Brevet FR2758379A1 — publié le 19980717

La présente invention concerne une cartouche d'implantation pour un raccord d'un tuyau, par exemple un raccord pneumatique, destiné à prendre place dans un logement. Une cartouche d'implantation pneumatique est généralement utilisée pour l'implantation directe du raccord dans un composant. Ce dernier peut être un corps de vérin, une platine recevant plusieurs raccords, etc. Une telle cartouche contient un dispositif permettant le raccord d'un tuyau. Ainsi, lorsque la cartouche est en place dans son support, le tuyau peut être raccordé de manière classique au dispositif permettant le raccord. Pour gagner de la place et réduire sensiblement l'encombrement, les cartouches ne présentent généralement pas de système fileté pour leur mise en place, mais sont mis en place avec une potence ou autre moyen similaire permettant de pousser la cartouche à l'intérieur d'un logement dans lequel la cartouche doit tenir avec serrage. Pour un bon ancrage de la cartouche dans son support, la surface extérieure de la cartouche présente des irrégularités, du type dents de requin. I1 s'agit de saillies annulaires qui présentent d'un côté une pente relativement faible permettant une introduction de la cartouche dans son logement et du côté opposé une pente raide interdisant un retrait de la cartouche hors de son logement. Une cartouche connue contenant un dispositif de raccord rapide comporte une douille avec un profil extérieur en dents de requin, un anneau élastique, une rondelle, un joint d'étanchéité et un bouton poussoir. Le montage de cette cartouche dans un support, par exemple une platine destinée à recevoir plusieurs raccords pneumatiques, ou bien un corps de vérin pneumatique, nécessite tout d'abord le perçage d'un trou étagé, ou puits étagé. Ce dernier peut être obtenu par usinage ou bien par moulage, au cours de la réalisation de la platine ou du corps. Le puits est de dimensions prédéterminées et les tolérances concernant ces dimensions sont assez réduites, de manière à pouvoir obtenir un bon serrage de la cartouche dans son logement. Une assez grande précision est demandée pour la réalisation de ce puits étagé. Le montage de la cartouche s'effectue en enfilant la douille, l'anneau élastique, la rondelle et le joint d'étanchéité sur un support. Ce dernier est présenté verticalement au-dessus du puits étagé destiné à recevoir la cartouche et introduit dans celui-ci. Il faut alors pousser sur le support à l'aide par exemple d'une presse ou similaire pour faire pénétrer entièrement la douille dans son logement. Le support est ensuite retiré. Les composants restent en place, maintenus par la douille qui est montée avec serrage. Le bouton poussoir est introduit par encliquetage une fois le support retiré. La cartouche est alors prête à recevoir un tuyau de raccord, par exemple un tuyau d'un dispositif pneumatique. Une telle cartouche nécessite donc la présence d'un trou réalisé avec précision et son montage nécessite l'utilisation d'outils. I1 faut aussi bien faire attention lors du montage que la cartouche montée sur son support soit présenté bien parallèlement au puits, car sinon lors de l'introduction de la cartouche dans son logement, il y a des risques d'endommager la cartouche. Lorsque le logement de la cartouche est un peu trop petit, il y a une forte contrainte sur les éléments constitutifs de la cartouche et ceci amène généralement à un dysfonctionnement de la cartouche. Ce type de cartouche s'emploie surtout dans des supports réalisés en matière synthétique et sont moins adaptés à des matériaux plus durs tels un acier ou même un alliage d'aluminium. En effet, un profil en dents de requin s'implante plus facilement dans un matériau relativement souple que dans un matériau dur. Pour être utilisé dans un métal, il faut aussi que le matériau constitutif de la douille présentant le profil en dent de requin soit adapté. Les contraintes, ou stress, imposées au matériau, notamment le matériau constitutif du support, sont assez importantes et peuvent causer une fatigue prématurée de celui-ci. Le but de l'invention est de fournir une cartouche d'implantation pour le raccord d'un tuyau dont le montage est plus aisé que ce qui est décrit précédemment, c'est à dire qui puisse être réalisé sans avoir besoin d'un outillage lourd, tel qu'une potence ou une presse. De façon avantageuse, le dispositif selon l'invention et dont le montage est facilité, ne présentera pas les problèmes susmentionnés et pourra être indifféremment dans un support en matière synthétique ou métallique et minimisera les contraintes existantes dans le support. À cet effet, la cartouche qu'elle propose est une cartouche d'implantation pour un raccord d'un tuyau destiné à prendre place dans un logement comportant un corps de forme générale cylindrique avec une première ouverture prévue pour l'introduction d'un tuyau à raccorder et une seconde ouverture reliée à un conduit, ainsi que des moyens permettant de raccorder le tuyau, par exemple un tuyau flexible