Brevet FR3021882A1 — publié le 20151211

Canule anti-reflux Description [0001] La présente invention concerne une canule d'injection et un procédé de préparation d'un ensemble d'injection. [0002] Dans le domaine du raccordement de deux éléments de canalisation de transport de fluide liquide ou gazeux, le document WO 2005-043 021 décrit une structure de raccordement de deux tubes dont l'un présente une emboîture d'extrémité de diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur des tubes. Dans l'emboîture d'extrémité de l'un des tubes, est insérée l'extrémité de l'autre tube. Un joint est placé entre l'emboîture et l'autre tube. Un adhésif est injecté dans l'espace annulaire compris entre l'emboîture et l'autre tube, et limité par le joint. Cette disposition est rarement satisfaisante car, en général, l'adhésif ne se répartit pas uniformément dans l'espace annulaire. Si, pour essayer de remplir l'espace annulaire, la pression d'injection est augmentée, le risque est grand de voir le joint éjecté, ou de voir l'adhésif en excès fluer dans la canalisation à l'extrémité du tube. [0003] Il est connu d'utiliser un pistolet applicateur pour injecter des produits plus ou moins fluides conditionnés en cartouche ou pistolet, muni d'un embout de sortie pour application du fluide, par exemple pour des applications type raccord. Le brevet WO 201262146 décrit par exemple une cartouche distributrice de liquide, comprenant un orifice de sortie pour la distribution du fluide. [0004] Un problème connu de ces systèmes est l'écoulement du fluide après application. [0005] Un but de l'invention est de proposer une canule d'injection de fluide, empêchant un reflux de fluide après application. [0006] A cet effet, l'invention propose une canule d'injection comprenant un corps de canule avec une extrémité de couplage munie d'un orifice d'entrée de fluide et une extrémité d'injection munie d'un orifice de sortie de fluide, un piston obturateur, disposé dans le corps de canule, le piston obturateur étant mobile entre une position de repos obturant l'orifice de F27291FR sortie et une position de travail libérant l'orifice de sortie pour le passage du fluide, une lame ressort, couplée au piston, pour maintenir le piston obturateur en position de repos, la lame pouvant être mise en précontrainte lors du couplage d'une cartouche de fluide sur l'extrémité de couplage. [0007] Grâce au piston obturateur, la sortie de la canule d'injection est obturée ce qui permet d'arrêter l'écoulement du fluide, et ainsi éviter une perte ou un reflux de fluide. De plus, en mettant en précontrainte la lame ressort qui maintient le piston en position de repos, c'est-à-dire en position d'obturation, on assure que la lame ressort garde son effet ressort permettant que le piston revienne automatiquement en place sous l'effet de celle-ci. La canule d'injection peut ainsi avoir une durée de vie prolongée. [0008] Selon un aspect de l'invention, la lame ressort a un corps de lame avec une surface d'extrémité libre, le corps de lame ayant une longueur telle que, lorsque la lame ressort est couplée au piston en position de repos et n'a pas de contrainte, la surface d'extrémité libre se trouve dans la zone d'extrémité de couplage. [0009] Selon un autre aspect de l'invention, l'extrémité d'injection comprend un embout relié au corps de canule par une jonction radiale, la jonction radiale définissant une surface d'appui pour le piston à l'intérieur du corps de canule et à l'extrémité axiale du corps de canule. [0010] La lame ressort peut être une lame plastique, économique et facile à fabriquer. L'usage d'un matériau plastique est rendu possible par la mise en précontrainte de la lame, ce qui limite le fluage sous contrainte de matériau plastique, garantissant ainsi l'effet ressort souhaité. [0011] Selon un aspect de l'invention, le piston comprend un corps de piston muni, à une première extrémité axiale, d'une butée d'obturation avec une surface axiale de butée, et, à une deuxième extrémité axiale, d'une partie de couplage de lame, le piston étant agencé dans le corps de canule, de sorte que, lorsque le piston est en position de repos, la surface de butée est en butée contre la surface d'appui du corps de canule. F27291FR [0012] Avantageusement, le corps de piston, et en particulier la butée, a une surface d'extrémité radiale profilée pour définir une pluralité de canaux, permettant la circulation du fluide lorsque le piston n'est plus en position de repos. [0013] L'extrémité de couplage peut comprendre un moyen d'assemblage, pour coopérer avec un moyen d'assemblage complémentaire