Brevet FR2477259A1 — publié le 19810904

ASSEMBLAGE BOUT A BOUT DE DEUX TUBES PAR MANCHON VA-ET-VIENT EMBOITE A FORCE L'objet de la présente invention est un procédé et un dispositif d'assemblage bout à bout de deux tubes de même diamètre extérieur, au moyen d'un manchon de raccordement de diamètre extérieur plus important dont la fonction s'opère en un mouvement de "va-et-vient". Lorsqu'on veut assembler bout à bout deux tubes fixes ou un ajutage présent dans une machine avec un tube fixe, ou encore lorsque ces tubes ont une longueur telle qu'ils sont difficilement maniables, ou que l'on veut remplacer une longueur usée dans une canalisation, ou encore lorsque l'on veut assembler des tubes avec des raccords tubulaires multidirectionnels, dans tous ces cas donc, on sait pratiquer des soudures bout à bout, ou disposer des manchons libres qui seront colles ou brasés ou soudés, mais, on ne peut utiliser des manchons coniques sans jeu. Or, l'on connaît une technique d'assemblage des tubes suivant le brevet FR 2.356.463 dans lequel l'assemblage se fait sur partie cylindrique rétreinte par emboîtement à force d'un tube dans l'autre. L'objet de la présente invention est un procédé et un dispositif d'assemblage utilisant le principe de l'emboîtement a force des tubes, mais ame- lioré par l'utilisation d'un manchon formant assemblage étanche et résistant qui reste en place après assemblage. Le manchon utilisé pour l'assemblage des deux tubes, a une partie centrale cylindrique de diamètre intérieur minimal, ce diamètre étant inférieur au diamètre extérieur initial des deux tubes, et de longueur au moins égale au double de ce diamètre. Cette partie centrale est prolongée à chaque extrémité par un alésage conique allant en s 'évasant jusqu'à un diamètre au moins égal au diamètre extérieur des tubes. L'angle des génératrices de cet alésage conique avec l'axe du manchon est de préférence de l'ordre de 7 . De préférence, l'un de ces alésages coniques est prolonge par une partie cylindrique dont le diamètre intérieur est légèrement supérieur à celui des tubes, ce diamètre étant égal au diamètre extérieur des tubes majoré d'un jeu permettant l'introduction facile sans frottement, ou à frottement doux, de l'un du l'autre tube, cette partie cylindrique en prolongement ayant une longueur au moins égale à la moitié de la partie cylindrique centrale #de diamètre minimal du manchon. Chacun des deux tubes est assemblé par emboîtement à force de part et d'autre du manchon, chacun sensiblement jusqu'au milieu de la partie centrale de diamètre minimal. L'extrémité de chacun des tubes, devant se trouver emboîtée bout à bout dans le manchon, a été au préalable chanfreinée coniquement avec un angle de l'ordre de 7 . L'assemblage des deux tubes se fait selon le procédé suivant on aligne l'un des deux tubes avec le manchon en présentant l'extrémité chanfreinée de ce premier tube en face de la partie cylindrique de diamètre interne maximal du manchon. Le tube s'introduit sensiblement sans frottement dans cette première partie cylindrique du manchon. On poursuit -l'emboîtement du tube en le forçant à traverser le manchon jusqu'à affleurement à l'èxtrémité opposée du manchon. L'emboîtement se fait par tout moyen connu, -tel qu'une pince à mors cylindriques enserrant, d'une part, une portion du tube, et, d'autre part, une portion du manchon. Si le manchon est mince et risque de se dilater, on l'enserre dnas une matrice indéformable. Ainsi, le premier tube se rétreint lors de l'emboîtement à force sans que le manchon se dilate, au moins de façon appréciable, ceci de façon analogue au processus décrit dans le brevet français 2.356.463. On présente alors le deuxième tube en alignement sensiblement bout à bout avec le premier, son extrémité chanfreinée en vis-à-vis avec celle du premier qui s'est rétreinte par passage à travers le manchon. Le second tube peut être aligné bout à bout avec le premier aussi bien par déplacement latéral que longitudinal. On maintient les deux tubes immobiles, on recule le manchon par rapport au