Brevet FR2046876A1 — publié le 19710312

La présente invention est relative aux accouplements entre les extrémités d'un tube et d'une tige. On a déjà proposé, suivant le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3.239.930, de rétreindre une extrémité de tube sur un mandrin file-5 té extérieurement puis d'enlever le mandrin de façon à obtenir une extrémité de tube qui est filetée intérieurement et dans laquelle une extrémité de tige peut être vissée. Un anneau ou bague de renforcement est rétreint autour de l'extrémité de tube. Dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 1.502.133, on a décrit également le 10 rétreint d'une bague de renforcement autour d'une extrémité de tube filetée intérieurement, (par exemple une extrémité de tendeur ou d'étrier), cette bague étant formée à partir d'une ébauche en tôle métallique estampée qui a été cintrée sous une forme cylindrique. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique 2.488.566 décrit une barre de 15 traction comportant une extrémité filetée extérieurement sur laquelle est rétreinte l'extrémité d'un tube. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique 2.441.580 décrit une extrémité de tube dans laquelle est rapporté un manchon pourvu d'un filetage intérieur par rétreint de la dite extrémité sur un filetage mâle existant sur un mandrin. 20 Enfin le brevet des Etats-Unis d'Amérique 236.723 décrit également comment on réalise par forgeage un filetage femelle dans un écrou de tendeur. Dans tous les dispositifs rappelés ci-dessus, on obtient un accouplement résistant dans le sens axial mais non en rotation. L'in-25 vention a pour objet un accouplement entre les extrémités d'un tube et d'une tige, caractérisée en ce que l'extrémité du tube est verrouillée par rétreint sur la tige, ou sur un manchon interposé entre le tube et la tige, de façon à empêcher à la fois une séparation axiale et un mouvement relatif en rotation. Des collets annulaires, 30 formés par rétreint dans la paroi de l'extrémité du tube, sont bloqués dans des creux annulaires formés entre des nervures annulaires de la périphérie de l'extrémité de la tige ou du manchon interposé de manière à s'opposer à une séparation axiale par traction tandis que des saillies refoulées dans des encoches formées entre des ex-35 trémités périphériques séparées de segments constituant lesdites nervures annulaires, agissent de façon à immobiliser entre elles les pièces accouplées de façon à empêcher toute rotation relative. L'invention a en conséquence pour but de fournir un accouplement d'un poids léger et d'une grande résistance entre une extrémité 40 de tige et une extrémité de tube, cet accouplement convenant pour 70 22568 2 2046876 des ensembles de "barres composites ou de poussoirs de commande et pour d'autres applications analogues dans lesquelles'dës charges a-xiales de compression ou de tension et des couples sont transmis par l'intermédiaire de l'accouplement. L'invention a notamment pour ob-5 jet un accouplement qui présente les caractéristiques particulières suivantes i 1) l'extrémité du tube est rétreinte autour de la partie à laquelle elle doit être accouplée, de manière h obtenir ihi@ grande résistance aux tensions axiales et une grande "résistance â mouve= 10 ment relatif de rotation; 2) 18 effet de renforcement peut être augmenté par rétreint de l'extrémité du tube autour d'un manchon interposé d© garnissage comportant un filetage femelle de façon à établir un accouplement fileté avec une extrémité de tige, en particulier lorsqu!il est né- 15 cessaire d ""obtenir une -possibilité de règlagg axial par aetios de vissages comme dans un tendeur. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cour® de la description qui va suivre. Au dessin annexé , donné uniquement à titre d8 exemple % 20 la Fig. 1 est une vue latérale partielle d'un ensemble de barre de traction à accouplements suivant l'invention; la Fig. 2 est une vue latérale, en partie ea coupe axiale, d'un des accouplements de cet ensemble; la Fig. 3 est un® section droite de 1'accouplement suivant la 25 ligne 3-3 de la Fig» 2; la Fig„ 4 est une vue latérale, en partie en coupe axiale, du manchon d'accouplement de la Fig. 2; la Fig. 5 est une vue en bout de ce manclion; ïa Fig. 6 est une coupe axiale d'une extrémité de tube rétrein-30 te directement sur une extrémité de barre pourvue d© nervures angulaires et faisant partie d'un support, du type banjo* correspondant à une application de l'invention; la Fig. 7 est une coupe transversale, suivant ïâ -ligne 7-7 de la Fig. 6; * 35 la Fig. 8 est une vue eh plan' d'un© extrémité d© tige pourvue 'de nervures similaires et solidaire d'un strier- correspondant à "une autre application de l'invention; - ' ' la Fig. 9 est une vue latérale,' en "partie en coupe axiale, d'une variante de pièce rapportée d'accouplement, et des moyens