pneumatique, à la cartouche. Selon l'invention, le corps de cartouche est muni de dents élastiques s'étendant radialement vers l'extérieur, inclinées par rapport à un plan radial vers la première ouverture destinée à recevoir le tuyau à raccorder. La cartouche comporte ainsi un nouveau système d'ancrage très fiable et pouvant très facilement être mis en place. Lorsque la cartouche est enfoncée dans son logement, les dents élastiques se déforment sans opposer une résistance importante. Par contre, grâce à leur inclinaison vers l'ouverture destinée à recevoir le tuyau à raccorder, qui est également du même côté que l'ouverture du logement recevant la cartouche, les dents empêchent tout retrait de la cartouche hors de son logement, que ce soit par une action directe sur la cartouche ou bien en agissant sur un tuyau emmanché dans celle-ci. Au cours d'une telle action, les dents s'arcboutent en prenant appui sur la paroi intérieure du logement, interdisant ainsi tout retrait hors du logement. Ce système présente en outre l'avantage de pouvoir s'implanter indifféremment dans un logement réalisé dans un matériau synthétique ou dans un métal. De plus, aucune précision importante n'est nécessaire pour réaliser le logement de la cartouche. Ce logement ne comporte qu'un épaulement servant de butée à la cartouche pour déterminer sa profondeur d'enfoncement. Le diamètre du logement et la position de l'épaulement faisant office de butée peuvent être réalisés avec des tolérances assez larges. Un autre avantage de ce dispositif est que les contraintes dans le matériau environnant sont très sensiblement diminuées. Il y a alors moins de risques de rupture dans ce matériau. Dans un premier mode de réalisation avantageux, les dents élastiques sont les dents d'une rondelle élastique fixée, par exemple par encliquetage ou sertissage, sur le corps de cartouche. Bien entendu, il est possible d'avoir des dents élastiques directement implantées dans le corps de cartouche ou bien ne formant qu'une seule pièce avec celui-ci. Dans le cas d'une rondelle élastique, le corps de la cartouche est réalisé de préférence en matière synthétique et la rondelle élastique est avantageusement métallique. Pour avoir une bonne étanchéité au niveau du raccord, la cartouche est de préférence munie d'un joint d'étanchéité destiné à réaliser l'étanchéité entre la surface extérieure du corps de cartouche et le logement de celui-ci. Une forme de réalisation avantageuse prévoit que les dents élastiques du corps de cartouche sont destinées à être disposées au fond du logement. Une cartouche telle que décrite ci-dessus est bien adaptée lorsque les moyens permettant de raccorder un tuyau sont un raccord instantané pour tuyau flexible pneumatique comportant un anneau élastique, avec des dents s'étendant radialement vers l'intérieur, venant en appui contre un épaulement ménagé à intérieur du corps de cartouche, une bague destinée à maintenir l'anneau élastique en position, un joint d'étanchéité pour assurer l'étanchéité entre la surface extérieure du tuyau à raccorder et la surface intérieure du corps de la cartouche, et un bouton poussoir mobile axialement et destiné à agir sur les dents de l'anneau élastique afin de pouvoir libérer un tuyau maintenu dans le raccord. L'invention concerne également une platine comportant plusieurs puits servant de logement à au moins une cartouche telle que décrite plus haut, ainsi qu'un vérin pneumatique muni d'une telle cartouche. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant deux formes de réalisation préférées d'une cartouche d'implantation selon l'invention. Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une cartouche selon l'invention, Figure 2 est une autre vue en coupe longitudinale d'une autre forme d'exécution d'une cartouche selon l'invention, et Figure 3 est une vue de dessus d'une rondelle élastique utilisé pour la cartouche de la figure précédente. Les figures 1 et 2 représentent une cartouche d'implantation pour un raccord instantané pour une installation pneumatique. Un tel raccord est connu en soi. I1 comporte un anneau élastique 2 présentant des dents s'étendant radialement vers l'intérieur de l'anneau, une bague 4, un joint d'étanchéité 6 et un bouton poussoir 8. Dans le cas d'une cartouche selon l'invention telle que représentée au dessin, ces éléments 2 à 8 sont montés dans une douille 10 constituant le corps de la cartouche. Le joint d'étanchéité 6 vient en appui sur un épaulement ménagé dans la douille 10. L'anneau élastique 2 comporte un rebord annulaire 12 qui repose sur un second épaulement intérieur de la douille 10. La bague 10 maintient le rebord annulaire 12 en contact avec l'épaulement correspondant. La bague 10 est sertie dans l'exemple de réalisation de la figure 1, elle est encliquetée sur la figure 2. D'autres modes de fixation, par exemple le vissage, sont également envisageables. Lorsqu'un tuyau à raccorder 14 (en traits mixtes sur les figures 1 et 2), en matière synthétique telle un polyamide, polyuréthane, polyéthylène, etc, ou