Brevet FR2872883A1 — publié le 20060113

Bouchon magnétique Domaine technique de l'invention L'invention concerne un bouchon magnétique destiné à fermer un orifice d'un conduit comportant des moyens magnétiques d'immobilisation du bouchon dans l'orifice et un système d'entraînement en rotation d'une partie des moyens magnétiques, entre des positions de verrouillage et de déverrouillage. État de la technique Dans le domaine du bâtiment ou du génie civil, il est connu de transporter des conduits et de les placer en attente d'une utilisation ultérieure. Ces conduits sont, par exemple, des gaines de protection, ou encore des tubes de circulation de fluides. Les orifices des conduits doivent être protégés lors de leur transport ou lorsqu'ils sont en attente d'utilisation, notamment en situation de chantier, en stockage extérieur ou en magasin. En effet, en l'absence de protection, ces manipulations risquent de détériorer les orifices des conduits ou encore d'introduire des saletés à l'intérieur de ces conduits. Une première solution pour fermer, et donc protéger, l'orifice d'un conduit consiste à introduire dans l'orifice un bouchon en matière plastique, par exemple en PVC, afin d'obstruer l'orifice. Cependant, la mise en oeuvre de cette solution est délicate, car le bouchon étant relativement souple, la fermeture n'est pas très efficace et la durée de vie de ce type de bouchon est limitée, car il ne présente pas de bonnes caractéristiques de résistance à l'usure. Une autre solution, pour fermer l'orifice d'un conduit, est proposée par le brevet US 5392816, qui décrit un assemblage de pièces pour fermer un orifice d'un tuyau. L'assemblage comporte un bouchon muni de moyens de blocage mécanique et magnétique. Le bouchon coopère avec une douille vissée au préalable sur l'extrémité du conduit à boucher. Des aimants sont situés, dans le bouchon et dans la douille, au niveau de faces planes longitudinales io complémentaires du bouchon et de la douille. L'utilisateur, grâce à une clé, peut déplacer le bouchon en rotation entre une position de verrouillage et une position de déverrouillage. Le bouchon est bloqué mécaniquement et verrouillé magnétiquement à l'intérieur de l'orifice par les champs magnétiques appliqués entre la douille et le bouchon. L'assemblage comporte également un capot qui enveloppe complètement le bouchon pour obtenir une fermeture plus sûre. Avec cet assemblage, l'orifice du conduit est parfaitement fermé, l'herméticité est garantie, et la sécurité est assurée par l'intermédiaire de la clé indépendante. Cependant la mise en oeuvre de ce type de bouchon est compliquée, car il faut installer l'assemblage complet sur chaque conduit à boucher, un bouchon correspondant uniquement à un seul orifice. De plus, les coûts de fabrication d'un tel dispositif sont élevés, car il faut multiplier la fabrication d'un grand nombre de pièces, plus ou moins petites, pour chaque orifice à boucher. Objet de l'invention L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et a pour objet de réaliser un bouchon magnétique facile d'utilisation et dont la fabrication est simple et peu coûteuse. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que les moyens magnétiques comportent une enveloppe en matériau magnétique, de section interne circulaire, comportant des première et seconde zones longitudinales magnétiquement isolantes et un corps magnétique, comportant au moins un pôle nord et au moins un pôle sud, disposé à l'intérieur de l'enveloppe et destiné à être entraîné en rotation par le système d'entraînement entre la position de verrouillage, dans laquelle des lignes de champ magnétique entre les pôles nord et sud du corps magnétique se bouclent à travers l'extrémité, en matériau magnétique, du conduit dans laquelle est introduit le bouchon, et la position de déverrouillage, dans laquelle lesdites lignes de champ magnétique se bouclent à travers l'enveloppe. Selon une caractéristique de l'invention, les première et seconde zones longitudinales délimitant des première et seconde parties actives, les dites zones longitudinales comportent respectivement des première et seconde bandes, diamétralement opposées, la première zone longitudinale comportant deux branches externes, d'épaisseur inférieure à l'épaisseur de l'enveloppe, disposées de part et d'autre de la bande correspondante. Selon une autre caractéristique de l'invention, les pôles nord et sud du corps magnétique sont disposés, respectivement, en regard des bandes des zones longitudinales, en position de déverrouillage, et sensiblement perpendiculairement à celles-ci, en position de verrouillage. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'enveloppe magnétique a une paroi externe de section complémentaire à la section de l'orifice à fermer. Selon un mode de réalisation préférentiel, le système d'entraînement comporte un élément en matériau non magnétique, disposé à l'intérieur de l'enveloppe et solidarisé avec le corps magnétique. o Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un bouchon magnétique selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe selon l'axe A-A du bouchon magnétique selon la figure 1, après introduction dans le conduit. Les figures 3 et 4 représentent, en coupe selon l'axe B-B, le bouchon selon la figure 1, après introduction dans le conduit, respectivement en position de déverrouillage et en position de verrouillage. Description du mode particulier de réalisation Sur les figures 1 et 2, un bouchon magnétique 1, destiné à fermer un orifice d'un conduit 15 en matériau magnétique, comporte une enveloppe 2 en matériau magnétique. L'enveloppe 2 est bouchée en son fond, de préférence, par une plaque 3 en matériau magnétiquement isolant (figure 2) . L'enveloppe 2 peut comporter une collerette 4. La collerette 4 permet, notamment, de définir le sens d'introduction du bouchon 1 dans l'orifice à fermer (à l'opposée de la collerette 4). Elle permet également de limiter l'enfoncement du bouchon 1 dans l'orifice du conduit 15, le bouchon 1 venant en appui sur le bord de l'orifice avant d'être verrouillé. L'enveloppe 2 a une paroi interne 5 de section circulaire et une paroi externe 6 de section complémentaire à la section de l'orifice à fermer. La paroi externe 6 est, de préférence, de section circulaire. Elle peut également être de o section polygonale, par exemple, rectangulaire ou carrée, pour s'adapter à tous les types de conduits. À titre d'exemple, le diamètre de la paroi interne 5 de l'enveloppe magnétique 2 est de l'ordre de 20mm et la longueur de l'enveloppe magnétique 2 est de 15 l'ordre de 100mm. Comme représenté sur la figure 2, l'enveloppe 2 comporte un corps magnétique 7 pour l'immobilisation du bouchon 1 à l'intérieur de l'orifice. Le corps magnétique 7 comporte au moins un pôle nord N et au moins un pôle sud S. Le corps magnétique 7 est monté libre en rotation à l'intérieur de l'enveloppe 2. II est entraîné en rotation par l'intermédiaire d'un système d'entraînement en rotation. Le système d'entraînement comporte, de préférence, un élément 8 non magnétique, solidarisé avec le corps magnétique 7, par exemple, par l'intermédiaire d'un tenon 9 coopérant avec une mortaise 10 formée à une extrémité du corps magnétique 7. L'élément 8 d'entraînement du corps magnétique 7 est libre en rotation et bloqué en translation à l'intérieur de l'enveloppe 2. Il a pour fonction principale de permettre de placer le bouchon 1 soit dans une position de verrouillage soit dans une position de déverrouillage. L'élément 8 peut être constitué par un bloc de sûreté muni d'un barillet avec une fente 12 située à l'extrémité libre du barillet. L'élément 8 est actionné, par exemple, par l'intermédiaire d'une clé 11 introduite dans la fente 12. Quand l'utilisateur introduit la clé 11 à l'intérieur du barillet, ledit barillet est solidarisé avec l'élément 8, qui peut alors être entraîné en rotation, tout en restant fixe en translation. Comme représenté sur les figures 3 et 4, l'enveloppe magnétique 2 comporte deux zones longitudinales 14a et 14b, en matériau magnétiquement isolant, délimitant des première 13a et seconde 13b parties actives en matériau magnétique, isolées l'une par rapport à l'autre. Les deux zones longitudinales 14a, 14b comportent respectivement des première et seconde bandes diamétralement opposées, de même épaisseur que l'enveloppe 2, disposées selon l'axe C-C perpendiculaire à l'axe B-B. La zone longitudinale 14a est située, de préférence, dans la partie de l'enveloppe 2 au-dessus de l'axe B-B et comporte deux branches externes 16, 17, d'épaisseur inférieure à l'épaisseur de l'enveloppe 2, disposées de part et d'autre de la bande correspondante de la zone longitudinale 14a. Les deux branches externes 16, 17 forment sensiblement des quarts de cylindre, d'épaisseur sensiblement égale à la moitié de l'épaisseur