d'une cartouche de fluide, en particulier le moyen d'assemblage est un filetage sur une surface interne de l'extrémité de couplage, et le moyen d'assemblage complémentaire est un filetage complémentaire sur une surface externe d'un ergot de fixation. Une fois la cartouche de fluide vide, on peut ainsi fixer une nouvelle cartouche facilement. [0014] La présente invention propose également un procédé de préparation d'un ensemble d'injection comprenant une canule d'injection selon l'une des revendications précédentes et une cartouche d'injection, comprenant la fixation d'une cartouche d'injection sur la canule d'injection, et la mise en précontrainte de la lame ressort.. [0015] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif, parmi lesquels : - La figure 1 est une vue d'un ensemble d'injection comprenant une canule d'injection et une cartouche de fluide selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue d'un ensemble comprenant une canule d'injection assemblée avec une cartouche de fluide et un ergot d'injection, selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 est une vue d'un ensemble comprenant une canule d'injection et une cartouche de fluide avec un ergot d'injection, en position d'injection selon un autre mode de réalisation de l'invention, - la figure 4 est une vue éclatée d'une canule d'injection selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 5 est une vue détaillée d'un piston avec une lame ressort pour une canule d'injection selon un mode de réalisation de la présente invention, - la figure 6 est une vue d'une canule d'injection couplée à une cartouche de fluide, selon un autre mode de réalisation de l'invention, F27291FR - la figure 7 est une vue d'une canule d'injection couplée à une cartouche de fluide, et à une bague de raccord pour injection, selon un autre mode de réalisation de l'invention, - la figure 8 est une vue d'une bague de raccord montée sur un raccord selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 9 est une vue en coupe de la bague de raccord de la figure 8, - la figure 10 est une vue d'un ergot d'une bague de raccord des figures 8 et 9, - la figure 11 est encore une autre vue de la bague de raccord de la figure 8, selon un autre mode de réalisation de l'invention. [0016] Sur les dessins, des éléments identiques ou similaires sont indiqués avec des numéros de référence identiques ou similaires. [0017] La figure 1 est une vue d'un ensemble d'injection 1 comprenant une canule d'injection 2 et une cartouche de fluide 3, et la figure 2 est une vue de l'ensemble 1, la canule d'injection 2 et la cartouche de fluide 3 étant assemblées ensemble. [0018] La canule d'injection 2 comprend un corps de canule 21 avec une première extrémité 22, autrement appelée extrémité de couplage, avec un orifice d'entrée 23 de fluide et une 20 deuxième extrémité 24, autrement appelée extrémité d'injection, munie d'un embout 25 avec un orifice de sortie 26 pour la distribution de fluide. [0019] L'extrémité de couplage 23 comprend des moyens d'assemblage 33, pour coopérer avec des moyens d'assemblage 34 complémentaires de la cartouche de fluide 3. Sur les 25 figures 1 et 2, le moyen d'assemblage 33 est un filetage sur une surface interne de l'extrémité de couplage 22, et le moyen d'assemblage 34 est un filetage complémentaire sur une surface externe d'un ergot de fixation 32 de la cartouche de fluide 3 dans le corps de canule 21. [0020] L'embout 25 est relié au corps de canule 21 par une jonction radiale 27. L'embout 25 30 a un diamètre inférieur à un diamètre du corps de canule 21 côté extrémité d'injection, de sorte que la jonction radiale 27, sensiblement perpendiculaire au corps de canule 21, définit une surface d'appui 28, à l'intérieur du corps de canule et à l'extrémité axiale du corps de canule. F27291FR [0021] Dans le corps de canule 21 est disposé un piston 41, agencé mobile entre une position de repos, dans laquelle le piston 41 obture l'orifice de sortie 26, et une position d'injection, dans laquelle le piston 41 libère l'orifice de sortie 26 pour le passage du fluide. [0022] Comme mieux vu sur les figures 4 et 5, le piston comprend un corps de piston 42 muni, à une première extrémité axiale, d'une butée d'obturation 43 avec une surface axiale de butée 43a, et, à une deuxième extrémité axiale, d'une partie de couplage de lame 49 pour couplage à une lame ressort. [0023] La surface de butée axiale 43a a un diamètre supérieur au diamètre de l'orifice de sortie 26. Ainsi, le piston 41 est agencé dans le corps de canule 21, de sorte que, lorsque le piston 41 est en position de repos, la