Brevet FR2477920A1 — publié le 19810918

-1 - DISPOSITIF D'ASSMBLAGE PAR DEBOITEENT A FORCE DE DEUX TUBES L'UN DANS L'AUTRE La présente invention concerne un dispositif d'assemblage par emboîte- ment à force l'un dans l'autre, de deux éléments de tubes, le plus souvent de mêmes sections, et dont les parois sont relativement minces par rapport à leur diamètre. L'extrémité du tube pris pour mâle et celle du tube femelle, qui doivent s'emboîter l'un dans l'autre, sont respective- ment alésée coniquement et chanfreinée en biseau, ceci avant emboîte- ment. Ce dispositif peut être avantageusement utilisé pour assembler des bar- reaux transversaux sur une membrure longitudinale, par exemple pour la réalisation de balustrades ou d'échelles. Il peut aussi être utilisé pour l'assemblage de beaucoup d'autres pièces respectivement solidaires d'éléments de tubes mâles ou femelles. On peut ainsi assembler des pan- neaux destinés à divers usages, la construction de bâtiment par exemple. L'assemblage de tubes de sensiblement mêmes sections par emboîtement à force est connue par divers brevets. Pour avoir un assemblage particu- lièrement résistant, le FR. 2 356 463 préconise d'enserrer, au moment de l'emboîtement, le tube pris pour femelle dans une matrice indéformable emp&chant toute dilatation de ce tube. L'objet de la présente invention n'est pas de réaliser un assemblage o le tube pris pour femelle soit enserré dans une matrice indéformable au moment de l'emboîtement à force, comme préconisé dans le brevet FR. 2 356 463. Son objet est de réaliser un assemblage oh la dilatation du tube femelle est limitée localement par autofrettage du tube dans un an- neau de faible épaisseur et de dimensions intérieures égales aux dimen- sions extérieures du tube majorées d'un faible jeu. Ce jeu permet une in- troduction facile du tube femelle dans l'anneau avant l'opération d'as- semblage. Cette introduction peut être plus ou moins profonde. On peut engager l'anneau sur le tube jusqu'à la partie cylindrique, ou le lais- ser au niveau de l'alésage conique. Lors de l'emboîtement du tube mâle, le tube femelle se dilate au niveau de l'anneau jusqu'à ce qu'il soit fretté dans celui-ci. On peut, par ce - 2moyen, assembler une pièce solidaire du tube.mâle aussi bien avec une pièce solidaire du tube femelle, qu'avec une pièce solidaire de l'anneau. L'anneau peut ainsi être solidaire d'une tôle plane ou d'un profilé. On peut mnme considérer le bord d'un orifice percé dans une tôle ou un pro- filé, comme un anneau solidaire du reste de la tôle ou du profilé. Les tubes ainsi que l'anneau peuvent avoir une forme de révolution, mais ils peuvent tout aussi bien avoir une forme cylindrique de section quel- conque telle qu'elliptique ou rectangulaire. Avant assemblage, on peut Usiner autour du tube femelle, au niveau o doit se trouver l'anneau après assemblage, une rainure de hauteur au moins égale à l'épaisseur de l'anneau. Lors de la dilatation du tube femelle au moment de l'emboîtement du tube mâle, l'anneau se trouve encastré dans la rainure. Si le jeu radial j entre tube femelle et anneau est relativement important tandis que la rainure est usinée avec une profondeur p telle que j + p > E, E étant l'épaisseur du tube, on obtient un assemblage à rotation autour de l'axe des tubes. L'anneau tourne librement dans la rainure du tube. L'invention peut être utilisée par exemple pour assembler des barreaux sur un profilé tubulaire perforé d'orifices disposés à intervalles régu- liers correspondant à l'espacement des barreaux. On peut ainsi fabriquer économiquement des ballustrades'ou échelles. L'invention sera mieux comprise par la description ci-après de quelques