premier tube dont une portion rétreinte se dégage de la partie de diamètre interne minimal, du manchon, tandis que l'extrémité du deuxième tube se trouve emboîtée à force dans le manchon. On avance le manchon jusqu'à ce que les extrémités des deux tubes en vis-à-vis se trouvent sensiblement au milieu de la partie centrale de diamètre minimal du manchon. L'invention sera mieux comprise par la description ci-après d'un exemple de réalisation illustré par des figures. La figure 1 représente un manchon positionné devant l'un des tubes présente en alignement avant d'être emboîté à force dans celui-ci. L'autre tube, non représenté, est supposé suffisamment écarté pour permettre le positionnement du manchon, La figure 2 représente le manchon dans lequel le premier tube est emboîté à force jusqu a affleurement à l'extrémité opposée. La figure 3 représente le deuxième tube aligné avec le manchon immobilisé dans le prolongement du premier tube précédemment emboîté. Le deuxième tube est prêt à être emboîté lui-même dans le manchon par un mouvement de recul de celui-ci par rapport au premier tube tandis que les deux tubes restent immobiles. La figure 4 représente les deux tubes définitivement emboîtés en vis-àvis. La figure 5 représente un exemple d'assemblage obtenu avec des tubes bimétalliques et un manchon réalisé dans le même métal que la couche interne des tubes. Les figures 6 et 7 représentent une variante possible de réalisation et correspondent respectivement aux figures 3 et 4 dans le cas ou le diamètre minimal interne du manchon a une dimension inférieure au diamètre interne du second tube à assembler. En figure 1, on voit un tube (1) en aluminium de diamètre extérieur D1 = 18 mm, et de diamètre intérieur D2 = 16 ma, qui est présenté en aligne- ment d'un manchon (2) également en aluminium. L'extrémité (3) du tube (1) est chanfreinée mâle selon un angle a avec l'axe du tube de 70. Le manchon (2) comporte une partie centrale cylindrique (4) de diamètre minimal D inférieur à D1, ici D3 = 16 ma. Cette partie cylindrique a 3 une longueur L1 = 40 mm. Elle se prolonge à chaque extrémité par des alésages coniques (5-6) dont les génératrices font, avec l'axe XX' du manchon, un angle a de 70. L'un des alésages coniques (6) est lui-même prolongé par une partie cylindrique (7) de diamètre intérieur D4 = 18,2 mm. La partie cylindrique (7) de plus grand diamètre intérieur a une longueur L2 = 22 mm supérieure à 1/2 L1. Le diamètre extérieur D5 du manchon (2) est de 20 mm. L'extrémité (8) de cette partie cylindriqué (7) peut être utilisée comme épaulement pour repousser axialement le manchon. Pour des raisons d'esthétique ou de meilleure résistance mécanique, les deux extrémités du manchon (2) peuvent être chanfreinées comme représenté dans les figures 6 et 7. On évite ainsi les variations brusques de diamètre aux extrémités du manchon. En figure 2, le manchon (2) a été poussé à la rencontre du tube (1) dans le sens de la flèche F1, en obligeant le tube (1) à pénétrer d'abord sans difficulté dans la partie cylindrique (7) de diamètre D4 supérieur à D1, puis, en se rétreignant dans la partie cylindrique centrale (4) de diamètre réduit D3. Le manchon a été poussé jusqu'à ce que l'extrémité (3) du tube (1) affleure l'extrémité du manchon du côté de la partie conique (5). En figure 3, l'autre tube (9) est aligné dans le prolongement du tube (1). Il est présenté de façon à affleurer bout à bout l'extrémité rétreinte du premier tube. Son extrémité (10) est chanfreinée coniquement selon un me angle a que le premier tube (1-). Pour la clarté du dessin, les extrémités en vis-à-vis des deux tubes ont été représentées à une légère distance l'une de l'autre, mais, autant que possible, les deux tubes sont#mis bout à bout. En figure 4, le manchon (2)a#étirepoussé dans le sens F2 opposé à F1 d'une longueur un peu supérieure à 1/2 L1 en sorte que les extrémités des deux tubes (1) et (9) se trouvent en vis-à-vis sensiblement-au milieu de la partie centrale (4) de diamètre minimal. Les deux tubes se trouvent solidement