Brevet FR2162328A1 — publié le 19730720

La présente invention a pour objet une famille d'outils dits poinçons permettant de réaliser des évasements de tubes métalliques, notamment en acier, en vue de les assembler. L'assemblage se fait bout à bout par emmanchement d'une extrémité non évasée d'un tube dans l'extrémité évasée de l'autre tube. De tels évasements, communément appelés emboîtures, sont d'un usage courant dans divers corps de métiers, notamment ceux du bâtiment : plombe- rie, sanitaire, chauffage central, etc... La présente invention vise à remédier à certaines difficultés rencontrées lors de l'assemblage de tubes, selon d'autres procédés tels que soudure bout à bout, filetage, etc... L'assemblage par emboîtures permet - une plus grande tolérance sur les coupes de tubes, jusqu'à quelques millimètres, - un assemblage suivi d'un collage des parties s'emboîtant ou d'une brasure avec chauffe en un point alors que l'assemblage par soudure exige que l'on fasse un cordon de soudure par rotation autour du tube, ce qui n'est pas toujours commode, notamment lorsque la tuyauterie longe un mur, - une possibilité de pré-assemblage en présentant en position les tuyauteries emboîtées les unes dans les autres, - une moindre qualification de l'opérateur. La forme des poinçons varie suivant les diamètres des tubes, en fonction de la difficulté d'obtention des évasements de forme parfaitement cylindrique, c'est-à-dire de section circulaire et ne présentant ni partie ré treinte, ni partie expansée au-delà du diamètre souhaité et nécessaire à la réalisation de l'assemblage, suivant une forme bien déterminée et particulièrement avantageuse de l'invention, l'évasement obtenu présente une partie tronconique suivie d'une partie cylindrique à génératrice rectiligne. Les poinçons permettent également d'ajuster le jeu d'emmanchement nécessaire à l'alignement des tubes assemblés et de réaliser leur liaison par soudage autogène, par soudobrasage, par collage ou par tout autre procédé assurant une continuité dans la résistance du tube et une étanchéité aux fluides sous pression, au moins égale à celle du tube utilisé et répondant aux normes en vigueur dans les différentes applications. Le présent brevet d'invention concerne également une famille de poinçons permettant la réalisation de tels évasements sur des tubes de diamètres couvrant la famille habituelle des tubes utilisés par différents corps de métiers cités ci-dessus. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant bien entendu partie de la dite in invention. La figure 1 représente schématiquement une coupe longitudinale de deux tubes emboîtés bout à bout. Le tube 1 a subi à son extrémité une expansion réalisée à l'aide du poinçon objet de la dite invention. Le tube 2 vient engager une de ses extrémités dans l'extrémité expansée du tube 1. La figure 2 représente la forme de base des poinçons. Elle est définie par les différentes parties décrites ci-dessais: - la partie désignée par le repère 1 est d'un diamètre légèrement inférieur à l'alésage du tube. Cette partie permet de piloter et de centrer le poin çon. C'est le guide du poinçon. - la partie désignée par le repère 2 est de forme tronconique. Elle réalise l'évasement du tube. La pente du cône est telle qu'il n'y a pas coincement de la dite partie 2 au moment du retrait du poinçon. - la partie désignée par le repère 3 est d'un diamètre bien défini et avantageusement choisi en fonction de la pente du cône 2 et de l'alésage souhaité. Cette partie, parfaitement cylindrique, permet de calibrer l'alésage de la par tie évasée. - la partie désignée par le repère 4 est d'un diamètre inférieur à la partie calibrante 3. C'est le corps de l'outil et sa réalisation ne demande pas de précision. Cette partie permet de donner la longueur à la partie évasée du tube . Elle porte le marquage de la dimension du diamètre nominal ainsi que le repère du poinçon dans sa famille. La dite partie peut être de section circulaire ou non, hexagonale par exemple ou même comporter un ou deux méplats pour un serrage à la clé. - la partie désignée par le repère 5 est de forme tronconique dont la pente est définie de la même façon que celle du cône de la partie repérée 2 cidessus. Cette partie 5 permet de réaliser un redressement par réévasement de la partie du tube déjà évasée. En effet, lors de l'avancement du poinçon dans le tube, l'extrémité évasée du tube n'étant plus retenue, a tendance à se r e treindre. En fin d'opération, elle permet notamment de donner la forme cylindrique à la partie évasée du tube et l'obtention d'une génératrice rectiligne de cette même partie. - la partie désignée par le repère 6 permet la fixation du poinçon sur un porte outil dépendant d'un appareil fournissant dans un sens un effort de poussée suffisant et dans l'autre sens un effort de recul (vérin hydraulique ou à vis par exemple). Cette partie 6 permet donc de pousser et de tirer le poinçon et doit pouvoir en assurer un démontage facile et rapide, sa fixation au porte outil étant réalisée suivant plusieurs modes, par exemple, filetage, attache rapide, goupille, etc.. La forme de base du poinçon a été l'objet de variantes permettant de remédier à des difficultés rencontrées notamment sur les tubes de petit diamètre, et de réaliser des économies de matière et d'usinage sur les poinçons destinés au travail des tubes de gros diamètre. La figure 3 représente, en coupe longitudinale, un poinçon destiné à l'é- vasement des tubes de petits diamètres. Ce poinçon possède en bout de course une collerette désignée par le repère 7, destinée à limiter l'évasement final et limiter ainsi le risque de déchirement par suite dtune expansion excessive. Elle permet également l'extraction du poinçon par frappe sur elle-même dans le sens indiqué par la flèche repérée en 8. La partie désignée par le repère I est longue par rapport à l'ensemble. Son rôle est d'empêcher le flambement du tube. La figure 4 représente en coupe longitudinale un poinçon destiné à l'éva- sement des tubes de grand diamètre. La partie désignée par le repère (a) constitue le porte outil, la partie désignée par le repère (b) est démontable et remplaçable par des pièces de différents diamètres. Le porte outil (a) est constitué des parties 4, 5, 6, précédemment définies et ayant les memes fonctions, la partie 4 fait suite à la partie 7 dont l'extré- mité filetée reçoit un écrou. Le dit écrou sert à bloquer la pièce (b) sur le porte outil (a). Le bloquage de la pièce (b) par un écrou ne constitue pas un exemple limitatif. La pièce (b), démontable, est constituée des parties 1, 2 et 3 dont les fonctions ont été définies précédemment pilote ou guide (1), partie évasante 2, partie calibrante 3. Cette conception permet de réaliser une économie de matière et d'usinage. Elle couvre une gamme de diamètres pour lesquels l'ensemble des outils aurait un poids élevé, eut égard à la destination du matériel concerné. L'invention concerne également une famille de pièces portant le repère (b). Chaque famille comporte trois dimensions par diamètre nominal de tube, ce nombre n'ayant aucun caractère impératif. Il permet de résoudre d'une fa çon satisfaisante les problèmes de la tolérance des diamètres de tubes à usage commercial (sanitaire, chauffage, etc...) ainsi que les problèmes de soudage posés par les différents assemblages. Il va de soi que les modes de réalisation décrits ne sont que des exemples et qu'il serait possible de les modifier notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Outil dit poinçon permettant de réaliser l'évasement d'une extré mité d'un tube en vue de la raccorder à une extrémité non évasée d'un autre tube de meme diamètre nominal caractérisé en ce qu'il possède deux parties assemblées, l'une fixe dite porte-outil, l'autre démontable dite partie éva sante. 2. Outil suivant la revendication 1 caractérisé en ce que sa partie fixe reoit les parties évasantes ayant des diamètres couvrant toute la gamme des tubes à évaser.