Brevet FR2518444A1 — publié le 19830624

L'invention concerne un dispositif d'immobilisation ou d'entra#ement par l'intérieur de pièces cylindriques creuses telles que des tronçons de tubes par exemple. Lorsque la réalisation d'une pièce cylindrique creuse exige que celle-ci soit à un certain moment immobilisée ou entrainée en rotation dans une position déterminée de façon que la surface extérieure soit entièrement dégagée afin de pouvoir exécuter certains travaux modifiant la géométrie ou au contraire respectant Irétat de surface de cette dernière, il n'existe pas d'autre solution que d'assurer l'immobilisation ou l'entraînement de ladite pièce par l'intérieur. Les moyens les plus couramment utilisés pour assurer cette immobilisation ou cet entrninement consistent en des dispositifs cylindriques à expansion de diamètre dont les machoires sont conçues pour s'opposer à tout glissement par rapport à la pièce lors de l'application du couple à supporter ou à transmettre. Parmi les dispositifs utilisés pour assurer cette immobilisation ou cet entraînement par l'intérieur, le plus répandu est le mandrin qui équipe les tours dont les mors ont été prévu dès la conception pour assurer cette fonction. En chauffage plomberie il n'est généralement pas possible de recourir à un tour, équipement lourd, pour réaliser sur chantier a la demande les opérations de filetage conique des extrémités des tronçons de tubes métalliques en vue de leur assemblage par des raccords spéciaux; c'est pourquoi les artisans et les entreprises spécialisées utilisent des machines à fileter ou des entraineuses portables conçues spécialement pour cet usage. Cependant dans certains cas, il est nécessaire de réaliser un filetage conique à chacune des extrémités de tronçons très courts de tubes métalliques appelés "mamelons': "bobines" ou "nipples".L'espace compris entre chacun des filetages étant très réduit, voire nul,il devient alors impossible d'effectuer l'entraRnementde la pièce par l'#;cté- rieur lorsque l'on veut réaliser le second filetage sans utiliser un dispositif spécial permettant d'assurer l'entrai'nement sans détériorer le premier filetage. Parmi les dispositifs connus de ce genre on peut citer celui décrit dans le brevet n0 1 522 875 du 12 Mai 1967 intitulé "Disposjtif de serrage et de maintien d'éléments tubulaires". L'organe de serrage de ce dispositif est muni d'une arête vive qui permet son cramponnement sur la paroi interne du tube. L'efficacité du serrage diminue lorsque l'arete s'émousse. D'autres dispositifs connus présentent l'inconvénient qu'après usinage, en raison même du couple qu'il a fallu transmettre pour le réaliser, le démontage de la pièce demande un effort très important exigeant souvent l'utilisation d'une clé spéciale. Le dispositif selon l'invention vise à remédier à ces inconvénients. Avec celui-ci d'une part le démontage de la pièce n'exige qu'un couple très table qui peut être très facilement exercé à la main et d'autre part le montage des mors sur un cane permet un serrage de la pièce~ très efficace, méme lorsque ces derniers sont émoussés. Ce dispositif se caractérise principalement en ce qu'il comporte plusieurs- mors, montés coulissants à la périphérie d'un cône, rappelés'en permanence vers la base de ce dernier par un système de vis et écrou à filetage réversible soumis à l'action d'un ressort axial, Les mors sont retenus contre le cane et enfreints longitudinalement par rapport à celui-ci par l'intermédiaire d'une douille munie à l'une de ses extrémités d'une collerette qui s'insère dans une rainure circulaire aménagée à la base desdits mors. Ces mors sont immobilisés en rotation par rapport à l'écrou par l'intermédiaire de rainures radiales dans lesquelles pénètrent des ergots implantés