Brevet FR2920324A1 — publié le 20090306

La présente invention est du domaine de l'outillage et elle a pour objet un dispositif, dit "pistolet à mastic" pour extraire d'une cartouche à structure de piston et cylindre un produit pâteux, tel que différents mastics, colles ou enduits. On sait qu'aujourd'hui nombre de produits pâteux, de viscosité assez faible sont présentés commercialement en cartouches cylindriques d'un tiers de litre environs (33 cl) à disposition' du "grand public", mais aussi d'autres contenances pour des usages plus professionnels, refermées à leur extrémité dite distale par un embout fileté, et à leur extrémité proximale, la plus proche de la main du manipulateur, par une pièce en forme de coupelle profonde, à fonction de piston, introduite après remplissage du cylindre et pouvant y coulisser de façon étanche ; lors de l'utilisation de la cartouche il suffit de couper l'extrémité de l'embout, éventuellement d'y visser une buse livrée à cet effet, et de faire pression sur la coupelle pour provoquer l'extrusion du produit par la buse. Pour faire pression sur la coupelle, donc pour obtenir l'extrusion du produit, il a été proposé divers types de dispositifs. Le type le plus courant est un dispositif d'extrusion à manoeuvre manuelle clans lequel l'effort exercé par la main sur un levier et à l'encontre d'une "poignée", est transmis à la coupelle par une platine montée en bout d'une tige encliquetée sur le levier; un mécanisme est généralement prévu pour faire cesser toute pression de la tige sur la coupelle et éviter ainsi un écoulement, dit "subséquent", du produit. Dans de tels dispositifs, une butée distale d'appui de la cartouche est disposée à l'extrémité distale du pistolet, supportée soit par un couple de tirants soit par un berceau semi-cylindrique, reliés à la "poignée". On connaît aussi un pistolet extrudeur à air comprimé dans lequel un manchon emprisonnant la cartouche peut être vissé sur un partie du pistolet à fonction de culasse. La culasse comporte un joint plat contre lequel est mis en appui fort par vissage du manchon, l'extrémité proximale de la cartouche; un mécanisme à fonction de distributeur, actionnable au doigt par une manette, permet l'introduction de l'aire comprimé dans la culasse, et conséquemment à l'arrière de la coupelle et exerce sur elle la pression nécessaire pour provoquer l'extrusion du produit, le relâchement de la manette replace la culasse en communication avec l'atmosphère et évite l'écoulement subséquent. Parmi les inconvénients du dispositif pneumatique pré-cité on note la relative lenteur du dévissage/revissage, lors de l'échange de la cartouche, le manque de fiabilité des pas de vis ; enfin les risques du défaut d'étanchéité de l'appui de 2 l'extrémité distale de la cartouche pouvant provenir soit d'une petite irrégularité d'origine ou accidentelle de la cartouche, soit d'un corps étranger présent sur le joint. Cependant l'inconvénient majeur dans le cas d'une utilisation industrielle résulte de la lenteur de mise en place de la cartouche. Dans de tels dispositifs, la butée distale d'appui de la cartouche est constituée par l'extrémité distale partiellement fermée du manchon, lequel a aussi la fonction de tirant, relié par son vissage à la culasse elle-même supportée par la poignée, tandis que le distributeur est compris et usiné, dans le corps même, généralement métallique, de la poignée. C'est plus précisément à un dispositif d'extrusion du genre pneumatique, que se rapporte la présente invention, avec comme objectif premier la rapidité d'échange des cartouches (appréciable dans une utilisation industrielle), et subsidiairement la suppression du risque de défaut d'étanchéité ainsi que la fiabilité globale du pistolet ne mettant plus en oeuvre un quelconque vissage, subsidiairement encore la facilité, voire la possibilité, d'échange du distributeur en cas de détérioration. Selon la présente invention, un pistolet extrudeur pour produit pâteux contenu dans une "cartouche", du genre de pistolet comprenant une partie à fonction de culasse pourvue d'un organe d'étanchéité de