Brevet FR2393222A1 — publié le 19781229

La présente invention concerne un procédé pour relier des tubes aux parois de récipients ou conduits formés de matières plastiques vulcanisables et elle a trait plus particulièrement à la fabrication de connecteurs flexibles à embranchement tels que ceux utilisés pour relier des moteurs à combustion interne refroidis par eau à des radiateurs. Dans un procédé connu de fabrication de tels flexibles connecteurs, une extrémité d'un tube latéral formé d'une matière élastomère durcie et renforcée, telle que du caoutchouc naturel vulcanisé, est insérée dans un flexible prévu dans la paroi d'un tube principal en matière semblable et est fixée dans celui-ci à l'aide d'un adhésif. Un joint en matière élastomère est ensuite moulé autour du joint entre les deux tubes afin d'établir une étanchéité appropriée. On peut engager dans l'extrémité du tube latéral un tuyau métallique destiné à augmenter la rigidité du flexible dans la zone de jonction entre les deux tubes.Dans une va riante#du procédé, un tube latéral est muni d'une collerette formée par moulage et qui est utilisée pour fixer le tube latéral sur la surface du tube principal qui est composé d'une matière plastique durcie et renforcée. On a adopté des procédés semblables pour relier des tubes à d'autres récipients ou conduits. Les caractéristiques physiques des articles formés par ces procédés, en particulier la pression d'éclatement, sont généralement plus faibles dans la zone de jonction du tube que dans d'autres parties de la paroi ou du tube. Selon l'invention, il est prévu un procédé pour relier un tube à une paroi d'un récipient ou conduit formé d'une matière plastique durcissable, procédé dans lequel on perfore la paroi du récipient ou conduit, on applique une extrémité d'un tube formé d'une matière plastique vulcanisable contre la paroi de façon qu'une de ses surfaces tubulaires et la surface de la paroi entourant la perforation se recouvrent et on effectue simultanément le durcissement (vulcanisation) de la paroi et du tube pour lier ensemble ces deux parties. L'expression "matière plastique" se rapporte à des matières élastomères telles que du caoutchouc naturel, des matières polymères telles que du caoutchouc synthétique et des mélanges desdites substances. En appliquant l'une contre l'autre la partie de la paroi adjacente au trou et l'extrémité du tube et en effectuant la cuisson du tube et de la paroi tout en les maintenant bloquées dans cette configuration, on peut considérablement augmenter la résistance de la jonction. Le procédé selon l'invention est particulièrement efficace lorsque le tube latéral et la paroi contiennent une matière de renforcement puisque la jonction comporte alors une épaisseur multiple de cette matière de renforcement. Lorsque la paroi contient des fils de renforcement, la perforation est de préférence effectuée en formangbne ouverture initiale relativement petite dans la paroi et en agrandissant cette ouverture initiale jusqu'à la dimension désirée en refoulant la matière de la paroi et les fils dans une direction radiale les éloignant de ltouverture initiale. De cette manière, la perforation est réalisée avec le minimum d'interruption des fils de renforcement. Le procédé selon l'invention est en particulier applicable à la fabrication de flexibles connecteurs à embranchement. Dans le mode préféré de réalisation de l'invention, la paroi sur laquelle le tube est fixé est la paroi d'un tube principal d'un connecteur flexible. L'invention se rapporte également à un appareil pour relier un tube à la paroi d'un récipient ou conduit, appareil qui comprend un premier support destiné à soutenir la paroi du récipient ou conduit, un second support destiné à soutenir le tube et s'étendant dans une direction opposée au premier support et un élément de blocage monté sur le second support de façon à comprimer la matitre de la paroi et du tube autour de la jonction du premier et du second support. Lorsque l'appareil selon l'invention est utilisé pour la fabrication de flexibles de raccordement à embranchement le premier support se