Brevet FR2486834A1 — publié le 19820122

L'invention a pour objet une tête d'expansion pour un appareil destiné à évaser ou à élargir les extrémités des tubes ou similaires. L'objet de l'invention se rattache notamment au secteur technique du travail mécanique des tubes ou autres profilés, sans enlèvement substantiel de matière. Il est bien connu de réaliser des appareils pour évaser les exté- mités des tubes. Généralement, ces appareils comprennent un corps avec des moyens de déplacements par came et levier d'un mandrin dont l'ex- trémité conique, agit en poussée dans l'alésage correspondant d'une pluralité de mors sous forme de secteurs reliés entre eux par un moyen élastique pour constituer une tête d'expansion, susceptible de coopérer extérieurement avec les extrémités des tubes à évaser. Le plus souvent, la t4te d'expansion ainsi formée, est munie d'une collerette terminale d'appui dans le fond de l'alésage, d'une douille montée fixement en bout du corps. Ainsi réalisées, les têtes d'expansion notamment, présentent cer- tains inconvénients essentiellement engendrés par le positionnement et la conformation même du moyen élastique assurant la retenue entre eux des mors pour constituer la tête d'expansion. Le plus souvent, ce moyen élastique est logé et positionné dans une gorge formée circulairement à la périphérie de la collerette de la douille de sorte que ledit moyen élastique limite considérablement le dimensionnement des mors de la t9te d'expansion pour une même douille. Il s'avère nécessaire d'avoir plusieurs gammes de douilles correspondant à différentes fourchettes de dimensions des mors de la tête d'expansion. Il en résulte un prix de revient et un stockage importants. Un autre inconvénient majeur est occasionné par la conformation technologique du moyen élastique qui ne permet pas un démontage et re- montage faciles de l'ensemble de la tête d'expansion pour l'échange ou la réparation de l'un ou-desrmors de ladite tête, aussi bien sur le chantier qu'en usine. En effet, les différents moyens élastiques connus exercent leur action de retenue de manière circonférentielle et linéaire autour des jeux de mors, entraînant ainsi un déséquilibre des forces appliquées qui tend toujours à rejeter les mors, les uns par rapport aux autres. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients et est remarquable en ce que le moyen élastique de retenue des mors et posi- tionné dans une gorge circulaire établie au-dessous de la collerette commune de chaque mors pour autoriser une gamme étendue de dimensions de mors avec la même douille. La tfte d'expansion présente en outre, un moyen de retenue élastique escamotable par rapport au fond de la douille tout en permettant son dé- placement en expansion ou en retreinte par l'action du mandrin et égale- ment son démontage. D'une manière importante, le moyen élastique assurant la retenue des mors entre eux est un ressort ouvert, qui présente une face d'appui plane de manière à exercer non plus une action circonférentielle linéaire sur l'ensemble du jeu de mors, mais une action circonférentielle de sur- face formant portée, ce qui assure une stabilité parfaite des mors lors d'un79 ontage ou d'un remontage. D'autre part, il est possible d'utiliser l'ouverture ou fente du moyen élastique de retenue des mors pour l'introduction d'une pince en vue de son écartement pour son montage ou/et son démontage. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés: La figure 1 est une vue en perspective, avant montage dans la douille d'une tête d'expansion selon l'invention elle-m8me représentée avant le positionnement des différents moyens élastiques de retenue. La figure 2 est une vue en perspective de la tête d'expansion seule après montage des moyens élastiquesMde retenue. La figure 3 est une vue en perspective de l'un des mors consti- tualit après assemblage avec ses homologues, la tête d'expansion. La figure 4 est une vue en coupe longitudinale montrant une tête d'expansion selon l'invention logée dans une douille, avant son montage en--bout du corps de l'appareil à évaser de tout type connu. La figure 5 est une vue semblable à la figure 4 après montage de l'ensemble douille-tête d'expansion, en bout du corps de l'appareil. La figure 6 est une vue en coupe transversale selon la ligne 6-6 de la figure 4. La figure 7 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 7-7 de la figure 5. Les figures 8 - 9 - 10 sont des vues partielles en coupe et à une échelle plus importante, montrant différentes formes d'exécution nulle- ment limitatives du moyen élastique de retenuetntre-eux des mors. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit mintenant d'une manière non limitative, en se référant aux ensembles des figures des dessins. On voit, notamment aux figures 4 et 5, un appareil de tout type 4o commun pour évaser des extrémités de tubes. Succinctement, il comprend un corps 1 avec des moyens de déplacement par came 21 et levier 2, d'un -3- mandrin 2 dont l'extrémité conique 3 agit en poussée sur une tête d'ex- pansion T logée à l'intérieur d'une douille 4 fixée en bout du corps 1. D'une manière connue, la douille 4 est taraudée en 41 pour Otre vissée sur le filetage extérieur i1 du corps 1. Coaxialement au taraudage 41, la partie inférieure de la douille 4 est percée en 42 d'un trou de diamètre inférieur au dit taraudage pour constituer un épaulement 44 autorisant le positionnement le passage et le débordement de la tête d'expansion T. La tête d'expansion T est réalisée à partir de plusieurs mors 5 (figure 3), généralement six, sous forme de secteurs qui présentent, à partir de leur arête intérieure commune L des-évidements 2 évasés à partir de leur extrémité basse, pour constituer, après positionnement circulaire des secteurs, un alésage conique 53 (figure 1 et 2). Comme on l'a vu, précédemment, les différents mors 5 sont maintenus circulairement entre-eux par un organe élastique 0. Selon l'invention, le moyen élastique 0 de retenue des mors 5, est 4,positionné dans une gorge circulaire 5, établie en dessous d'un rebord equerré extérieurement 5 de faible diamètre commun à chaque mors, pour constituer, après leur montage coaxial circulaire, une collerette d'appui dans le fond du taraudage 41 de la douille 4. Cette disposition autorise une gamme étendue de dimensions de mors avec la même douille. En effet, il est possible de réduite en épaisseur et en diamètre la collerette d'appui 55 puisque cette dernière n'est plus équipée, en opposition avec les réalisations antérieures connues, du moyen élastique de retenue 0 qui occupait une certaine place dans le fond du taraudage 41 de la douille 4 et nécessitait des dimensions suffisantes de la col- lerette pour son positionnement et centrages Selon l'invention, il sub- siste un jeu J suffisamment important pour couvrir les différentes gammes dimensionnelles de têtes d'expansion. D'autre part, d'une manière particulièrement importante, le moyen élastique de retenue 0 des mors 2 est un ressort 6 avec au moins une face plane d'appui 6 destinée à coopérer avec le fond correspondant 56 de la gorge 54 qui constitue une surface plane. Il en résulte que la face plane d'appui 6 du ressort, en combinai- son avec le fond de la gorge 5, 4iteemine un appui suivant une surface périphérique formant portée pour l'auto-centrage et le-positionnement stable en hauteur des mors 5 en leur évitant, par voie de conséquence, un: déséquilibre dans tous les sens, notamment en cours d'assemblage (montage et/ou démontage). i _-4- A partir de cette conception de base du ressort 6, dont la seule condition nécessaire et suffisante est d'avoir une face interne d'appui plane 6, plusieurs formes en section dudit ressort peuvent 9tre envi- sagées comme illustré nullement- limitativemenaaux figures 8, 9, et 10.- Le fond de la gorge 5 demeure toujours plan, en étant parallèle aux génératrices du corps de la tête d'expansion T. On voit également, notamment aux figures 1 et 2, que le ressort 6 est ouvert en 62 pour lui conférer-une certaine expansion diamétrale lors de l'enfoncement du mandrin 3 dans l'alésage résultant 53 de l'assemblage des mors 5, en-vue de leur écartement éventuel. De m8me, l'ouverture 6 du ressort 6 permet l'introduction d'une pince spécia- lement conformée pour autoriser son écartement par rapport au jeu de mors en vue de son montage et/ou son démontage. Eventuellement, le ressort 6, avec toujours une face interne d'appui plane, peut ne pas être ouvert à la seule condition qu'il soit réalisé en une matière susceptible de subir une expansion diamétrale par élas- ticité notamment en vue d'un monta une part, et d'autre part pour ne pas gêner l'écartement des mors 5. Suivant une autre caractéristique on prévoit d'équiper la tête d'ex- pansion T, d'un moyen de retenue escamotable par rapport à la face de dessous 43 de la douille 4 tout en permettant son déplacement en expansion ou en retreinte lors de l'action du mandrin 39 et également son démontage. Dans ce but on utilise un organe élastique A convenablement profilé pour d'une part, de centrer dans une gorge extérieure 57 commune aux mors 5, et d'autre part, déborder en alternance du diamètre extérieur de la tête T, en vue d'assurer sa retenue axiale en combinaison avec la face de ies- sous 43 de la douille 4 et la collerette d'appui 55 des dits mors 5. Selon une réalisation particulièrement intéressantq, l'organe élas- tique A est un ressort -ouvert en épingle 7 de forme pentagonale (figure 1 et 2), dont les c8tés 1 sont centrés