l'appui de la cartouche sur la culasse, est caractérisé dans sa généralité en ce que le dit organe d'étanchéité est un joint à lèvre radiale destiné à prendre appui sur la paroi de la cartouche à son extrémité proximale; il résulte de cette disposition que l'étanchéité, résultant de la pression de l'air comprimé sur la lèvre du joint et de l'application de la lèvre contre la paroi de la cartouche est indépendante de toute imperfection de la position de la cartouche, ou d'irrégularités de son extrémité. La lèvre du joint est de préférence à extension interne (réalisation de premier type), donc destinée à prendre appui sur la face externe de la paroi, mais elle peut aussi bien être à extension interne (réalisation de second type), donc à prendre appui sur la face interne de la paroi de la cartouche Selon des réalisations du premier type, le joint à lèvre est du genre dit "SPI" largement utilisé en mécanique, comportant une lèvre annulaire en matière élastique à surface tronconique dont le plus petit diamètre est destiné à être appli- qué avec une légère pression contre la face extérieure d'une paroi cylindrique, celle de la cartouche en l'occurence, qui est introduite dans le tronc de cône; l'air comprimé à l'arrière 3 de cette lèvre assurera une application forte de la lèvre contre la paroi.; avec un tel joint l'introduction de la paroi cylindrique provoque un léger écartement du plus petit diamètre de la lèvre. Selon des réalisations du second type le joint comporte aussi une lèvre élastique annulaire qui peut être conique ou bombée dont le plus grand diamètre est destiné à être appliqué sous légère compression contre la face interne de la paroi cylindrique, l'air comprimé assurera l'application forte par expansion de la lèvre contre la paroi; l'avantage du second type par rapport au premier réside dans un encombrement diamétral moindre, mais au prix d'une introduction plus délicate de la cartouche autour de la lèvre. Revenant aux réalisations du premier type, le dit joint est de préférence contenu sous légère contrainte dans un boitier cylindrique dont la face avant est ouverte et dont la face arrière est traversée axialement de façon étanche par un ajutage destiné à recevoir l'air comprimé en provenance d'un distributeur De préférence encore, le corps de pistolet est constitué par au moins une pièce en matière rigide comprenant une partie centrale allongée prismatique, dite tirant, et, monobloc avec le dit tirant, une partie en saillie dite butée distale, voisine de l'extrémité dislale, et du même coté du tirant que cette dernière, une seconde partie en saille avec redent, (lite butée proximale, d'une dimension propre à loger transversale- ment le dit boiter cylindrique, et sur le coté opposé du tirant , en prolongement de la butée proximale, une partie en saillie formant poignée et logement pour des organes d'adduction et de commande d'adduction de l'air comprimé. Avantageusement ce corps de pistolet est formé par accolage de deux parties, dites joues, symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan mé- dian du corps, chacune des dites joues comportant sur sa face en regard de l'autre joue des évidements, dits réserves, pour loger des organes, dits fonctionnels, de commande et d'adduction de l'air comprimé. Avantageusement la matière constitutive du corps est une matière alvéolaire à cellules fermées, dite mousse structurelle, telle que mouse de 30 polyuréthane dense. Selon une forme préférée de réalisation les dites réserves comprennent une réserve pour logement d'une manette digitale et de son axe de pivotement, une réserve pour le logement d'une tuyauterie d'air comprimé et un réserve pour le 4 logement d'un distributeur. On notera que les espaces de ces réserves sont inter-communicants. Il est avantageux que les dites joues soient maintenues plaquées l'une contre l'autre par des boulons, ce qui permet un accès facile aux organes 5 fonctionnels pour les remplacer en cas de besoin. Suivant une disposition fonctionnelle avantageuse, la distance séparant la butée distale et le fond du boitier de contention du joint étant