dans la face avant de l'écrou. Un joint torique en caoutchouc ou un anneau élastique disposé dans une rainure aménagée circulairement à la base des mors rappelle ceux-ci en permanence l'un contre l'autre. Le ressort axial de rappel de l'écrou est monté entre la vis et la base du cône, coaxialement à ceux-ci, dans un espace aménagé dans l'écrou dans le prolongement du filetage. Les extrémités de ce ressort prennent appui d'une part sur l'extrémité interne de la partie filetée de llecrou et d'autre part sur un jonc d'arrêt monté dans une rainure aménagée sur l'axe qui relie le cône à la vis. Le cane, l'axe de liaison du cône et de la vis, la vis et le moyeu d'entralnement sont réalisés en une seule pièce. Le moyeu est rendu solidaire d'un fourreau d'entralne- ment par l'intermédiaire d'une goupille fendue. D'autres caractéristiques et avantages apparaitront dans la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif d'un dispositif à quatre mors réalisé selon I'in- vention et utilisé pour la réalisation de filetages coniques aux extrémités de courts tronçons de tubes métalliques, illustrée par les dessins annexés sur lesquels - La figure I représente une vue en coupe longitudinale du dispositif. - La figure 2 représente une vue de face des mors. En se reportant aux figures I et 2 on remarque que le dispositif est constitué de mors 1 a, I b, 1 c et 1 d coulissant à la péripherie d'un cône 2 sous l'action d'une collerette 3 a introduite dans la rainure circulaire Te aménagée à la base des mors 0. Cette collerette 3 a est située à l'extrémité avant d'une douille 3 fixée sur le nez de l'écrou 4 monté sur la vis 5 reliée au cône 2 par un axe 6 et prolongée vers l'arrière par le moyeu 7 rendu solidaire du fourreau d'entraînement 8 par la goupille 9. Un ressort 10 est maintenu comprimé entre le jonc d'arrêt 11, dispose dans la rainure 6 a usinée dans l'axe 6, et l'extrémité interne du filetage 4a de l'écrou 4.Les mors 1 sont rendus solidaires, en rotation, de l'écrou 4 par des rainures radiales 12 dans lesquelles pénètrent des ergots 13. Ils sont rappelés l'un contre l'autre par un joint torique élastique 14 ou par un ressort torique monté dans une rainure if aménagée à la base des mors 1, parallèlement à la rainure 1 e. Comme on le voit, le dispositif se monte tout d'abord dans le mandrin du moyen# d'entraînement par les mors dudit mandrin. L'écrou 4 est ensuite tourné à la main dans le sens d'entrainement de façon à comprimer le ressort 10 contre le jonc d'arrêt 11, afin d'obtenir par l'intermédiaire de la collerette 3 a, le déplacement vers lavant des mors 1 qui en glissant longitudinalement sur le cône 2 se rapprochent de l'axe sous l'action du joint torique 14 monté dans la rainure 1 f. L'extrémité de la pièce creuse 15 est alors présentée sur les mors 1 de façon que ceux-ci soient entièrement introduits dans la partie creuse de ladite pièce. Il suffit alors de relacher l'effort de rotation appliqué à l'écrou 4 pour que celui-ci se visse sur la partie filetée de la vis 5 sous l'action du ressort 10, puisque le pas du filetage du couple vis écrou est assez grand pour que le système soit réversible.Le déplacement de l'écrou vers l'arrière entraîne, par l'intermédiaire de la collerette 3 a, le déplacement des-mors 1 sur le cane 2 jusqu'a ce que ceux-ci viennent prendre appui contre la paroi interne de la pièce à entrarner. Lorsque l'ensemble ainsi constitué est entraîné en rotation et qu'un couple d'usinage est appliqué à la pièce, celui-ci provoque un déplacement relatif de l'écrou 4 par rapport à la vis 5 venant renforcer l'effet du ressort 10. Cela se traduit par un blocage des mors 1 contre la paroi interne de la pièce. L'expansion des mors étant due à leur déplacement sur le cône 2 et non à un