surface de butée 43a est en butée contre la surface d'appui 28 du corps de canule 21, obstruant ainsi l'orifice de sortie 26. [0024] De plus, le corps de piston 42, et en particulier la butée 43, a une surface d'extrémité radiale 43b profilée pour définir une pluralité de canaux 46, permettant la circulation du fluide lorsque le piston 41 n'est plus en position de repos. [0025] Une saillie 44, de diamètre inférieur au diamètre de l'orifice de sortie 26, projette axialement de la butée d'obturation 43. La saillie 44 est prévue pour coopérer avec un ergot d'injection 4, comme cela sera décrit ci-après. [0026] Une lame ressort 51 est prévue, pour maintenir le piston 41 en position de repos. La lame ressort 51 est en plastique. [0027] La lame ressort 51 a un corps de lame 52 avec, à une extrémité axiale, une surface de rappel 54, couplée à la partie de fixation de lame 49 du piston 41, et, à l'autre extrémité axiale, une surface d'extrémité libre 53, prévue pour coopérer avec l'ergot de fixation 32 de la cartouche 3. [0028] Sur les figures 1 à 5, le piston 41 et la lame ressort 51 sont formés en une seule pièce, mais le piston et la lame ressort peuvent également être en plusieurs pièces distinctes. F27291FR [0029] Le corps de lame 52 a une longueur telle que, lorsque la lame ressort 51 est couplée au piston et n'a pas de contrainte, lorsque le piston est en position de repos, la surface d'extrémité libre 53 se trouve dans la zone de filetage 33, comme illustré sur les figures 1 et 4. [0030] Ainsi, lors de l'assemblage de la cartouche 3 avec la canule d'injection 2, l'ergot 32 de la cartouche de fluide appuie contre la surface d'extrémité 53, de sorte que, une fois la cartouche 1 et la canule 2 assemblées, le corps de lame 52 est précontraint. Il en résulte que la lame ressort 51, ainsi précontrainte, maintient le piston 41 en position de repos, contre l'orifice de sortie. [0031] De manière avantageuse, une telle mise en précontrainte permet de limiter le fluage sous contrainte du matériau plastique constituant la lame ressort, qui aurait pour conséquence d'atténuer l'effet ressort. [0032] L'invention est décrite avec une cartouche de fluide qui peut venir se coupler à la canule d'injection. Ceci n'est qu'un exemple non limitatif de récipient ou réservoir de fluide, par exemple d'adhésif, de colle ou de mastic, et que toute configuration est envisagée, par exemple un tube. [0033] Une telle canule d'injection est simple à mettre en oeuvre, tout en assurant une robustesse nécessaire pour de multiples utilisations. [0034] Pour application ou injection de fluide, le manipulateur introduit un ergot d'injection mâle 4, dans l'embout 25 de la canule 2 comme illustré à la figure 3. L'ergot mâle 4 exerce une pression sur la saillie 44 du piston 41, obligeant le piston 41 à reculer dans le corps de canule 21, c'est-à-dire à quitter la position de repos et libérer ainsi le passage pour le fluide. [0035] En fin d'injection ou d'application, l'ergot 4 est retiré de la canule 2, et le piston revient automatiquement en position de repos sous l'effet de la lame ressort, pour assurer sa fonction d'obturation. [0036] La figure 6 illustre une canule d'injection 202 assemblée avec une cartouche 203. La canule d'injection 202 diffère de la canule d'injection 2 essentiellement par le piston 241. F27291FR [0037] La canule d'injection 202 comprend un corps de canule 221, avec une première extrémité 222 avec un orifice d'entrée 223 de fluide et une deuxième extrémité 224, autrement appelée extrémité d'injection, munie d'un embout 225 avec un orifice de sortie 226 pour la distribution de fluide. [0038] L'extrémité de couplage 223 comprend un moyen d'assemblage 233, pour coopérer avec un moyen d'assemblage 234 complémentaires de la cartouche de fluide 203. Dans l'exemple de la figure 6, le moyen d'assemblage 233 est un filetage sur une surface interne de l'extrémité de couplage 22, et le moyen d'assemblage 234 est un filetage complémentaire sur une surface externe d'un ergot de fixation 232 de la cartouche de fluide 203 dans le corps de canule 21. Un autre type de fixation peut être prévu, du type à baïonnette par exemple. [0039] L'embout 225 est relié au corps de canule 221 par une jonction radiale 227. L'embout 225 a un diamètre inférieur à un diamètre du corps de canule 221 côté extrémité d'injection, de sorte que la jonction radiale 227, sensiblement perpendiculaire au corps de canule 221, définit, à, une surface d'appui 228, à l'intérieur du corps de canule et à l'extrémité axiale du corps de canule. [0040] A l'intérieur du corps de canule 221 est