présente sous la forme d'un mandrin destiné à soutenir le tube principal du flexible. Pour établir le recouvrement entre le tube et la paroi, la première extrémité du tube est de préférence pourvue d'une collerette recourbée vers l'extérieur et elle est bloquée contre la paroi de façon que la collerette et la surface de paroi adjacente à la perforation se recouvrent. Dans ce but, le support secondaire intervenant dans l'appareil selon l'invention comprend de préférence un pied placé dans une position adjacente au premier support de façon à former 11 extrémité évasée sur le tube. En outre, ou en variante,le bord de la perforation de la paroi peut être profilé sur la forme d'une lèvre recourbée vers l'extérieur et ladite première extrémité du tube est bloquée contre la paroi de façon que l'extrémité du tube et la lèvre se recouvrent On peut améliorer la résistance du joint établi entre les tubes en disposant une couche de matière de renforcement entre les surfaces en recouvrement du tube et de la paroi avant le dureissement (vulcanisation). Dans l'appareil selon l'invention, le moyen de blocage peut avoir toute structure appropriée. De préférence,il comprend cependant un berceau dont le profil correspond à celui de la jonction du premier et du second support et qui est mobile le long du second support en direction de leur jonction. Un dispositif approprié pour déplacer le berceau comprend un mécanisme à vis qui est vissé dans le premier support et qui peut entrer en contact avec l'extrémité du berceau qui est éloignée de la jonction. On peut fabriquer les articles agencés selon l'invention à partir de toute matière plastique vulcanisable. Dans le cas de flexibles à embranchements,il est préférable d'employer des élastomères tels que des copolymères d'éthylène-propylène ou bien du caoutchouc naturel vulcanisable ou du caoutchouc de néoprène vulca- nisable. L'article peut également avoir une structure composite. Ainsi, un flexible fabriqué selon l'inventio eut comprendre un corps principal et un revêtement constitués de matières différentes, par exemple respectivement de caoutchouc naturel et de néoprène. On peut renforcer la matière du flexible par exemple avec des tissus constitués de fils tricotés ou tissés. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels Fig. 1 est une coupe axiale d'un flexible en cours de fabrication- dans un appareil agencé selon l'invention. Fig. 2 est une vue en bout de l'appareil de la figure 1. Fig. 3 est une vue semblable à la figure 1 et montrant l'utilisation d'un second mode de réalisation d'un appareil selon l'invention. Fig. 4 est une vue en bout de 11 appareil de la figure 3. Fig. 5 et 6 montrent respectivement une phase d'assemblage du flexible sur les appareils des figures I et 3. Fig. 7 et 8 montrent des phases semblables dans d'autres processus d'assemblage sur les appareils des figures 1 et 3. Fig. 9 et 10 représentent une phase d'assemblabe du flexible dans un troisième et un quatrième mode de réalisation de l'appareil selon l'invention. Sur les dessins, des parties semblables ont été désignées par des références numériques semblables. En référence aux figures 1 et 2, l'appareil de moulage comprend deux supports 1 et 7 qui portent respectivement un tube principal 2 et un tube latéral 8. Le premier support se présente sous la forme d'un mandrin principal sur lequel est monté un tube principal 2 fabriqué par des procédés classiques. Le tube principal 2 est formé d'une matière plastique durcissable telle qu'un copolymère d' éthylène-propylène durcissable. Des fils de renforcement 4 s'étendent sur la longueur du tube principal 2. Le tube latéral 8 est composé d'une matière semblable à celle du tube principal 2 et il comprend également des fils de renforcement 9. Le secondsipport 7 comporte un pied 10 qui forme une extrémité évasée sur le tube latéral 8, et est monté de façon amovible sur le mandrin principal 1 à l'aide d'un boulon 12 qui traverse le pied 10 et qui est vissé dans un trou radial 13 prévu dans le mandrin I. Le second support 7 comporte également un manchon 14 que traverse le boulon 12, et qui