en métal, est introduit dans le raccord, il pousse les dents de l'anneau élastique 2, qui sont inclinées pour permettre une telle introduction. Le tuyau à raccorder 14 vient en butée contre un troisième épaulement intérieur 16 de la douille 10. Un retrait du tuyau 14 par simple traction dans le sens axial sur celui-ci n'est pas possible, car les dents de l'anneau élastique 2 sont ancrées dans le tuyau et lorsqu'une telle traction est exercée, ces dents s'arcboutent, empêchant le retrait du tuyau 14. Le bouton poussoir 8 permet d'agir sur les dents de l'anneau élastique 2 afin de dégager le tuyau 14 de leur prise et autoriser le retrait de celui-ci. Un tel dispositif de raccord instantané est connu en soi et n'est donc pas plus détaillé ici. Bien entendu, d'autres dispositifs de raccord peuvent être utilisés dans le cadre de l'invention. Les cartouches montrées au dessin sont placées dans un logement 18 présentant un unique épaulement 20. Ce logement 18 peut être réalisé par exemple dans une paroi de machine, dans une platine de raccordement ou bien dans un vérin pneumatique. La partie de diamètre plus étroit du logement est l'extrémité d'un conduit 28 destiné à être raccordé avec le tuyau 14. Ce conduit 28 peut par exemple être en liaison avec une source d'air comprimé ou bien une chambre de vérin. La cartouche proprement dite comporte la douille 10 constituant le corps de la cartouche, un joint d'étanchéité 22 et une rondelle élastique 24 munie de dents 26. Le joint d'étanchéité 22 est logé dans une gorge annulaire réalisée dans la surface extérieure de la douille 10. I1 permet de réaliser l'étanchéité entre la douille 10 et la paroi intérieure du logement 18. La douille 10 est de forme globalement cylindrique circulaire. Elle est ouverte à ses deux extrémités. Une première ouverture est destinée à recevoir le tuyau à raccorder 14 tandis que la seconde ouverture est située du côté du conduit 28, c'est à dire du côté du fond du logement 18. Le raccord décrit ci-dessus se trouve de préférence du côté de la première ouverture, ce qui semble a priori logique. La rondelle élastique 24 est fixée sur le corps de cartouche 10 du côté de la seconde ouverture. En position montée, elle se trouve donc au fond du logement 18. Dans le mode de réalisation de la figure 1, la douille 10 présente une saillie tubulaire 30 du côté du fond du logement 18 sur laquelle est positionnée la rondelle 24. Pour rendre la rondelle solidaire de la douille 10, la paroi de la saillie 30 est évasée de telle sorte que la rondelle 24 ne puisse plus quitter la saillie 30. Dans le mode de réalisation de la figure 2, la douille présente également une saillie 31. Au sommet de cette saillie 31 est réalisée une nervure annulaire 32, dont le diamètre extérieur est légèrement supérieur au diamètre intérieur de la rondelle 24. Ainsi, la rondelle 24 peut être encliquetée sur la saillie 31. Cette forme d'exécution est particulièrement adaptée au cas où la douille 10 est réalisé dans un matériau présentant une bonne élasticité, par exemple une matière synthétique. La rondelle élastique 24 est représentée en vue de dessus sur la figure 3. Elle est avantageusement réalisée en métal, par exemple en acier. Elle comporte un anneau central 34 sensiblement plan et les dents 26. Ces dernières s'étendent radialement vers l'extérieur et sont inclinées par rapport au plan de l'anneau central 34. L'inclinaison est sensiblement la même pour toutes les dents 26. Lorsque la rondelle 24 est montée, les dents 26 sont orientées vers l'ouverture de la douille 10 destinée à recevoir le tuyau à raccorder 14. Le diamètre extérieur de la rondelle 24, avec les dents en position de repos, est supérieur au diamètre du logement 18 et au diamètre extérieur de la douille 10. Lorsque la douille 10 est introduite dans le logement 18, les dents 26 s'inclinent alors plus par rapport à l'anneau central 34. Une fois dans le logement 18, un phénomène d'ancrage est créé. I1 n'est pas possible de retirer la cartouche, car en tirant sur celle-ci pour l'extraire de son logement 18, les dents 26 sarc-boutent et empêchent tout mouvement. La cartouche peut ainsi être très facilement montée dans le logement 18. Aucun outil n'est nécessaire. Le montage s'effectue manuellement. La tenue de la cartouche dans son logement est au moins aussi bonne que pour une cartouche de l'art antérieur utilisant un profil en dents de requin. Par rapport aux cartouches de l'art antérieur, de nombreux avantages sont obtenus de façon surprenante. La facilité d'utilisation d'une cartouche selon l'invention est tout à fait remarquable. I1 suffit de bien orienter la cartouche dans son logement pour la mettre en place. La force exercée est minime. I1 n'est même pas nécessaire d'utiliser un marteau. Les tolérances exigées pour la réalisation du logement 18 sont bien moins étroites que pour une cartouche de l'art antérieur, et ce quel que soit le matériau dans lequel es réalisé le logement. I1 suffit de réaliser un épaulement pour définir