exemples particuliers illustrés par les figures jointes. La figure 1 représente en coupe un barreau qui est nrésenté en face d'un orifice d'un profilé, une bague à embouchure femelle est déjà en place dans l'orifice. La figure 2 représente les mêmes éléments que la figure 1 après emboîte- ment à force de l'extrémité du barreau dans la bague, qui se trouve fret- tée dans l'orifice du profilé. La figure 3 représente le même barreau et le même profilé qu'en figure 1. Une rainure a été usinée autour de la bapue au niveau de l'orifice du profilé. La figure 4 représente les mêmes éléments que la figure 3 après emboîte- ment à force de l'extrémité du barreau dans la bague. La figure 5 représente les mremes éléments que la figure 2, mais à plus grande échelle. La bague est longue et dépasse l'orifice. La figure 6 représente un assemblage par emboîtement dans le cas o la bague est courte et o la partie alésée coniquement de la bague s'étend de part et d'autre de l'orifice du profilé. En figure 1, on voit en coupe un profilé tubulaire (1), une bague (2) et l'extrémité d'un barreau (3). La bague (2) de longueur L, peu suDé- rieure à l'épaisseur du profilé (1), a été découpée dans un tube d'alu- minium de diamètres 16/18, identique au tube d'o est tiré le barreau (3). La bague (2) est introduite dans le profilé (1) par un orifice (4) qui a un diamètre égal au diamètre extérieur de la bague (2) majoré d'un léger jeu j; ici, j = 0,1 m. sur le rayon. Un extrémité (5) de la bague (2) est alésée coniquement sur une longueur 1 en faisant avec l'axe un angle a de l'ordre de 7 . L'extrémité correspondante (6) du barreau a été chanfreinée en biseau selon un même angle a. La bague (2) et le tube (3) ont ainsi à leurs extrémités des parois taillées en biseaux donnant des formes mâles et femelles complémentaires destinées à faciliter leur emboîtement ultérieur. En figure 2, le barreau (3) a été emboîté à force dans la bague (2) par déplacement dans le sens F. La bapgue (2) bute contre le fond du profilé (1) et s'est dilatée globalement du jeu 2j entre bague (2) et orifice (4), ayant été empêchéede le faire davantage par son frettage dans le bord de l'orifice (4). Ce blocage maintient fermement assemblée la bague (2) dans le profilé (1) tandis que le barreau (3) est assemblé à la bague (2) par un emboîtement à force avec contraction. Cet assemblage est très résistant, de façon analogue à celui décrit dans le brevet FR. 2 356 463. En figure 3, on voit une bague (2'), très semblable à la bague (2) des figures 1 et 2, emboîtée dans un profilé (1) identique au précédent. La bague (2') a mème longueur L et les mêmes diamètres interne et externe -4de 16 et 18 mm que la bague (2). La seule différence entre la bague (2') et la bague (2) est la rainure périphérique (7) de hauteur h = 2,5 mn et de profondeur p = 0,2 m au niveau de la bague correspondant à l'orifice (4) du profilé (1). L'épaisseur e de la paroi du profilé (1) est de 2 mn. En figure 4, l'extrémité d'un barreau (3) identique à celui précédem- ment décrit, a été emboîté à force dans la bague par déplacement dans le sens F. Dans cet exemple, la bague (2') a pu se dilater au niveau de l'orifice (4) de 2j + 2p, soit de 0,6 mm, ceci grâce à sa rainure (7). Son diamètreintérieur est ainsi passé de 16 mn à 16,6 Pm, tandis que le diamètre intérieur d du barreau (3) s'est rétreint dans la par- tie emboîtée à la valeur d' de l'ordre de 14,6 mi. Le tube (3) est so- lidement enserré dans la bague (2') sur sensiblement toute la longueur 1, tandis que la bague (2') se trouve elle-même solidement encastrée dans l'orifice (4) par sa rainure (7). On voit facilement que, si j + p > E avec cependant j rotation