disposé un piston 241, mobile entre une position de repos obturant l'orifice de sortie 26, et une positon d'injection libérant l'orifice de sortie pour permettre le passage de fluide. En position de repos, le piston 241 est en butée contre la surface d'appui 228 pour obturer l'orifice de sortie 226. [0041] Une lame ressort 251 maintient le piston en position de repos, lorsque la cartouche 203 est assemblé sur la canule 202. [0042] Le piston comprend un corps de piston 242, de diamètre supérieur à l'orifice de sortie 226, et une saillie axiale 244, faisant saillie axialement du corps de piston 242 et de diamètre inférieur au diamètre de l'orifice de sortie 226. Dans l'exemple de la figure 6, la saillie axiale 244 est dimensionnée pour dépasser de l'embout 225, lorsque le piston est en position de repos. [0043] Pour application ou injection de fluide, le manipulateur utilise un ergot mâle 4, venant en appui contre la saillie axiale 244, obligeant ainsi le piston à reculer dans le corps de canule et libérer ainsi l'orifice de sortie 226. F27291FR [0044] Dans le cas d'application type adhésif pour raccord, l'ergot 4 peut faire partie d'une bague de raccord 5, comme illustré à la figure 7, dans laquelle la canule 2 est montée sur l'ergot 4 pour injection de fluide issu de la cartouche 3. [0045] La bague de raccord 5 est illustrée plus précisément sur les figures 8 à 11. [0046] La bague de raccord 5 est montée sur un raccord 80, mieux vu sur les figures 8 et 9. [0047] Le raccord 80 comprend un premier élément de canalisation 81, avec une extrémité cylindrique, emboité dans un deuxième élément de canalisation 82. Le deuxième élément de canalisation 82 est cylindrique, mais il comporte à son extrémité une emboîture 83, de préférence tronconique 83, pour un ajustement serrant sur le premier élément de canalisation 81. Comme bien vu sur la figure 9 en coupe, un espace de diffusion ou chambre de collage 85 est prévu, pour la diffusion axiale de colle/adhésif entre la surface circonférentielle externe premier élément de canalisation 81 et la surface circonférentielle interne de l'emboiture 83. [0048] L'emboiture 83 permet de garantir la coaxialité de l'emboîtement. [0049] L'emboiture 83 comprend une collerette radiale externe 86, sur laquelle la bague 5 peut être clipsée. [0050] La bague de raccord 5 est de forme générale annulaire. En coupe selon un plan passant par l'axe de la bague (fig. 9), la bague 5 a une première partie de bague 91, destinée à venir en appui sur la surface externe du premier élément de canalisation 81, et une deuxième partie de bague 92, pour venir en appui sur la surface externe de l'emboiture 83 et se clipser sur l'emboiture 83. [0051] La première partie de bague 91 est reliée à la deuxième partie de bague 92 par une 30 zone de transition 93, prévue pour former une chambre annulaire 95 de récupération de colle/adhésif, sous la bague 5 montée sur le raccord, entre l'extrémité axiale de l'emboiture 83 dans le prolongement de l'espace de diffusion 85 et la première partie de bague 91. [0052] La bague 5 est munie d'un ergot 4, projetant radialement vers l'extérieur de la bague 35 5. Plus précisément, l'ergot 4 comprend une base 71, projetant depuis la partie de transition F27291FR 93 de la bague, sur laquelle est montée un corps d'ergot 74 sensiblement cylindrique, destiné à être introduit dans l'embout d'une canule telle que décrite précédemment. [0053] La base 71 est prévue pour rattraper les différences de diamètre entre la première partie de bague 91 et la deuxième partie de bague 92, de sorte que le corps d'ergot 74 soit sensiblement perpendiculaire à l'axe de la bague. La base 71 sert aussi de butée pour définir la position d'une canule d'injection sur l'ergot. [0054] Le corps d'ergot 74 comprend une gorge transversale 75, pour la circulation du fluide. [0055] L'ergot définit ainsi un point d'injection radial d'adhésif en saillie radiale de la périphérie extérieure de la bague. Ainsi, la bague d'injection assure une distribution annulaire d'adhésif par l'intermédiaire d'une veine annulaire située dans l'axe du point d'injection. [0056] La bague 5 est transparente ou translucide, ce qui permet ainsi de visualiser la progression et la diffusion de l'adhésif njecté via l'ergot 4, ainsi que le bon remplissage en colle/adhésif du raccord ainsi obtenu. [0057] De manière avantageuse, la bague sur raccord peut tourner, de sorte que le point d'injection radial est orientable, ce qui permet ainsi à un utilisateur de travailler même dans des endroits où le raccord est difficile d'accès. [0058] La bague comprend des nervures 