de l'enveloppe 2, et constituent la paroi externe 6 de l'enveloppe 2, sur toute la partie de l'enveloppe 2 au-dessus de l'axe B-B. Les parties actives 13a,13b situées au-dessus de l'axe B-B sont donc conformées en deux quarts de cylindre, symétriques par rapport à l'axe CC et d'épaisseur sensiblement égale à la moitié de l'épaisseur de l'enveloppe 2, constituant une partie de la paroi interne 5 de l'enveloppe 2, de part et d'autre de la bande correspondante, sur la partie de l'enveloppe 2 au-dessus de l'axe B-B. La zone longitudinale 14b est de section sensiblement rectangulaire sur toute 5 l'épaisseur de l'enveloppe 2 et est constituée uniquement par la bande diamétralement opposée à la bande de la zone longitudinale 14a. Les parties actives 13a et 13b, situées en dessous de l'axe B-B et symétriques par rapport à l'axe C-C, sont conformées en deux quarts de cylindre, o d'épaisseur égale à l'épaisseur de l'enveloppe 2, et constituent à la fois la paroi interne 5 et la paroi externe 6 de l'enveloppe 2. Dans le mode de réalisation particulier représenté sur les figures 3 et 4, l'enveloppe 2, à savoir les zones longitudinales 14a, 14b et les parties actives 13a, 13b, présente donc une symétrie par rapport à l'axe C-C et une dissymétrie par rapport à l'axe B-B. En position de déverrouillage (figure 3), les pôles nord N et sud S du corps magnétique 7 sont disposés, respectivement, en regard des bandes des zones longitudinales 14a et 14b. La position du corps magnétique 7 est telle que la symétrie par rapport à l'axe C-C des différents éléments constituant le bouchon 1, à savoir l'enveloppe 2 et le corps magnétique 7, est conservée. En position de verrouillage (figure 4), les pôles nord N et sud S du corps magnétique 7 sont disposés selon l'axe B-B, sensiblement perpendiculairement à la position de déverrouillage, à savoir sensiblement perpendiculairement aux bandes des zones longitudinales 14a et 14b. La position du corps magnétique 7 est telle que la symétrie par rapport à l'axe C-C n'est pas conservée. À titre d'exemple, le corps magnétique 7 comporte une barrette rectangulaire aimantée, comportant les pôles nord N et sud S du corps magnétique 7, et des première et seconde masses polaires de forme semicylindriques, disposées de part et d'autre de la barrette rectangulaire aimantée (figures 3 et 4). Les masses polaires sont réalisées, de préférence, en acier doux et ont pour fonction de guider le champ magnétique de l'aimant du corps magnétique 7 vers l'enveloppe 2. Par ailleurs, la circulation des lignes de champ magnétique du corps magnétique 7 est améliorée par la présence des masses polaires de part et d'autre de la barrette rectangulaire aimantée. Les parties actives 13a et 13b de l'enveloppe 2 et le corps magnétique 7 sont en alliage magnétique à base de fer. Les zones longitudinales 14a, 14b magnétiquement isolantes de l'enveloppe 2 et l'élément non magnétique 8 sont en matériaux non magnétiques choisis, de préférence, parmi le plastique, le laiton ou l'aluminium. Le conduit 15, ou du moins son extrémité, peut être en tout matériau magnétique. Le fonctionnement du bouchon magnétique 1 est le suivant. Le champ magnétique créé par le bouchon 1 est constitué par une pluralité de lignes de champ qui se bouclent entre le pôle nord N et le pôle sud S du corps magnétique 7. Dans la première position représentée figure 3, le corps magnétique 7 est en position de déverrouillage. Le pôle nord N du corps magnétique 7 est, par exemple, en regard de la bande de la zone longitudinale 14a et le pôle sud S est en regard de la bande de la zone longitudinale 14b. Les lignes de champ magnétiques passent par les parties actives 13a et 13b au-dessus et au-dessous de l'axe B-B, grâce à la forme particulière de la zone longitudinale 14a, avec les branches externes 16, 17 constituant uniquement la moitié de l'enveloppe 2. Dans cette position, le champ magnétique créé par le corps magnétique 7 est confiné dans l'enveloppe magnétique 2, les lignes de champ magnétique se bouclant à travers l'enveloppe magnétique 2, de chaque côté de l'axe CC. Le champ magnétique restant à l'intérieur de l'enveloppe 2, il n'y a pas de champ magnétique à l'extérieur de l'enveloppe 2, il est ainsi possible d'introduire facilement le bouchon 1 dans l'orifice à fermer du conduit 15. L'élément d'entraînement 8 est ensuite actionné par un utilisateur par l'intermédiaire, par exemple, de