espace le pied 10 d'un chapeau 15 avec lequel est en contact la tête 16 du boulon 12. Ce chapeau 15 s'applique contre une extrémité d'un berceau 18 qui entoure le tube latéral 8. L'extrémité opposée du berceau 18 est profilée en accord avec la forme de la jonction du premier et du second support 1,7.Le boulon 12 et le chapeau 15 forment par conséquent un mécanisme à filetage réglable qui sert à rapprocher le berceau 18 du mandrin principal 1 En fonctionnement, le tube principal 2 est tronçonné à la longueur désirée à partir d'un tube brut non vulcanisé. On forme dans sa paroi une ouverture initiale 20 suffisamment grande pour recevoir l'extrémité plus étroite du pied 10. Le diamètre de cette ouverture initiale 20 est inférieur au diamètre intérieur du tube latéral 8. Le pied 10 est ensuite emmanché dans l'ouverture initiale 20 de façon que la matière du tube principal 2 et les fils de renforcement 4 adjacents à celle-ci soient refoulés radialement dans une direction opposée à l'ouverture initiale 20.Il en résulte que le diamètre de l'ouverture initiale est élargi jusqu'au diamètre interne du tube intérieur 8 sans sectionnement d'autres fils de renforcement 4. En outre, le refoulement des fils 4 dans une direction radiale à partir de l'ouverture 20 augmente la densité de la matière de renforcement dans une zone immédiatement adjacente à l'ouverture 20. Le pied 10 profile également le bord de l'ouverture 20 sous la forme d'une lèvre recourbée vers 11 extérieur, comme le montre la figure 5. Quand le pied 10 a été inséré dans l'ouverture 20, on engage le-tube principal 2 sur le mandrin principal 1 de manière que le pied 10 vienne au droit du trou 13. On tronçonne ensuite le tube latéral 8 à la longueur désirée à partir d'un tube brut non vulcanisé. On insère alors le manchon 14 dans une extrémité du tube latéral 8 et on donne à l'ex- trémité du tube latéral la forme d'une collerette recourbée vers l'extérieur soit en opérant manuellement soit en opérant mécaniquement. On positionne ensuite le tube latéral 8 sur le pied 10 de manière que la collerette recourbée vers l'extérieur vienne recouvrir la lèvre formée par l'ouverture 20. On assemble alors le berceau 18, le chapeau 15 et le boulon 12 comme indiqué sur la figure 5. Le boulon 12 est alors vissé dans le trou du mandrin principal 1 de manière à déplacer le berceau en direction du mandrin 1 et à bloquer les parties en recouvrement du tube latéral 8 et du tube principal 2 entre le pied 10 et le berceau 18, comme le montre la figure 1.Dans cette configuration, les deux séries de fils de renforcement 4,9, se recouvrent mutuellement de sorte que le joint créé entre les deux tubes contient des couches multiples de renforcement. Le cas échéant, on peut disposer un anneau de matière de renforcement entre les parties en recouvrement du tube principal 2 et du tube latéral 8 afin d'améliorer encore le renforcement. On peut également déposer un agent de liaison entre les parties en recouvrement des deux tubes. La figure 7 représente un autre processus opératoire faisant intervenir l'appareil des figures 1 et 2. Dans ce processus, on insère le pied 10 dans l'extrémité du tube latéral 8 et on agit manuellement sur l'ouverture 20 suffisamment pour permettre l'insertion du pied lOde façon que la matière adjacente à l'ouver- ture 20 vienne se placer sur la partie extrême, recourbée vers l'extérieur > du tube latéral 8. Lorsque le tube latéral 8 est bloqué sur le tube principal 1 comme décrit ci-dessus, on effectue lavulcanisationsimultanée des deux tubes en chauffant l'ensemble jusqu'à la température de vulcanisation de la matière plastique. Cette opération peut être réalisée par immersion dans de la vapeur. Pendant le processus devul canisation;La matière des tubes se dilate, ce qui augmente encore la pression s' exerçant entre le pied 10 et le berceau 18 et provoque une liaison des deux tubes par fusion. Lorsque le processus deuukansatxnest terminé ,on enlève le boulon 12, ce qui permet le démontage du berceau 18 et du manchon 14. Le mandrin principal yest alors sorti du tube principal 2, ce qui permet l'enlèvement