assemblés bout à bout par le manchon (2). On constate que, au cours des opérations successives d'emboîtement à force des deux tubes, les conicités des extrémités (3-10) des deux tubes (1-9) se sont inversées et transformées en embouchures évasées femelles. Ceci est conforme aux enseignements du brevet FR 2.356.463. La déformation des sections successives de chaque tube varie en fonction de l'epais- seur correspondante. Le retrait du manchon dans le sens F2 a dégagé sensiblement la moitie de la longueur rétreinte du tube (1) hors de la partie centrale (4) de diamètre rétreint du manchon. On a un volume annulaire creux (11) autour du tube (1). Ce volume creux est heureusement protégé par le prolongement (7) du manchon (2). Dans le cas représenté, la partie (4) de diamètre intérieur minimal du manchon a une épaisseur relativement forte et est réalisée en une nuance d'aluminium moins ductile que les tubes (1-9). Le manchon (2) ne se dilate pas au cours des emboîtements à force. Lorsque cela est nécessaire, pour des manchons plus minces, on les enserre dans une matrice résistante. Sur la figure 5 est représenté l'assemblage selon l'invention de deux tubes bimétalliques. On constate que, conformément aux enseignements du FR 2.356.463, les extrémités chanfreinées mâles des deux tubes (1') et (9') se sont rétreintes et transformées en alésage conique formant des embouchures femelles. Les couches internes (12) s 'évasent à l'extrémité de chaque tube et forment une lèvre qui protègent les couches externes (13) du contact avec le fluide se trouvant à l'intérieur des tubes (1'-9'). Si, comme représenté sur la figure 5, le manchon (2) est réalisé dans unmétal semblable à celui des couches internes (12), le fluide reste en tout point au contact d'un même métal compatible, ceci même s'il y a un intervalle (14) entre les extrémités des deux tubes (1'-9'). Le dispositif d'assemblage selon l'invention, peut être utilisé pour l'assemblage de cadres émaillés, par exemple des cadres de bicyclettes. Ces cadres de bicyclettes sont constitués de tubes assemblés par quatre raccords multiples. Chaque raccord comporte des embouts tubulaires se présentant en prolongement des tubes à assembler. On dispose les quatre raccords sur un montage de façon à les fixer tous quatre à leurs positions relatives définitives. On enfonce à chaque extrémité des tubes un manchon (2) jusqu'à affleurer l'extrémité du tube comme représenté en figure 2. On présente les tubes entre les raccords. L'extrémité de chaque tube affleure l'extrémité de l'embout correspondant d'un raccord multiple, ceci comme représenté en figure 3 où l'extrémité de l'embout serait dans la position du tube (9). Au moyen de système de vérins adéquat, les manchons (2) sont poussés en direction des raccords et prennent une position correspondant à la figure 4. L'assemblage de tous les tubes et raccords peut être effectué simultanément en une seule opération très rapide. Du mastic ou de la peinture vient protéger de la corrosion les interstices (11). Le dispositif d'assemblage objet de 1 invention, permet d'assembler tout ensemble complexe de tuyauteries et raccords multidirectionnels, la bicyclette n'étant qu'un exemple indicatif Ce dispositif est particuliàrement intéressant lorsque les tubes (1-9) ne peuvent se déplacer axialement, mais seulement latéralement, par exemple des tubes dans une tranchée ou des tubulures de réservoir. Le dispositif est encore utilisable même si les tubes (1) et (9) sont ovalisés. A la limite, on peut utiliser des manchons (2) eux-mêmes ovalisés et mê; me des tubes à section polygonale, à condition d'utiliser des manchons à section correspondante. Les figures 6 et 7 correspondent à une variante de réalisation de l'assemblage où le diamètre interne minimal (D3) du manchon (2) est inférieur au diamètre intérieur (D6) du second tube (9), tandis qu'un léger déplace- ment axial de l'un des tubes au moins est possible. De ce fait, l'extrémité du tube (1), après rétreint par passage dans le manchon (2) peut pénétrer à l'intérieur du tube (9). Lors