la clé 11 introduite dans la fente 12 du barillet (figure 1). Le système d'entraînement provoque la rotation du corps magnétique 7, par exemple, d'un angle de l'ordre de plus ou moins 90 , pour positionner les pôles nord N et sud S perpendiculairement à l'axe C- C (figure 4). Après la rotation du corps magnétique 7 à l'aide de l'élément 8 d'entraînement, le corps magnétique 7 se retrouve dans la position de verrouillage représentée à la figure 4. Ainsi, le pôle nord N du corps magnétique 7 se retrouve, par exemple, en regard de la partie active 13a de l'enveloppe 2 et le pôle sud S se retrouve en regard de la partie active 13b de l'enveloppe 2. Les zones longitudinales 14a et 14b empêchent le bouclage des lignes de champ magnétique directement par l'intérieur de l'enveloppe 2. Le champ magnétique passe donc par les parties actives 13a et 13b et par l'extrémité, en matériau magnétique, du conduit 15 dans laquelle est introduit le bouchon 1. Le bouchon 1 se verrouille alors à l'intérieur de l'orifice, grâce aux forces de frottement et grâce à l'attraction magnétique entre le bouchon 1 et le conduit 15. Grâce à la force du champ magnétique, le bouchon 1 est complètement bloqué à l'intérieur de l'orifice. La position déverrouillée du bouchon 1 correspond donc à une symétrie de l'enveloppe 2 et du corps magnétique 7 par rapport à l'axe C-C (figure 3), tandis io que la position verrouillée du bouchon 1 correspond à une dissymétrie de l'enveloppe 2 et du corps magnétique 7 par rapport à l'axe C-C (figure 4). Dans le mode particulier de réalisation représenté aux figures 3 et 4, la dissymétrie de l'enveloppe 2 et les formes particulières des zones longitudinales 14a et 14b entraîne un déséquilibre des forces de frottement engendrées par l'attraction. En effet, la zone longitudinale 14a constituant sensiblement la moitié de l'enveloppe 2 au-dessus de l'axe B-B, elle bloque en partie les lignes de champ magnétiques, qui ont alors tendance à se concentrer en dessous de io l'axe B-B. L'attraction magnétique entre le bouchon 1 et le conduit 15 est donc maximale en dessous de l'axe B-B, le bouchon 1 étant bloqué plus fortement de ce côté. Par ailleurs, le bouchon 1 peut comporter au moins une bande 18 en matériau anti-dérapant, disposée sur la paroi externe 6 de l'enveloppe 2, plus particulièrement en dessous de l'axe B-B, afin d'optimiser le verrouillage du bouchon 1 et éliminer tout frottement et glissement entre l'enveloppe 2 et le conduit 15, lors de la rotation du corps magnétique 7 à l'intérieur de l'enveloppe 2. Le bouchon 1 comporte, de préférence, une bande 18, de quelques millimètres d'épaisseur, disposée sur toute la longueur de l'enveloppe 2 et située en regard de la zone magnétiquement isolante 14b (figures 3 et 4). Une simple rotation de l'élément 8 permet ensuite de déverrouiller à nouveau le bouchon 1 et de le retirer de l'orifice du conduit 15. Il est alors possible de 25 l'utiliser ultérieurement ou de l'introduire dans un autre orifice. Une application préférée pour le bouchon magnétique 1 décrit ci-dessus concerne le domaine de l'armurerie. En effet, le bouchon 1 peut être conformé de manière à s'adapter au diamètre standard d'un canon de fusil. Le bouchon magnétique 1 est alors un bouchon de sécurité qui permet d'empêcher l'introduction d'une cartouche de fusil à l'intérieur du canon. Dans cette application, le bouchon 1 se positionne à l'extrémité du canon par laquelle sont introduites les cartouches du fusil. Le bouchon 1 permet ainsi d'interdire aux utilisateurs non autorisés l'introduction de cartouches à l'intérieur du canon sans la permission du propriétaire. En effet, l'unique clé 11 verrouillant le bouchon 1 à l'intérieur du canon de fusil, permet au propriétaire d'être le seul à pouvoir manipuler le bouchon 1. La clé 11 s'avère donc être, non seulement un système d'entraînement, mais également un moyen de sécurité, car le propriétaire de la clé 11 peut la garder avec lui et, par la même occasion, empêcher l'accès du bouchon 1 à une tierce personne. De plus, la forme particulière du bouchon 1 en cartouche de fusil permet de le stocker et de le transporter facilement, par exemple, dans une cartouchière. L'invention n'est pas limitée aux différents modes de réalisation décrits ci-dessus. Le corps magnétique 7 et les zones magnétiquement isolantes 14a, 14b peuvent, notamment, être de forme différente. Le corps magnétique 7 peut être