du pied 10. L'appareil des figures 3 et 4 est semblable à celui des figures 1 et 2, excepté que le support secondaire 7 ne comporte pas de pied 10 servant à évaser l'extrémité du tube latéral 8. Le manchon 14 s'étend sur toute la longueur du boulon et l'extrémité 26 du manchon-14 qui est adjacente au trou 13 est chanfreinée et se prolonge par un contre-alésage 25 ménagé dans le mandrin principal 1 concentriquement au trou fileté 13. En fonctionnement, l'ouverture initiale 20 est ménagée dans le tube principal 1 de façon à avoir un diamètre approximati vement égal, et habituellement inférieur/ à celui de l'extrémité filetée du boulon 12. Le tube principal 1 est alors emmanché sur le mandrin 1 et l'ouverture 20 est alignée avec le trou 13. Le chapeau 15 et le manchon 14 sont montés sur le boulon 12, le tube latéral 8 est engagé sur le manchon 14 et le berceau 18 est monté sur le tube latéral 8. L'extrémité du tube latéral 8 est ensuite mise en oeuvre manuellement ou mécaniquement de façon à former une collerette recourbée vers l'extérieur et on vient visser l'extrémité filetée du boulon 12 dans le trou 13, comme indiqué sur la figure 7.On serre ensuite le boulon 12 de manière à tirer ltextré- mité chanfreinée 26 du manchon 14 au travers de l'ouverture 20 et dans le contre-alésage 25 en élargissant ainsi l'ouverture 20 par refoulement de la matière du tube principal 1 et des fils de renforcement radialement à partir de l'ouverture 20. Un serrage supplémentaire du boulon 12 produit une compression de la surface tubulaire interne de l'extrémité du tube latéral 8 contre la partie de la surface externe du tube principal 1 qui entoure l'ouver- ture 2Q. La figure 8 représente une autre méthode d'utilisation de l'appareil des figures 3 et 4. Au lieu d'évaser l'extrémité du tube latéral 8 pour lui donner le profil indiqué sur la figure 7, on laisse l'extrémité du tube 8 à une forme cylindrique de sorte que, quand le boulon 12 est serré, l'extrémité du tube latéral 8 vient s'aplatir sur elle-même en obligeant ainsi la surface tubulaire externe du tube latéral 8 à recouvrir la partie de la surface externe du tube principal 1 qui entoure l'ouverture 20. La figure 9 représente un autre mode de réalisation de l'appareil selon l'invention. Le pied 10, au lieu d'etre séparé du mandrin 1, est solidaire de celui-ci. Le mandrin I est pourvu d'une partie évidée et le pied 10 est fixé dans celle-ci à l'aide d'une vis 30 vissée dans un trou radial 31 du mandrin 1. On forme ainsi une surface sensiblement continue entre le mandrin 1 et le pied 10. Dans ce cas, la partie supérieure du pied 10 stétend vers le haut seulement en correspondance à la partie déformée vers l'exté- rieur du tube principal 2. Le tube principal 2 peut être emmanché sur le mandrin 1 et la perforation initiale 20 ménagée dans le tube principal 2 est alignée avec le pied 10.Le tube latéra-l 8 est ensuite tronçonné à la longueur désirée à partir d'un tube brut non vulcanisé. Le manchon 14 est ensuite inséré dans une extrémité du tube latéral 8. On donne à l'extrémité du tube latéral 8 la forme d'une collerette recourbée vers l'extérieur et on la positionne sur le pied 10 de manière que la collerette vienne recouvrir l'ouverture 20 du tube principal 2. Le berceau 18, le chapeau 15 et le boulon 12 sont assemblés comme décrit précédemment. On visse ensuite l'extrémité filetée du boulon 12 dans un trou radial 32 du pied 10, en faisant ainsi déplacer le berceau 18 en direction du mandrin 1 et en bloquant le tube latéral 8 et le tube prin cipal 2 entre le pied 10 et le berceau 18. L'étanchéité entre les parois du tube 2 et du tube 8 est réalisée comme décrit pour les modes de réalisation des figures 1 et 2. La figure 10 représente un autre mode de réalisation de l'appareil de la figure 9. Le pied. 10 est mobile dans une direction verticale à l'intérieur de la partie évidée 27 du mandrin 1, la limite supérieure de déplacement étant définie par la surface inférieure 28 de la tête 29 de la vis 30. Une rotation du pied 10 autour de la. vis centrale 30 est empêchée par des moyens connus, par exemple une encoche