite pièce monolithique (13), et d'un organe cylindrique (18), disposé entre ledit écrou et ladite pièce et présentant une partie tronconique (18B) qui est susceptible de s'engager, sous l'action de la partie mobile de la presse, dans le rebord interne dudit écrou en le déformant élastiquement et derrière laquelle est agencée ladite pièce monolithique, ladite partie tronconique (18B) ayant un petit diamètre au plus égal au diamètre intérieur du rebord interne (14F) de l'écrou, et un grand diamètre au moins égal au diamètre extérieur du rebord externe (13C) de la pièce.