arcboutement comme dans les dispositifs déjà connus, il en résulte que la force d'appui desdits mors sur la paroi interne de la pièce à entraîner n'est pas réduite par une usure desdits mors. L'efficacité du serrage reste acceptable même lorsque les mors sont émoussés. Pour le démontage de la pièce après l'opération d'usinage, il suffit après arrêt d'entrniner à nouveau à la main l'écrou 4 dans le sens de rotation du dispositif, de façon å obtenir à nouveau le glissement des mors 1 sur le cône 2 vers l'extrémité de ce dernier; ce qui provoque leur retrait vers l'axe. Le dispositif objet de l'invention peut être utilisé dans tous les cas ou une pièce creuse doit être entraînée ou immobilisée en rotation par l'intérieur de façon à libérer entièrement la surface extérieure. Il peut entre utilisé dans l'industrie pour des travaux d'usinage, de serrage ou de positionnement angulaire de pièces creuses. Parmi les applications particulièrement intéressantes on trouve la réalisation de nipples servant à raccorder par filetage des tronçons de tubes en acier utilisés' dans l'industrie du bâtiment pour réaliser des circuits de fluides REVENDICATIONS 1. Dispositif d'immobilisation ou d'entraînement par l'intérieur de pièces creuses caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs mors (i) montés#coulissants à la péri phérie d'un cane (2) et rappelés en permanence vers la base du cane par un système de vis (5) et écrou (4) à filetage réversible soumis à l'action d'un ressort axial (10). 2. Dispositif d'immobilisation ou d'entraînement selon la revendication 1 caractérisé en ce que les mors (T) sont retenus contre le cône (2) et entrainés longitudinale ment par rapport à celui-ci par l'intermédiaire d'une douille (3) munie à l'une de ses extrémités d'une collerette (3 a) qui s'insère dans une rainure circulaire (1 e) aménagée à la base des mors (1). 3. Dispositif d'immobilisation ou d'entràinement selon la revendication 1 caracté- risé en ce que les mors (1) sont immobilisés en rotation par rapport à l'écrou (4) par l'intermédiaire de rainures radiales (02) aménagées à la base des mors et dans lesquelles pénètrent des ergots (13) implantés dons la face avant de l'écrou. 4. Dispositif d'immobilisation ou d'entrainement selon la revendication 1 caractéri sé en ce que le cane (2), l'axe (6) de liaison du cane et de la vis, la vis (5) et le moyeu d'entraînement (7) ne forment qu'une seule pièce. 5. Dispositif d'immobilisation ou d'entrainement selon la revendication 1 caractéri sé en ce que les mors (1) sont rappelés l'un contre l'autre par un joint torique élastique (14) ou par un ressort torique monté dans une rainure circulaire 1 f aménagée à la base desdits mors. 6. Dispositif d'immobilisation ou d'entroinement selon la revendication 1 caractérisé en ce que le ressort (10) de rappel de l'écrou (4) est monté entre la vis 3 et la base du cône (2), coaxialement à ceux-ci, dans un espace aménagé dans l'écrou (4) dans le prolongement du filetage de ce dernier. 7, Dispositif d'immobilisation ou d'entrainement selon la revendication 1 ou 6 carac térisé en ce que le ressort 10 prend appui sur l'extrémité interne du filetage de l'écrou (4) et sur un jonc d'arrêt 11 monté dans une rainure (6 a) aménagée dans ltaxe de liaison (6) du cône (2) à la vis (5). 8. Dispositif d'immobilisation ou d'entraînement selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyeu (7) est rendu solidaire d'un fourreau d'entraînement (8) par une goupille fendue (9). 9. Dispositif d'immobilisation ou d'entraînement selon la revendication 1 ou 2-carac- térisé en ce que la douillef3)fixée sur le nez de l'écrou(4) peut, grâce à sa colle rette(3 affaire coulisser, sur un cône(12)de dimension donné, des jeux de mors de différents diamètres.