et une clavette (non représentés) prévues respectivement sur le pied 10 et la vis 30. Lorsque le pied 10 se trouve dans sa position limite inférieure, il ne dépasse pas de la surface du mandrin 1 et par conséquent le tube principal 2 peut etre aisément positionné sur le mandrin 1.Le tube latéral 8, le manchon 14, le berceau 18, le chapeau 15 et le boulon 12 sont assemblés comme décrit pour le mode de réalisation précédent de manière que l'extrémité du tube latéral 8 vienne se placer audessus de l'ouverture du tube principal 2. L'extrémité filetée du boulon 12 est vissée en partie dans le trou 32 du pied 10 et ce dernier est relevé jusqu'à sa limite supérieure, c'est-à-dire la position représentée sur le dessin, de façon que le tube principal 2 entourant ltouverture 20 soit déplacé radialement vers l'exté- rieur. On visse ensuite complètement le boulon 12 dans le trou 32 de manière à déplacer le berceau 18 en direction du mandrin 1 et à bloquer les parties en recouvrement du tube latéral 8 et du tube principal 2 entre le pied 10 et le berceau 18, comme indiqué sur les dessins. Les deux tubes sont vulcanisés simultanément comme décrit dans les modes de réalisation des figures 1 et 2. REVENDICATIONS 1. Procédé pour établir une liaison fluidique entre un premier conduit et un récipient ou conduit, consistant à perforer une paroi du récipient ou conduit et à faire entrer en contact une partie extrême du premier conduit avec la paroi du récipient ou conduit autour de ladite perforation, caractérisé en ce que ladite partie extrême du premier conduit est formée d'une matière vulca- nisable , en ce que la surface de la paroi entourant la perforation du récipient ou conduit est formée d'une matière vulcanisable et en ce qu'on effectue simultanément la vulcanisation des parties en recouvrement du premier conduit et dudit récipient ou conduit. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie extrême du premier conduit est profilée sous la forme d'une collerette recourbée vers l'extérieur de manière qu'une surface tubulaire intérieure de ladite partie extrême du premier conduit vienne en superposition avec la partie perforée de la paroi du récipient ou conduit et entoure la perforation. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la paroi du récipient ou conduit entourant la perforation est profilée sous la forme d'une lèvre recourbée vers l'extérieur. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une couche de matière de renforcement est disposée entre les surfaces en recouvrement du premier conduit et de la paroi avant le durcissement (vulcanisation). 5. Appareil pour relier un premier conduit à une paroi d'un récipient ou conduit, comprenant un premier support destiné à soutenir une paroi du récipient ou conduit et un second support destiné à soutenir une partie extrême du premier conduit autour d'une perforation ménagée dans le récipient ou conduit, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif de blocage (12, 15, 18) pour comprimer la paroi du récipient ou conduit (2) et du premier conduit (8) autour d'une jonction établie entre le premier support (1) et le second support (7, 14). 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le second support (7, 14) comprend un pied (10) destiné à former une partie extrême évasée sur le premier conduit (8) dans une zone adjacente au premier support (1). 7. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le premier support (2) comporte un pied (10) engagé dans une partie évidée (27) du premier support (2). 8. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le pied (10) est mobile verticalement à l'intérieur de la partie évidée (27). 9. Appareil selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le dispositif de blocage (12, 15, 18) a une forme de berceau et a une forme correspondant à un profil désiré de jonction entre le premier support (1) et le second-support (7, 14) et en ce que ce dispositif de blocage (12, 15, 18) peut être rapproché de ladite jonction par une partie filetée venant se visser dans une partie extrême du berceau qui est éloignée de ladite jonction.