constitué uniquement par un aimant de forme complémentaire à la forme de la paroi interne 5 de l'enveloppe 2. En position de déverrouillage, le pôle nord N peut être en regard de la bande de la zone longitudinale 14b, au-dessous de l'axe B-B, et le pôle sud S peut être en regard de la bande de la zone longitudinale 14a, audessus de l'axe B-B. Le fonctionnement du bouchon 1 reste le même, tant que le pôle nord N et le pôle sud S du corps magnétique 7 sont en regard uniquement des parties actives 13a et 13b de l'enveloppe 2 en position de verrouillage. L'élément 8 d'entraînement en rotation peut être solidarisé avec le corps magnétique 7 par tout type de moyens de fixation, par exemple, par clavetage, par l'intermédiaire d'une goupille ou par l'intermédiaire d'un petit axe. Revendications 1. Bouchon magnétique (1) destiné à fermer un orifice d'un conduit comportant des moyens magnétiques d'immobilisation du bouchon (1) dans l'orifice et un système d'entraînement en rotation d'une partie des moyens magnétiques, entre des positions de verrouillage et de déverrouillage, bouchon magnétique caractérisé en ce que les moyens magnétiques comportent une enveloppe (2) en matériau magnétique, de section interne circulaire, comportant des première (14a) et seconde (14b) zones longitudinales magnétiquement isolantes et un corps magnétique (7), comportant au moins un pôle nord (N) et au moins un pôle sud (S), disposé à l'intérieur de l'enveloppe (2) et destiné à être entraîné en rotation par le système d'entraînement entre la position de verrouillage, dans laquelle des lignes de champ magnétique entre les pôles nord (N) et sud (S) du corps magnétique (7) se bouclent à travers l'extrémité, en matériau magnétique, du conduit (15) dans laquelle est introduit le bouchon (1), et la position de déverrouillage, dans laquelle lesdites lignes de champ magnétique se bouclent à travers l'enveloppe (2). 2. Bouchon magnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que, les première (14a) et seconde (14b) zones longitudinales délimitant des première (13a) et seconde (13b) parties actives, les dites zones longitudinales (14a, 14b) comportent respectivement des première et seconde bandes, diamétralement opposées, la première zone longitudinale (14a) comportant deux branches externes (16, 17), d'épaisseur inférieure à l'épaisseur de l'enveloppe (2), disposées de part et d'autre de la bande correspondante. 3. Bouchon magnétique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les pôles nord (N) et sud (S) du corps magnétique (7) sont disposés, respectivement, en regard des bandes des zones longitudinales (14a, 14b), en position de déverrouillage, et sensiblement perpendiculairement à celles-ci, en position de verrouillage. 4. Bouchon magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les pôles nord (N) et sud (S) du corps magnétique (7) sont constitués par une barrette rectangulaire aimantée, des première et seconde masses polaires semi-cylindriques étant disposées de part et d'autre de la barrette rectangulaire aimantée. 5. Bouchon magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'enveloppe magnétique (2) a une paroi externe (6) de section complémentaire à la section de l'orifice à fermer. 6. Bouchon magnétique selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'enveloppe magnétique (2) a une paroi externe (6) de section circulaire. 7. Bouchon magnétique selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'enveloppe magnétique (2) a une paroi externe (6) de section polygonale. 8. Bouchon magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'enveloppe magnétique (2) comporte une paroi de fond (3) en matériau magnétiquement isolant. 9. Bouchon magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le système d'entraînement comporte un élément (8) en matériau non magnétique, disposé à l'intérieur de l'enveloppe (2) et solidarisé avec le corps magnétique (7). 10. Bouchon magnétique selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément (8) comporte un barillet et une fente (12), située à l'extrémité libre du barillet et destinée à coopérer avec une clé (11). 11. Bouchon magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'enveloppe (2) comporte une collerette (4). 12. Bouchon magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une bande (18) en matériau antidérapant, entre la paroi externe (6) de l'enveloppe (2) et le conduit (15).