du profilé (1) avec la bague (2) et le tube (3). On peut réaliser des tubes femelles dont la partie alésée coniquement (5) se trouve à différents niveaux par rapport à l'orifice ou anneau (4). Comme représentée en figures 1, 2 et 5, la-bague (ou anneau) femelle (2) peut dépasser largement l'orifice (4), c'est-à-dire d'une longueur au moins égale à la longueur 1 de sa partie alésée coniquement (5). En ce cas, la partie du tube (2) à l'avant de l'orifice (4) n'est pas mainte- nue et se dilate sensiblement de l'épaisseur E du barreau (ou tube) mâle (3). Cela est particulièrement visible dans la figure 5. Au niveau de l'orifice (4), la bague (2) est frettée et ne peut se dila- ter; le barreau (3) doit, au contraire, se contracter d'une valeur s = E j sur le rayon. Au-delà de l'orifice (4), la bague (2) n'est plus soutennue et peut se dilater librement sous la poussée du barreau (3), mais celui-ci a été rétreint au passage de l'orifice (4). La dilatation de la bague au-delà de l'orifice (4) est faible; elle correspond au re- -5- tour élastique du tube avec également un léger refoulement de métal. Pour une meilleure compréhension, la dilatation a été représentée de fa- çon très exagérée sur les figures 5 et 6. On comprend cependant que le fait que la bague (2) soit dilatée, même de façon minime, de part et d'autre de l'orifice (4) assure une excellente liaison entre le bar- reau, la bague et l'orifice. En figure 6, la partie alésée coniquement (5) de l'anneau dépasse l'ori- fice (4) de part et d'autre. Le barreau mâle (3) est rétreint au niveau de l'orifice (4), mais reste cylindrique au-delà. On voit que la bague (2) est nettement dilatée de part et d'autre de l'orifice (4); on a une excellente tenue de cette bague dans l'orifice (4). Le barreau (3) ne s'est contracté que de e' inférieur à e. On peut réaliser sur une même bague (2) plusieurs rainures (7) successi- ves et assembler plusieurs anneaux ou parois (1) par leurs orifices (4) parallèles. Ce dispositif d'assemblage peut être utilisé pour beaucoup d'autres réa- lisations que celles de ballustrades et échelles. Ainsi, une série de tubes mâles (3) peut être solidaire d'un panneau de cloison et des élé- ments de profilés (1) ou de bagues (2) noyés dans un autre panneau. En disant que les deux tubes (2) et (3) ont "sensiblement" mêmes sections, cela signifie que l'on peut sans difficulté utiliser, par exemple, un barreau (3) de diamètres 16-18 m- avec une bague (2) de diamètres 15-18 m. ou inversement. -6- REVENDICATIONS 1 / - Dispositif d'assemblage par emboîtement à force d'éléments de tu- bes de sensiblement mêmes sections et à parois minces par rapport à leur diamètre, le tube pris pour râle étant chanfreiné en biseau et celui pris pour femelle, alésé coniquement à leurs extrémités respec- tivement opposées, caractérisé en ce que celui pris pour femelle (2) est préalablement engagé dans un anneau ou orifice (4) de faible épais- seur e dont le diamètre intérieur est égal au diamètre extérieur du tube majoré d'un faible jeu j. 2 / - Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce qu'une rainure (7) de hauteur h correspondant à l'épaisseur e de l'anneau ou orifice (4) est usineà la périphérie du tube femelle (2) à l'emplacement du tube (2) devant se trouver au niveau de l'anneau ou orifice (4). 3 / - Dispositif selon revendication 2, caractérisé en ce que la profon- deur p de la rainure (7) est telle que j + p > E > j et réalise ainsi un assemblage à rotation. 4 / - Dispositif selon revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le tube femelle (2) cormporte plusieurs rainures (7) successives et que plusieurs anneaux parallèles sont assemblés sur le tube.