96, hautes et réparties de préférence sur toute la périphérie, formant ainsi un moyen de préhension pour fixation et orientation de la bague et de l'ergot d'injection, soit directement soit par l'intermédiaire d'un outil 98 avec des pinces de préhension complémentaires des nervures (figure 11). [0059] La bague permet ainsi de contenir l'adhésif tout en résistant à la pression d'injection, tout en garantissant une bonne circulation annulaire et axiale de la colle, pour obtenir un front homogène et un collage fiable. [0060] L'emboiture et la bague permet de dissimuler les défauts de coupe éventuels et de recalibrer des déformations du tube. Ainsi, à l'emboîture femelle se superpose une bague F27291FR d'injection dont le rôle est d'assurer la diffusion et le confinement de l'adhésif, ainsi que le couplage à un outil d'injection. [0061] L'adhésif, injecté via une canule d'injection telle que les canules 2 ou 202, diffuse circonférentiellement dans l'espace de collage. [0062] Cette invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit ci-dessus mais elle en englobe toutes les variantes. En particulier une caractéristique illustrée et/ou décrite en combinaison avec d'autres caractéristiques peut être prévu indépendamment ou en combinaison avec d'autres caractéristiques illustrées indépendamment ou en combinaison avec d'autres caractéristiques et ce respectivement indépendamment ou en combinaison arbitraire. F27291FR REVENDICATIONS1. Canule d'injection (2 ; 202)comprenant - un corps de canule (21 ; 221) avec une extrémité de couplage (22 ; 222) munie d'un orifice d'entrée de fluide (23 ; 223) et une extrémité d'injection (24 ; 224) munie d'un orifice de sortie de fluide (26 ; 226), - un piston obturateur (41 ; 241), disposé dans le corps de canule, le piston obturateur étant mobile entre une position de repos obturant l'orifice de sortie et une position de travail libérant l'orifice de sortie pour le passage du fluide - une lame ressort (51 ; 251), couplée au piston, pour maintenir/solliciter le piston obturateur en position de repos, - la lame ressort (51 ; 251) pouvant être mise en précontrainte lors du couplage d'une cartouche de fluide (3) sur l'extrémité de couplage. 2. Canule selon la revendication 1, dans laquelle la lame ressort (51 ; 251) a un corps de lame (52 ; 252) avec une surface d'extrémité libre (53 ; 253), le corps de lame ayant une longueur telle que, lorsque la lame ressort est couplée au piston en position de repos et n'a pas de contrainte, la surface d'extrémité libre se trouve dans la zone d'extrémité de couplage (22 ; 222). 3. Canule selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle l'extrémité d'injection (24 ; 224) comprend un embout (25 ; 225) relié au corps de canule par une jonction radiale (27 ; 227), la jonction radiale définissant une surface d'appui (28) pour le piston à l'intérieur du corps de canule et à l'extrémité axiale du corps de canule. 4. Canule selon la revendication 3, dans laquelle le piston (41) comprend un corps de piston (42) muni, à une première extrémité axiale, d'une butée d'obturation (43) avec une surface axiale de butée (43a), et, à une deuxième extrémité axiale, d'une partie de couplage de lame (49), le piston étant agencé dans le corps de canule, de sorte que, lorsque le piston est en position de repos, la surface axiale de butée (43a) est en butée contre la surface d'appui (28) du corps de canule. F27291FR 5. Canule selon la revendication 4, dans laquelle le corps de piston (42), et en particulier la butée d'obturation (43), a une surface d'extrémité radiale (43b) profilée pour définir une pluralité de canaux (46), permettant la circulation du fluide lorsque le piston n'est pas en position de repos. 6. Canule selon l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle la lame ressort (51 ; 251) est une lame plastique. 7. Canule selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle l'extrémité de couplage (22 ; 222) comprend un moyen d'assemblage (32, 232), pour coopérer avec un moyen d'assemblage complémentaire d'une cartouche de fluide, en particulier le moyen d'assemblage est un filetage sur une surface interne de l'extrémité de couplage, et le moyen d'assemblage complémentaire est un filetage complémentaire sur une surface externe d'un ergot de fixation. 8. Procédé de préparation d'un ensemble d'injection comprenant une canule d'injection (2 ; 202) selon l'une des revendications précédentes et une cartouche d'injection (3), comprenant la fixation d'une cartouche d'injection sur la canule d'injection, et la mise en précontrainte de la lame ressort. F27291FR