supérieure de 1 à 4 mm à la longueur normalisée d'une cartouche de produit pâteux , au moins un ressort disposé contre la butée distale face à la butée proximale, est destiné à faire une 10 légère pression sur l'extrémité distale de la cartouche en direction de la butée proximale afin d'éviter le retrait inopiné de la cartouche lors de l'interruption de la pression. Encore de manière avantageuse le dit ressort au moins est constitué par deux tiges recourbées de métal élastique, tel que "corde à piano" dépassant la hauteur de saillie de la dite butée, ces deux tiges étant destinées en outre à encadrer 15 et guider la buse d'extrusion fixée à l'extrémité distale de la cartouche La présente invention sera mieux comprise, et des détails, ou caractéristiques secondaires en relevant apparaîtront, à la description qui va en être faite en relation avec les dessins schématiques des planches annexées dans lesquelles : 20 les fig. l a et lb illustrent en coupe schématique l'organisation générale du pistolet extrudeur de l'invention, et son chargement, la fig.2 illustre en coupe l'organe d'étanchéité et son boitier de contention, la fig.4 illustre en perspective une "joue" du corps du 25 pistolet faisant apparaître les réserves, la fig.5 illustre schématiquement en coupe, une forme de réalisation d'un dispositif d'extrusion du second type dans laquelle l'élément d'étanchéité est en forme de coupelle à bord bombé, et la fig.6 est une représentation analogue à la précédente, 30 mais partielle et agrandie pour plus de lisibilité. Sur les figures la et lb un pistolet extrudeur pneumatique de l'invention désigné dan son ensemble par 1 comprend un corps 11 en une matière rigide, formé lui-même d'une partie centrale allongée trapézoïdale 12, dite tirant, d'une butée distale 13, et, du même coté du tirant que cette dernière, une butée proximale 14 formant culasse, et, du coté opposé du tirant , en prolongement de la butée proximale, une poignée 15 logeant les organes 16 d'adduction et de commande d'adduction de l'air comprimé. 5 Sur ces figures il apparaît aussi que la butée distale 14 loge et maintien un organe essentiel, à savoir un organe d'étanchéité de l'appui de la car-touche sur la culasse ; le dit organe d'étanchéité est un joint à lèvre radiale interne, du type "joint SPI", destiné à prendre appui sur la face externe de la cartouche. Ce joint à lèvre radiale et son boitier de contention sont désignés ensemble par 17 (voir fig.2) Il apparaît aussi sur la fig. l a qu'une cartouche 10 à paroi 110 munie de sa buse 101 peut être introduite, dans un premier mouvement (flèche 102) dans l'organe de maintien étanche 17, puis, dans un second mouvement (flèche 103), appliquée contre le tirant 12 et venir en place derrière la butée distale 13; la cartouche est dès lors (fig.2) en situation pour être utilisée en extrusion par appui digital (flèche 104) sur un manette 37 à pression digitale. Sur les fig. la et lb, apparaît aussi une disposition importante, en la présence de deux ressort (un seul 106 est visible sur les figures) disposés contre la butée distale face à la butée proximale, faisant émergence dans l'espace en berceau 107 compris entre ces deux butées et destinés à exercer une légère pression sur l'ex- trémité distale de la cartouche en direction de la butée proximale afin d'éviter le retrait inopiné de la cartouche lors de l'interruption de la pression. Sur la fig.2, l'ensemble des moyens d'étanchéité 17 des fig.la, lb est composé d'un joint 30 à lèvre radiale interne 31, par exemple de type DIN 3660, dit encore SPI, logé dans un boitier cylindrique 32 en deux parties : une partie annu- laire 33 formant la face avant et une partie pleine 34 formant la face arrière, laquelle est traversée axialement cle façon étanche par un ajutage 35 destiné à conduire l'air comprimé en provenance d'un distributeur, l'ajutage 35 est avantageusement un raccord de type "piquage en équerre" pour tuyau 38' de oext 4mm. Sur la fig.3 et selon une forme avantageuse de réalisa- tion du corps du pistolet, celui ci est formé par l'assemblage de deux moitiés, dites joues, symétriques