con-40 jugués de blocage; -* "• • 70 22568 3 2046876 la Fig. 10 est une vue en plan de l'ensemble de la Fig. 9 En se référant maintenant aux dessins et en particulier aux Fig. 1 à 5, l'invention est représentée en tant qu'appliquée à une "barre composite de commande. Cette barre comprend un tube 10 pourvu 5 d'extrémités de section réduite 11, rétreintes autour de manchons rapportés 12 (Fig. 2); ces manchons sont filetés intérieurement en 13 de manière à recevoir des extrémités 14 de tiges qui constituent dans ce cas les queues d'éléments d'articulations 15 du type "banjo" pourvues d'oeillets permettant l'accouplement de la barre à d'autres 10 parties actives. Le manchon 12 est en acier ou autre métal ou alliage de dureté comparable en vue de donner la résistance nécessaire à l'accouplement et après que l'extrémité 14 de tige a été vissée jusque dans une position appropriée, elle est empêchée de tourner dans l'extrémité de tube par des moyens convenables tels qu'un ensemble 15 16 à bague de blocage et écrou d'arrêt (Fig. 1) ou bien un ensemble 17 à cannelures ou clavettes engagées dans des rainures du manchon 12 et de l'extrémité 14 de tige. Le manchon 12 comporte plusieurs nervures périphéques annulaires 20 espacées axialement et se composant chacune d'un ou plusieurs 20 segments comportant des extrémités circonférentiellement espacées et délimitant entre elles une ou plusieurs encoches 21 axialement alignées qui sont formées par rainurage (par exemple par fraisage) des extrémités de tige pratiquement jusqu'à la profondeur de fond des nervures 20, c'est-à-dire jusqu'à la périphérie du corps cylindrique 25 du manchon 12. Avant ce rainurage, les nervures 20 peuvent être formées en usinant le manchon 12 dans un tour automatique ou dans une machine à fileter. Suivant le procédé choisi de fabrication de la pièce, les extrémités de tube sont initialement pourvues d'un diamètre intérieur un peu supérieur au diamètre extérieur des nervures 20 30 de sorte que chaque manchon 12 peut être librement - engagé dans l'extrémité correspondante du tube 10. Les manchons 12 sont fabriqués comme décrit plus haut et les extrémités 14 de tige sont soumises à des opérations classiques de forgeage et de filetage. Ces extrémités 14 de tiges sont ensuite vissées, chacune, dans le manchon rapporté 35 correspondant sur une longueur au moins suffisante pour remplir le trou fileté à l'intérieur de la zone située au droit des nervures 20, comme représenté sur la Fig. 2, et pour servir de mandrins. Les extrémités de tube sont ensuite engagées entre des matrices de rétreint appropriées. 40 Les manchons 12 sont ancrés étroitement dans les extrémités 11 du 70 22568 4 2046876 tube 10 par rétreint de ces dernières autour des manchons, leur section étant réduite jusqu'à ce que la surface interne des extrémités du tube soit étroitement appliquée sur les surfaces périphériques externes des manchons et jusqu'à ce que les nervures 20 annulaires 5 et sous forme de segments soient complètement enfoncées dans le métal des extrémités du tube. Pendant cette opération de rétreint, la matière de chaque extrémité du tube est refoulée d'une part dans les rainures annulaires formées entre les nervures 20 de façon à constituer des collets annulaires d'accouplement 22 assurant la transmis-10 sion des charges axiales et d'autre part dans les encoches 21 de façon à former des saillies 23 (Fig.3) assurant la transmission des couples. L'utilisation du manchon 12 permet de renforcer la liaison entre une extrémité de tube et une extrémité de tige filetée à la dif-15 férence d'un accouplement se composant d'une extrémité de tube vissée directement sur une extrémité de tige. L'invention permet d'obtenir un accouplement relativement peu coûteux entre une extrémité de tube et un. manchon rapporté de renforcement, cet accouplement pouvant absorber à la fois des charges axiales et des couples. 20 La Fig. 6 représente une application simplifiée de l'invention dans laquelle des segments de nervures annulaires 30, circonféren-tiellement espacés par des encoches 31 (à savoir quatre encoches dans le mode de réalisation représenté) sont formés sur une extrémité de tige 28 et sont enchâssées dans une extrémité 29 de tube qui 25 est rétreinte autour de l'extrémité de tige de manière à établir un accouplement direct entre ces parties. Des dents internes annulaires 32 et des saillies 33 de transmission des couples (Fig. 7) sont formés à l'intérieur de l'extrémité 29 de tube et elles sont accouplées aux nervures 30 et aux encoches 31 comme décrit plus haut. 30 L'extrémité 28 de tige peut faire partie d'un support en forme de banjo 35 (Fig. 6) ou bien être solidaire d'un étrier ou chape 36 (Fig. 8). Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, représenté aux Fig. 9 et 10, le manchon rapporté 13 comporte, à son extrémité 35 adjacente à l'extrémité de tube'11, une collerette radiale 164, venue de matière et pourvue d'une ou plusieurs encoches radiales 163 dans la ou chacune desquelles est engagée une saillie de blo-quage 162 prévue sur la rondelle 161 de l'ensemble de blocage 16, qui comprend également un écrou de blocage 165 et une liaison appropriée par clavette 166 entre la rondelle 161 et l'extrémité 14 de 70 22568 5 2046876 tige en vue de bloquer la rondelle 161 sur cette extrémité 14; ceci évite d'affaiblir l'extrémité du tube comme cela est le cas lorsque l'encoche 163 est usinée directement dans cette extrémité comme dans l'exemple de la Fig. 1. 70 22568 6 2046876 Revendications 1 - Accouplement pour relier une extrémité de tige à une extrémité de tube, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison : une extrémité de tige, des moyens prévus sur cette extrémité de ti-5 ge de façon à former plusieurs nervures annulaires espacées axiale-5 ment et comportant chacune au moins une eacoche formée entre leurs extrémités circonférentiellement séparées; et orne extrémité de tube rétreinte autour des nervures de manière que celles-ci soient enchâssées dans sa paroi, ladite extrémité de tube comportant, d'une 10 part, des collets annulaires intérieurs axialement espacés et engagés dans des creux annulaires formés entre les nervures en vu© d'établir avec ces nervures une liaison absorbant des charges axiales et d'autre part, au moins une saillie interne venue de matière et engagée dans ladite encoche ménagée entre lesdites extrémité® de 15 nervures-pour former une liaison en rotation permettant la transmission de couples. 2 - Accouplement suivant la revendication 19 caractérisé en ce qu© les nervures sont venues de matière dans un manchon rapporté comportant un filetage interne assurant 1'accouplement par vissage 20 avec ladite extrémité de tige. 3 - Accouplement suivant la revendication 1s caractérisé en ee que les nervures sont venues directement de matière sur la périphérie de l'extrémité de tige® 4 - Accouplement suivant la revendication 1s caractérisé en ee 25 que chacune desdites nervures annulaires est formé© de segments à peu près semi-circulaires, séparées par des encoches diamétralement opposées, recevant lesdites saillies de transmission des couples. 5 - Accouplement suivant la revendication 1, caractérisé en e© que le manchon comporte une extrémité externe pourvue d'une colle- 30 rette comportant au moins une encoche radiale dans sa face externe et il est prévu, pour bloquer l'extrémité de tige sur le manchon, des moyens qui comprennent une rondelle de blocage pourvue d'un bossage faisant saillie axialement de manière à s'engager dans ladite encoche radiale, et des moyens fixant la rondelle sur l'extrémité 35 de tige de façon à établir une liaison non-tournante. 6 - Accouplement suivant la revendication 2, caractérisé en e© que l'extrémité de tube est serrée étroitement par sa surface interne contre la périphérie cylindrique du manchon rapporté. 7 - Accouplement suivant la revendication 3, caractérisé en ee que l'extrémité de tube est serrée étroitement par sa surface 70 22568 7 2046876 intérieure contre la périphérie cylindrique de l'extrémité de tige. 8 - Procédé pour établir un accouplement de grande résistance et susceptible de transmettre des charges axiales et des couples, entre une extrémité de tube et une extrémité de tige, caractérisé en 5 ce qu'on forme sur l'extrémité de tige des moyens d1accouplement comportant plusieurs nervures annulaires axialement espacées et délimitant au moins une encoche entre leurs extrémités circonférentiel-lement espacées, on place sur lesdits moyens d'accouplement une extrémité de tube présentant un diamètre intérieur permettant l'embol-10 tement libre des nervures, on place l'extrémité de tube et les moyens d'accouplement de manière que les nervures soient engagées dans ladite extrémité de tube, on rétreint l'extrémité de tube de façon à comprimer le métal autour des nervures afin qu'il pénètre dans des creux annulaires formés entre les nervures et dans les en-15 coches de manière à former simultanément d'une part une série de collets internes annulaires bloqués dans les nervures afin de former une liaison de haute résistance transmettant les charges axiales et d'autre part une série de saillies engagées dans les encoches de façon à former une liaison en rotation de transmission des couples. 20 9 - Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'on utilise un manchon rapporté comme moyen d'accouplement, on visse l'extrémité de tige dans le manchon et on utilise celle-ci pour supporter ce manchon et pour l'empêcher d'être écrasé pendant l'opération de rétreint. 25 10 - Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'on rétreint l'extrémité de tube directement autour de nervures d'accouplement prévues sur la périphérie de l'extrémité de' tige.