Brevet FR2209648A1 — publié le 19740705

La présente invention est relative à un dispositif pour évaser ltextré- mité d'un tube notamment en matériau plastique et au procédé pour la mise en oeuvre de cet oùtil. Lorsque l'on désire assembler bout à bout deux tubes de diamètres ident i- que l'un des tubes doit être élaboré de fayon à ce que son extrémité à assem bler présente soit un renflement, soit un décrochement interne de façon que, sur la longueur de l'assemblage, le diamètre interne d'un tube soit au moins égal au diamètre externe de l'autre tube. Ceci présente l'inconvénient de prévoir des tubes pour assemblage moulés ou fabriqués. Un autre dispositif connu consiste à utiliser un manchon intermédiaire, généralement extérieur, s'engageant sensiblement pour moitié sur le premier tube à assembler et pour moitié sur le second tube à assembler. Un tel manchon doit ensuite autre solidarisé de chacun des tubes assemblés. Les inconvénients de ce dispositif sont les suivants : le manchon constitue une pièce intermédiaire toujours perdue ; llassemblage obtenu n'est pas rigide ; il ne oonvient pas pour certaines canalisations exigeant une excellente étanchéité ; si la section transversale des tubes assemblés présente une forme externe complexe, le manchon doit être réalisé spécialement. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients et de réaliser un outil destiné à augmenter le diamètre interne d'une extrémit d'un tube en matière plastique. L'invention décrit également le procédé utilisé pour l'évasement du tube. Un procédé selon l'invention, destiné à augmenter le diamètre, c1est- à-dire à évaser un tube en matière plastique relativement rigide est caractérisé en ce qu'après avoir engagé un outil non tranchant à l'intérieur du tube, on soumet cet outil à un effort de rotation combiné à un effort axial d'enfoncement de l'outil à l'intérieur du tube dont le diamètre interne est inférieur au diamètre de l'enveloppe des arêtes de l'outil, si bien que le déplacement relatif axial et la rotation de l'outil provoquent la déformation de l'extrémité du tube sur laquelle l'outil est engagé, cette déformation consistant en une augmen- tation da diamètre du tube jusqu'à un diamètre égal à celui de l'enveloppe que décrivent les arêtes de l'oatil,de#l'outil, toute cette opération étant effectuée à froid. Suivant une autre caractéristique de l'invention, un outil d'évasement de tube plastique comprend un support solidaire, par l'une de ses extrémités lon gitudinales, de la pince-de déformation, cette pièce étant formée d'au moins trois ailettes qui déterminent ues arêtes lonitudinales non tranchantes et situées sur un cercle de diamètre plus élevé que le diamètre interne d'un tube à déformer, tandis que chacune de ces arêtes présente à l'extrémité opposée au support un décrochement vers l'intérieur, prévu pour que le cercle enveloppe d'une section transversale de la pièce au niveau de cette partie dégagée poes*- de un diamètre légèrement inférieur à celui du tube non déformé, le support et la pièce de déformation étant enfin coaxiaux. Suivant une variante, la pièce de déformation ou outil proprement dit, comprend trois-ailettes radiales solidaires les unes des autres et soudées sur trémité d'un tube ou d'un rondin cylindrique, chacune des ailettes formant avec ses voisines un angle voisin de 1200. Suivant une autre variante, l'outil est constitué par quatre ailettes radiales, formant entre elles des angles de 900 et déterminant quatre ar#es longitudinales. On remarque que, dans tous les cas, le diamètre du cercle enveloppe des arêtes est sensiblement égal au diamètre externe du tube à assembler sur le tube évasé. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'outil est serré, par l'intermédiaire du support, dans le mandrin d'une machine-outil, par exemple une perceuse, alors que le tube à évaser est monté, coaxialement à l'outil, sur un support coulissant dans la direction de l'axe, si bien que le mouvement de rotation est appliqué à l'outil alors que le mouvement d'enfoncement est appliqué au tube. Suivant une autre variante, le support de l'outil et du tube est constitué par une plaque comportant, au dos, un talon pour permettre sa fixation dans un étau alors que, vers la face avant, une première extrémité de la plaque est solidaire d'une patte perpendiculaire à la plaque et taraudée dans son épaisseur pour porter une tige filetée, actionnée manuellement à partir d'un levier de commande et constituant le support de l'outil de déformation. La seconde extrémité de la plaque présente une forme en U, cette forme portant un demi-palier cylindrique destiné au serrage du tube, tandis qu'enfin un levier qui supporte l'autre demi-palier est articulé sur cette forme en U, le relevage du levier contre la patte supérieure de la plaque assurant le serrage du tube coaxialement avec l'outil monté à l'extrémité de la tige filetée.L'axe d'articulation de ce levier est orienté perpendiculairement à l'axe du tube et de l'outil. Suivant une autre variante, le dispositif pour la mise en oeuvre de l'outil comporte : une plaque au dos de laquelle est fixé un talon ; une patte solidaire d'une première extrémité de la plaque, l'outil étant monté et actionné comme dans le dispositif précédent ; et une seconde patte solidaire de la seconde extrémité de la plaque, cette patte présentant une section transversale en L dans la base duquel on a prévu un logement pour un ergot de blocage d'un support articulé autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe de l'outil et prévu au sommet de la branche du L, taudis que le support et la patte en L comportent chacun un demi-palier amovible et interchangeable, ces deux demi-paliers venant en regard pour définir un guide coaxial à l'outil et dans lequel on peut serrer le tube à évaser. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Fig. 1 et 2 montrent l'assemblage bout à bout de deux tubes Fig. 3 à 6 illustrent le procédé selon l'invention pour la déformation de l'extrémité d'un tube. Fig. 7 montre un outil à trois arêtes. Fig. 8 montre un outil à quatre arêtes. Fig. 9 illustre un premier dispositif pour la mise en oeuvre du procédé et de l'outil. Fig. 10 et Il sont des vues frontales illustrant le fonctionnement d'un montage spécial. Fig. 12 est une vue frontale d'une variante de ce montage. Fig. 13 est une coupe suivant XIII-XIII (fig. 12). On a représenté sur les dessins deux tubes 1 et 2 de diamètre, initiale- ment identiques pour les assembler, on a augmenté le diamètre de l'extrémité 3 du tube en plastique 2 (fig. 1 et 2). On a représenté sur les fig. 3 à 6 le procédé utilisé pour réaliser cette déformation. Un outil 4 est monté de façon à être coaxial avec le tube cylindrique 2. Cet outil 4 est soumis à un déplacement axial suivant la flèche 5 et, simultanément à une rotation autour de son axe, suivant la flèche 6. Vers son extrémité avant, l'outil présente un-décrochement 7 de manière à ce que le diamètre de la partie avant 8 de l'outil soit inférieur au diamètre interne du tube 2 alors que la partie arrière 9 de l'outil présente un diamètre sensiblement égal à celui de la paroi externe de 2. Par simple déplacement axial, la partie 8 de l'outil est engagée à l'intérieur du tube à évaser jusqu'au cran 7. A ce moment, l'outil est mis en rotation suivant la flèche 6 cependant que l'on continue à exercer une force de pénétration selon la flèche 5.Au cours de la rotation, les arêtes longitudinales 10 de l'outil transmettent un effort d'évasement sur la paroi du tube 2. Cette paroi se déforme sans se déchirer (fig. 5). En effet, les outils 4 (fig. 8) et 11 (fig. 7) sont prévus pour ne comporter aucune arête ou angle tranchants. Lorsqu'une longueur suffisante 3 du tube 2 a été évasée, on retire simplement l'outil suivant la direction inverse à celle indiquée par la flèche 5 (fig. 6). La fig. 7 montre un outil 11 composé de trois ailettes égales 12 formant entre elles un angle de 1200. La partie avant de chaque ailette présente un décrochement 13 permettant, d'une part de positionner l'outil par rapport au tube et d'autre part de commencer à mordre dans le tube. Les ailettes t2 s#ont solidaires entre elles et elles sont fixées sur un rondin cylindrique 14 qui permet le serrage de l'outil dans le mandrin d'une machine. La rotation de ce mandrin assure ainsi celle de l'outil (fig. 9). Sur la fig. 8 on a repréaenté une variante de l'outil comportant quatre ailettes à angle droit. Le principe d'utilisation de cet outil est identique. On notera que la déformation du tube plastique est toujours réalisé à froid.On a représenté sur la fig. 10 un montage spécial comprenant : - un fer en U dont les branches constituent des pattes supérieure 15 et inférieure 16 sur lesquelles sont montés respectivement l'outil 4 et le tube 2 ; la base du U est une simple plaque 17 comportant un talon 18 pour la fixa- tion du dispositif à un étau - une tige filetée 19 montée parallèlement à la plaque 17 dans un taraudage de la patte 15 et munie à l'une de ses eItrém#tés,d'un volant de rotation actionné manuellement et solidaire à l'autre extrémité de l'outil 4 - un levier 21 articulé sur la patte 16 par un arbre transversal 22 ; ce levier est équipé d'un demi-palier 23 qui Ivient en regard d'un demi-palier 24 monté au sommet de la patte 16. Le fonctionnement de de dispositif est le suivant : Le levier 21 s'étant écarté de la patte 15, on met en place les paliers 23 et 24 qui servent d'éléments de guidage et de serrage au tube 2 à évaser (fig. 11).On resserre ensuite 21 contre 15. Le tube 2 et l'outil 4 sont alors coaxiaux. Le tube 2 est bloqué entre les paliers 23 et 24. Eh faisant tourner manuellement le volant 20 suivant la flèche 25 on provoque simultanément la rotation de l'outil 4 et son enfoncement dans le tube 2, lequel se déforme (fig. 10)-. Lorsque l'opération est finie, on fait à nouveau basculer le levier 21 après avoir remonté l'outil 4 en faisant tourner le volant suivant la-flèche 26. On peut alors sortir le tube déformé (fig. 11). Sur la variante des fig. 12 et 13 le mouvement de l'outil est identique au mouvement décrit précédemment (tige filetée 19 et volant de rotation 20). La modification réside essentiellement dans 