l'une de l'autre par rapport au plan médian du pistolet, telles que la joue 41 Chacune des dite joue comporte sur sa face, telle la face 42, hachurée, de la joue 41, en regard de la face de l'autre joue, des évidements 43,44,45 et 6 46, dits réserves, pour loger les organe de commande et d'adduction; ainsi la réserve 43 est un demi logement pour l'ajutage 35 (fig.2) et le tuyau 38', la réserve 44 pour loger le distributeur et ses raccords, la réserve 45 pour la manette de commande, et la réserve 46 pour les tuyaux arrivant au distributeur ou en sortant. On remarquera dans la réserve 45 le trou 48 de logement de l'axe de pivotement de la manette. L'épaisseur de chaque joue est de l'ordre de dix à quinze millimètre, tandis que la profondeur des réserves est d l'ordre de cinq à huit millimètres Sur la fig.4 tous les moyens de fonctionnement du pis-tolet sont réunis et connectés pour être introduits dans les réserves décrites et illustrées sur la fig.3 ; ainsi l'organe d'étanchéité 17 avec son boîtier 32 en deux parties 33 et 34, boîtier dont la partie arrière 34 est traversée axialement par le raccord coudé 35 relié par un tuyau 38 au micro-distributeur 36 placé sous l'action de la manette 37 et relié à une source de pression P par un tuyau 38" par le moyen d'un raccord 39. 11 apparaît aussi sur la fig.4 que le distributeur sus men- tionné est un micro-distributeur 36 du type "à trois orifice et deux positions" mettant, sous la pression digitale (flèche 104) exercée sur la manette 37, l'ensemble d'étanchéité 17 en relation pneumatique soit, grâce au raccord 39, avec la source de pression P de 1 à 4 bars, soit avec la pression atmosphérique (orifice d'échappement 18) par relâchement de la ma-nette. Le débit du produit pâteux est réglé de façon grossière par le diamètre de sortie de la buse d'extrusion et corrélativement et de façon plus précise par le réglage de la pression d'air comprimé au moyen d'un pressostat non représenté ; un petit compresseur silencieux à membrane (0-6 bar) convient pour la plus part des produits à extruder. Sur la fig.5 on a représenté de façon analogue à celle de la fig.la un pistolet extrudeur 51 répondant à la définition d'une réalisation du second type; conformément à cette définition le joint comporte une lèvre élastique annulaire 52 en forme de coupelle à bord bombé dont le plus grand diamètre est destiné à être appliqué sous légère compression contre la face interne 53 de la paroi cylindrique de la cartouche 54 lors de son introduction dans cette dernière. Cette dernière situation comparable à celle de la fig. l b est représentée en fig. 6. On remarque, en comparant ces figures avec la fig.1 ou la fig. 2, d'une part que l'encombrement diamétral des moyens d'étanchéité est réduit au 7 diamètre de la cartouche, et d'autre part que la structure du corps et notamment la position de la poignée, ici pratiquement à l'aplomb de la cartouche, n'est pas limitée à celle des pis-tolets décrits précédemment. On profitera de la fig.6 pour observer la coupe d'une cartouche et constater la forme de la coupelle d'obturation 55 formant piston pour le pro-duit pâteux 56 contenu dans la cartouche. On comprend que l'air comprimé agit non seulement sur la partie circulaire de la coupelle pour la pousser vers l'extrémité distale et provoquer l'extrusion du produit, mais aussi sur la partie cylindrique de cette dernière pour l'appliquer fortement contre la face interne 53 de la paroi 54 de la cartouche 10 et assurer l'étanchéité vis-à-vis du produit pâteux. Bien que l'on ait représenté des pistolets de formes différentes, il doit être compris que l'invention ne se limite pas à ces dispositifs conçus pour être tenus en main, qualifiés génériquement de pistolets, mais qu'elle s'étend, par exemple, à des dispositifs d'extrusion tels que dispositifs solidaires d'un bâti et disposés en regard d'un touret qui supporte une pièce à enduire, l'établissement de la pression d'air comprimé étant par exemple commandée au pied ou synchronisée avec la mise en rotation du touret. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de pistolet extrudeur pour produit pâteux contenu dans une "cartouche", du genre de dispositif comprenant une partie à fonction de butée en culasse pourvue d'un organe d'étanchéité de l'appui de la cartouche sur la culasse, la dite culasse étant supportée par un "corps" du dispositif qui supporte aussi, à sa partie distale, une butée antagoniste à la culasse, entre lesquelles butées la dite cartouche peut être placée, caractérisé : en ce que le dit organe d'étanchéité 17 est un joint à lèvre radiale (31, 52) destiné à prendre appui sur l'une des faces, externe (110) ou interne (53), de la paroi (, 10, 54) de la cartouche (10), d'où il résulte que l'étanchéité, résultant de la pression de l'air comprimé sur la lèvre du joint et de l'application de la lèvre sur la paroi de la cartouche est indépendante de toute imperfection de l'extrémité proximale de la cartouche et la position exacte de la cartouche lorsqu'elle est en position entre les dites butées ; 2.- Dispositif selon le revendication 1, caractérisé : en ce que le dit organe d'étanchéité est un joint (30) à lèvre radiale interne (31) destiné à prendre appui sur la face externe de la paroi de la cartouche 3.- Dispositif selon le revendication 1, caractérisé : en ce que le dit organe d'étanchéité est un joint à lèvre radiale externe (52) destiné à prendre appui sur la face interne 53 de la paroi (54) de la car-touche ; 4.- Dispositif selon le revendication 2, caractérisé : en ce que le dit joint (30) à lèvre radiale interne est contenu sous légère contrainte dans un boitier cylindrique (32) dont la face avant (33) est ouverte et dont la face arrière (34) est traversée axialement de façon étanche par un ajutage (35) destiné à recevoir l'air comprimé en provenance d'un distributeur; 5.- Pistolet extrudeur selon la revendication 4, caractérisé : en ce que le corps de pistolet est constitué par au moins une pièce en matière rigide comprenant une partie centrale allongée trapézoïdale, dite tirant, et monobloc avec le dit tirant, une partie en saillie dite butée distale, voisine de l'extrémité distale et du même coté du tirant que cette dernière une seconde partie en saille avec redent, dite butée proximale, d'un dimension propre à loger transversalement le dit boiter cylindrique, et du coté opposé du tirant , en prolongement de la butée proximale, une partie en sail-9 lie formant poignée et logement pour des organes d'adduction et de commande de l'air comprimé , 6.- Pistolet extrudeur selon la revendication 5, caractérisé : en ce que le corps de pistolet est formé par accolage de deux parties, dites joues, symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan médian, chacune des dite joue comportant sur sa face en regard de l'autre partie des évidements, dits réserves, pour loger les organe de commande et d'adduction ; 7.- Pistolet extrudeur selon la revendication 6, caractérisé : en ce que les dites réserves comprennent une réserve pour logement d'une manette digitale et de son axe de pivotement, une réserve pour le loge-ment d'une tuyauterie d'aire comprimé et un réserve pour le logement d'un distributeur 8.- Pistolet extrudeur selon la revendication 6, caractérisé : en ce que les dites joues sont maintenues plaquées l'une contre l'autre par des boulons 9.- Pistolet extrudeur selon la revendication 1, caractérisé : en ce que la distance séparant la butée distale et la butée en culasse est supérieure de 1 à 4 mm à la longueur normalisée d'une cartouche de produit pâteux , et en ce qu'au moins un ressorts est disposé contre la butée distale face à la butée proximale, destiné à faire une légère pression sur l'extrémité distale de la cartouche en direction de la butée proximale afin d'éviter le retrait inopiné de la cartouche lors de l'interruption de la pression ; 10.- Pistolet extrudeur selon la revendication 9, caractérisé : en ce que le dit ressort au moins est constitué par deux tiges recourbées de métal élastique dépassant la hauteur de saillie de la dite butée, ces deux tiges étant destinées en outre à encadrer et guider une buse d'extrusion fixée à l'extrémité distale de la cartouche.