la profondeur d'enfoncement de la cartouche. Une tolérance au dixième de millimètre, que l'on peut donc obtenir avec une perceuse à main, peut suffire pour le diamètre du logement. I1 n'y a donc plus de risque de serrage de la cartouche dans son logement, ce qui supprime une cause importante de dysfonctionnement des cartouches de l'art antérieur. La solution apportée par l'invention permet aussi de réduire les contraintes exercées au niveau de la matière entourant la cartouche. I1 y a donc une fatigue bien moins importante de cette matière. De ce fait, les cartouches peuvent être implantées plus près les unes des autres. Ceci permet un gain non négligeable au niveau de l'encombrement. La cartouche selon l'invention s'adapte aussi bien sur un support métallique que sur un support en matière synthétique. Une même cartouche peut être indifféremment montée dans ces deux matériaux distincts. Pour les cartouches de l'état de la technique, il fallait adapter la cartouche au matériau dans lequel elle devait être implantée. La cartouche selon l'invention est de ce fait universelle. Un autre avantage important et surprenant, est que la douille 10 peut être réalisée en matière synthétique par moulage. Le prix de revient de cette pièce peut donc être considérablement diminué. Pour la forme d'exécution représentée à la figure 2, il est même possible en réalisant un moulage par injection bi-composant, de réaliser en un seul moulage la douille 10 et les deux joints 6 et 22. On voit sur la figure 2 qu'il n'y a qu'un seul joint traversant. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution décrites ci-dessus à titre d'exemples non limitatifs ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. Ainsi par exemple, les dents du corps de cartouche ne sont pas forcément les dents d'une rondelle montée sur ce corps. I1 peut par exemple s'agir de dents emboîtées chacune dans le corps de la cartouche, par exemple au niveau d'une gorge annulaire périphérique. Dans le cas d'une pièce moulée, ces dents peuvent être partie intégrante du corps de la cartouche et ne former qu'une seule pièce avec celui-ci. D'autres raccords peuvent aussi être utilisés dans la cartouche. L'invention ne se limite pas aux raccords dits "raccords instantanés". De plus, il est envisageable d'utiliser le même principe de montage pour un bouchon destiné à fermer un orifice d'une machine pneumatique ou d'une platine de raccordement. REVENDICATIONS 1. Cartouche d'implantation pour un raccord d'un tuyau destiné à prendre place dans un logement (18) comportant un corps (10) de forme générale cylindrique avec une première ouverture prévue pour l'introduction d'un tuyau à raccorder (14) et une seconde ouverture reliée à un conduit (28), ainsi que des moyens permettant de raccorder le tuyau, par exemple un tuyau flexible pneumatique, à la cartouche, caractérisée en ce que le corps de cartouche (10) est muni de dents élastiques (26) s'étendant radialement vers l'extérieur, inclinées par rapport à un plan radial vers la première ouverture destinée à recevoir le tuyau à raccorder (14). 2. Cartouche d'implantation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les dents élastiques (26) sont les dents d'une rondelle élastique (24) fixée, par exemple par encliquetage ou sertissage, sur le corps de cartouche (10). 3. Cartouche d'implantation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le corps de la cartouche (10) est réalisé en matière synthétique et en ce que la rondelle élastique (24) est métallique. 4. Cartouche d'implantation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle est munie d'un joint d'étanchéité (22) destiné à réaliser l'étanchéité entre la surface extérieure du corps de cartouche (10) et le logement (18) de celui-ci. 5. Cartouche d'implantation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les dents élastiques (26) du corps de cartouche sont destinées à être disposées au fond du logement (18). 6. Cartouche d'implantation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les moyens permettant de raccorder un tuyau (14) sont un raccord instantané pour tuyau flexible pneumatique comportant un anneau élastique (2), avec des dents s'étendant radialement vers l'intérieur, venant en appui contre un épaulement ménagé à l'intérieur du corps de cartouche (10), une bague (4) destinée à maintenir l'anneau élastique (2) en position, un joint d'étanchéité (6) pour assurer l'étanchéité entre la surface extérieure du tuyau à raccorder (14) et la surface intérieure du corps de la cartouche, et un bouton poussoir (8) mobile axialement et destiné à agir sur les dents de l'anneau élastique (2) afin de pouvoir libérer un tuyau (14) maintenu dans le raccord. 7. Platine munie de puits étagés comportant un épaulement, caractérisée en ce qu'au moins certains puits sont munis d'une cartouche d'implantation selon l'une des revendications 1 à 6. 8. Vérin pneumatique, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une cartouche d'implantation selon l'une des revendications 1 à 6.