1e dispositif pour la mise en place du tube. Un bras 27 est articulé autour d'un axe parallèle à l'axe de la tige filetée et monté sur la patte inférieure 28 du fer en U. Ce bras 27 est muni à son autre extrémité d'un bras 29 qui porte un ergot 31 susceptible de se loger dans une ouverture 32 ménagée dans la patte 28. Le levier 27 et la patte 28 portent chacun deux demi-paliers 33 et 34 pour le serrage et l'orientation du tube à évaser. Sh fin d'opération, on dégage l'ergot 31 de son logement 32. On fait pivoter le levier 27 selon la flèche 35. Les deux demi-paliers 33 et 34 s'écartent l'un de l'autre et le tube évasé est libéré. La mise en place d'un tube sur le dispositif s'effectue selon les opérations inverses. V b' N ù I C A T i O- N S 1. Procédé d'évasement d'un tube en matière plastique relativement rigide, caractérisé en ce qu'après avoir engagé un outil non tranchant à l'intérieur du tube, on soumet cet outil à un effort de rotation combine à un effort axial d'enfoncement de l'outil à l'intérieur du t-ube dont le diamètre interne est in ferreur au diamètre-de l'enveloppe des arêtes de l'oatil, si bien que le déplacement relatif axial et la rotation de -ltoutil provoquent l'augmentation du diamètre de l'extrémité du tube sur laquelle l'outil est engagé, toute cette opération étant effectuée à froid. 2. Procédé d'évasement suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on poursuit l'opération de déformation jusqu'à ce que le diamètre intérieur de l'extrémité du tube devienne égal à celui de l'enveloppe que décrivent les art tes de l'outil utilisé. 3. Outil d'évasement pour la mise en oeuvre d'un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un sup Dort solidaire, par l'une de ses extrémités longitudinales, d'une pièce de déformation formée d'au moins trois ailettes qui déterminent des arêtes longitudinales ncn tranchantes et situées sur un cercle de diamètre plus élevé que le diamètre interne d'un tube à déformer, tandis que chacune de ces arêtes présen- te-à l'extrémité opposée au support un décrochement vers l'intérieur, prévu pour que le cercle enveloppe d'une section transversale de la pièce au niveau de cette partie#de-gagée possède un diamètre légèrement inférieur à celui du tube non déformé, le support et la pièce de déformation étant enfin coaxiaux. 4. Outil d'evasement s i > s t la revendication 3, caractérisé en ce que la pièce de déformation comprend trois ailettes radiales solidaires les unes des autres et soudées sur l'extrémité d'un tube ou d'un rondin cylindrique, chacune des ailettes formant avec ses voisines un angle voisin de 1200. 5. Outil d'évasemqnt suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est constitue par quatre ailettes radiales, formant entre elles des angles de 900 et déterminant quatre arêtes longitudinales. 6. Montage pour la mise en oeuvre d'un proche suivant les revendications 1 et 2 et utilisant un outil suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend le mandrin d'une machine-outil, par exemple une perceuse, dans lequel outil est serré par l'intermédiaire de son support, alors que le tube à évaser est monté, coaxialement à l'outil, sur un support coulissant dans la direction de l'aie, si bien que le mouvement de rotation est appliqué à outil alors que le mouvement d'enfoncement est appliqué au tube. 7. pontage pour la mise en oeuvre d'un procédé suivant les revendications I et 2 et utilisant un outil suivant l'une quelconque des revendications 3 à 58 caractérisé en ce qu'il est constitué par une plaque comportant, au dos, un talon pour permettre sa fixation dans un étau alors que, vers la face avant, une première extrémité de la plaque est solidaire d'une patte perpendiculaire à la plaque et taraudée dans son épaisseur pour porter une tige filetée qui constitue le support de l'outil, la seconde extrémité de la plaque Drésentant une forme en U qui porte un demi-palier cylindrique destiné au serrage du tube, tandis qu'enfin un levier qui supporte l'autre demi-palier est articulé sur cette forme en U, le relevage du levier contre la patte supérieure de la-plaque assurant le serrage du tube coaxialement avec l'outil monté à l'extrémité de la tige filetée. 8. Montage pour la mise en oeuvre d'un procédé suivant les revendications 1 et 2 et pour l'utilisation d'un outil suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte une plaque au dos de laquelle est fixé un talon, une patte solidaire d'une première extrémité de la plaque et supportant l'outil et enfin une seconde patte solidaire de la seconde extrémité de la plaque, cette patte présentant une section transversale en L dans la base duquel on a prévu un logement pour un ergot de blocage d'un support articulé autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe de l'outil et prévu au sommet de la branche du L. 9. Montage suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le support et la patte en L comportent chacun un demi-palier amovible et interchangeable, ces deux demi-paliers venant en regard pour définir un guide coaxial à l'outil et dans lequel on peut serrer le tube à évaser.