et positionnés dans la gorge 57 et dont les sommets en saillie 7 débordent du diamètre extérieur de la douille 4, pour s'appliquer sur la face de dessous 43 de ladite douille 4 (figure 4 et 6) lorsque la collerette est en appui dans le fond du I 2 taraudage 41. Il est bien évident que la gorge 5 est usinée à une dis- tance d du dessous de la collerette 55, égale à la profondeur de trou 2 - 4 de la douille 4. Il n'y a donc pas de jeu-en hauteur (figure 4 et 5). comme précédemment, le ressort en épingle 7 est ouvert en 73 pour ne pas nuire à l'expansion diamétrale des mors 5; à cet effet, d'une manière préférée, le ressort 7 est fendu au droit de l'un dez sea:-x sommets 73. La forme pentagonale du ressort 7 est préférée quoique non -5- limitative. Il est bien évident que dans le cas de têtes d'expansion et de douilles de grandes dimensions, ces dernières peuvent coopérer avec une bague intercalaire susceptible d'être vissée en bout du corps 1 de l'appareil, de telles dispositions sont parfaitement connues pour l'homme de l'art. Les avantage ressortent bien de la description, en particulier on souligne: - la possibilité d'utiliser la même douille pour plusieurs gammes dimensionnelles de jeux de mors par les dimensions réduites de la col- lerette notamment, qui a uniquement pour but d'assurer la retenue de la tête d'expansion à l'intérieur de la douille. - l'auto-centrage et le positionnement stable en hauteur des mors, en leur évitant un déséquilibre dans tous les sens, conférés grâce à la face interne rigoureusement plane du ressort de retenue des dits mors. - le maintien et le positionnement en hauteur de la t4te d'expansion par rapport à la douille. - les possibilités de séparer la t8te d'expansion de la douille sans enlever le moyen élastique reliant les mors entre eux. L'invention ne se limite aucunement à celui de ces modes d'appli- cation, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ces diverse par- ties ayant plus spécialement été indiqués; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. - 6 - REVENDICATIONS -1- Tête d'expansion pour appareil.destiné à évaser ou à élargir les extrémités des tubes et comprenant essentiellement un corps (1) avec moyens de déplacement (2 - 21) d'un mandrin (3) dont 1' extrémité conique (31) agit en poussée dans l'alésage correspon- dant (53) d'une pluralité de mors concentriques indépendants (5) sous forme de secteurs reliés par un moyen élastique (o) pour cons- tituer la tête d'expansion (T) avec collerette d'appui (55) dans l'alésage d'une.douille (4) fixée en bout du corps (1) de l'appa- reil, la dite tête d'expansion étant caractérisée en ce que le moyen élastique (o) de retenue des mors, est positionné dans une gorge circulaire (5) établie au-dessous de la collerette commu- r ne (5) de chaque mors (5) pour autoriser une Bamme étendue de dimension de mors avec la même douille, la dite tête présentant en outre un moyen de retenue élastique escamotable (A) par rap- port au fond de la douille (4) tout en permettant son déplacement en expansion ou en retreinte par l'action du mandrin (o) et égale- ment son démontage. -2- Tête d'expansion selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen de retenue (o) des mors (5) est un ressort annulaire ouvert ( en cours d'assemblage. -3- Tête d'expansion selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen de retenue élastique escamotable (A)ces mors (5) par rapport à la douille (4), est conformé et convenablement pro- filé pour, d'une part, se centrer et se positionner dans une gorge (57) commune aux dits mors (5), et d'autre part, déborder en al- ternance du diamètre extérieur de la tête en vue d'assurer sa re- tenue axiale en hauteur en combinaison avec la face de dessous (43) de la douille (4), et la collerette (5) en appui dans le fond de l'alésage de ladite douille (4). -4- Tête d'expansion selon l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisée en ce que le moyen de retenue élastique escamo- table (A) des mors (5) par rapport à la douille (4), est un res- sort en épingle ouvert (7) de forme pentagonale, dont les côtés (71) sont centvés et positionnés dans la gorge (57),et dont les sommets en saillie (72) débordent du diamètre extérieur de la douille pour s'appliquer sur la face de dessous (43) de ladite douille (4). -5- Tête d'expansion selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le ressort (6) est ouvert en (62), en autorisant notamment l'initduction d'une pince appropriée, pour écarter le dit ressort du jeu des mors (5) en vue de son mon- tage et/ou démontage. -6- Tête d'expansion selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le fond de la gorge (5) est plan en étant parallèle aux génératrices du corps de ladite tête d' expansion.