de l'opération de présentation du tube (9) dans l'alignement du tube (1), au lieu de faire affleurer les deux tubes én-vis#risconrme représenté en figure 3, on peut avancer un peu plus le tube (9) et le faire pénétrer légèrement dans l'alésage conique (5) du manchon. On a ainsi un certain recouvrement des deux tubes, comme représenté en figure 6. Lorsque le manchon (2) est repoussé selon (F2) de la même façon qu'en figure 4, l'extrémité ( ] 0) du tube (9) se. contracte et pince l'extrémité amincie de l'autre tube (1) comme représenté en figure 7. On a un assemblage avec emboîtement à force de l'extrémité du tube (1) dans l'extrémité du tube (9), d'où une tenue mécanique et une étanchéité encore améliorées par cette liaison directe des deux tubes. REVENDICATIONS DE BREVET 1. Dispositif d'assemblage par emboîtement bout à bout dans un manchon de deux tubes de même diamètre extérieur, dont les extrémités ont été chanfreinées, caractérisé en ce que le manchon~(2) comporte une partie centrale cylindrique (4) de diamètre intérieur minimal D3, ce diamètre étant inférieur au diamètre extérieur initial D1 des tubes (1-9), et la longueur L1 de cette partie (4) étant au moins égale au double du diamètre extérieur initial D1 des tubes, la partie centrale (4) étant prolongée à chaque extrémité par un alésage conique (5-6) dont le diamètre ma ximal D est au moins égal au diamètre extérieur D1 des tubes, et en ce 4 1 que chacun des tubes (1-9) est emboîté à force dans le manchon (2) sensiblement jusqu'au milieu de la partie centrale (4) de diamètre minimal 1)3. 2. Dispositif selon revendication 1,#'caractérisé en ce que l'un des alésages coniques (6) du manchon (2) est prolongé par un élément cylindrique (7) de diamètre intérieur D4 égal au diamètre extérieur D1 des tubes, majoré du jeu permettant l'introduction facile du premier tube (1). 3. Dispositif selon revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le diamètre minimal intérieur D3 du manchon (2) est sensiblement égal au diamètre intérieur D2 des tubes. 4. Dispositif selon revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le diamètre intérieur minimal D3 du manchon (2) est inférieur au diamètre intérieur D6 du second tube (9). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que les tubes (1'-9') à assembler sont des tubes bimétalliques et que le manchon (2) est réalisé dans le même métal que les couches internes (12) des tubes (1'-9'). 6. Procédé d'assemblage bout à bout de deux tubes de même diamètre extérieur par un manchon, selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'un manchon (2) est emboîté à force sur un tube (1) sensiblement jusqu'à son affleurement à l'autre extrémité du manchon, que le second tube (9) est aligné avec le premier (1) et présenté de fa çon à affleurer l'extrémité rétreinte du premier tube. paraissant à l'extrémité libre du manchon (2), en ce que le manchon (2) est repoussé en arrière en direction du deuxième tube (9), soit dans la direction F2, en sorte qu'il libère une partie de la langueur rétreinte du premier tube (1) tout en venant s'emboîter à force sur le deuxième tube (9) qui doit se rétreindre pour pénétrer dans la partie centrale (4) de diamètre minimal 1)3 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le manchon est repoussé dans la direction F2 jusqu'à ce que l'extrémité (2) du deuxième tube (9) se trouve sensiblement au milieu de la partie (4) de diamètre minimal 1)3 8. Procédé selon revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que, avant emboîtement à force, les extrémités (3-10) de chacun des tubes (1-9) sont chanfreinées coniquement selon un angle a , de préférence de l'ordre de 7t.* 9. Procédé selon l'une des revendications 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que l'on donne au diamètre interne minimal 1)3 du manchon une dimension inférieure au diamètre interne D6 du second tube (9) et que, lors de l'opération d'alignement de ce tube (9) avec le premier (1), on avance légèrement le tube (9), à l'interieur de l'alésage conique (5) du manchon.