Brevet FR2520664A1 — publié le 19830805

L'invention est relative aux tuyaux de raccordement souples, en caoutchouc ou similaire, du genre de ceux utilisés sur les moteurs pour les circuits de refroidissement, de climatisation ou d'alimenta tion en air ou en carburant des moteurs de véhicules. Ces tuyaux doivent autre souples et élastiques afin de permettre les mouvements relatifs des organes à raccorder et d'éviter la transmission des bruits et vibrations. Ces tuyaux sont généralement coudés en un ou plusieurs endroits pour contourner des obstacles intermédiaires et permettre leur emmanchement sur des buses rigides non alignées des organes à raccorder. La Fig.1 en montre un exemple de réaLisation mais il en existe de très nombreuses conformations plus ou moins tourmentées. La fabrication de ces tuyaux est faite généralement à partir d'une ébauche tubulaire droite en gomme crue, renforcée ou non par un tricot ou un tressage, qui est découpée à longueur dans un tuyau continUs puis enfilée sur une tringle ou un mandrin de la forme voulue. Ltensemble est chauffé, généralement en autoclave, pour vulcaniser l'ébauche et amener le caoutchouc dans son état élastique puis le tuyau est séparé de son mandrin de moulage en le faisant glisser longitudinalement sur celui-ci. L'un des problèmes posés par cette fabrication est d'obtenir des tuyaux coudés ayant non seulement la forme mais aus la longueur imposées malgré les difficultés inhérentes à ltentringlage des ébauches crues sur les mandrins de moulage. Au cours de cette opération, ltopérateur impose en effet à ébauche crue encore à l'état plastique des efforts de traction et de poussée qui se traduisent par des variations incontrolées de longueur ou de positionnement sur le mandrin. Aussi prévoit-on généralement d'utiliser des ébauches un peu plus longues que nécessaire et, après vulcanisation on coupe les extrémités du tuyau pour le mettre à la longueur précise demandée.Cela conduit à des pertes de matière et à l'emploi d'une main-d'oeuvre supplémentaire pour la finition. Pour éviter cet inconvénient on a déjà proposé de placer sur le mandrin de moulage deux bagues de butées fixéesà l'écartement requis et contre lesquelles doivent stappuyer les faces d'extré-ité de l'ébauche pendant la vulcanisation. Mais il arrive souvent que la gomme crue des ébauches, bien que plastique, soit cependant assez nerveuse pour se déplacer longitudinalement par rapport au mandrin de sorte que les extrémités de l'ébauche s'écartent des bagues de butées avant que le tuyau ait pu être fixé par la vulca nisation. Malgré ces bagues de butée on obtient encore des rebuts de fabrication. L'invention propose un procédé perfectionné pour obtenir des tuyaux de raccordement de longueur précise avec des rebuts de fa fabrication encore plus réduits et sans nécessiter à cette fin d'opé ration de finition supplémentaire. Elle a encore pour objectif de fourrier des tuyaux de raccordement dont les extrémités sont conformées & façon avantageuse conte il apparaitra plus loin. Selon le procedé de l'invention, lorsque l'ébauche crue du tuyau a été oeglgêe sur son mandrin de moulage, on fixe axialement au moins des des extrémités de l'ébauche par rapport au mandrin et on la maintient ainsi jusqu'à la fin du traitement de moulage et de vulcanisation du tuyau. De préférence on fixe ainsi les deux extrémités de l'ébauche par rapport au mandrin mais dans certains cas il peut ntetre utile de maintenir qu'une seule extrémité de l'ébauche par exemple lorsque l'autre extrémité est voisine d'un coude prononcé qui exerce de lui-sême une résistance au déplacement axial de cette autre extrémité par rapport au mandrin. La fixation de l'extrémité de l'ébauche peut entre opérée par tout doyen convenable et en particulier en exerçant sur l'extrémité de ébauche un serrage radial qui la retient sur le mandrin contre tout déplacemeçt axial. Dans ce cas on peut avantageusent utiliser ce serrage radial pour opérer lors du moulage du tuyau une conformation particulière de la surface extérieure et/ou de la surface intérieure de l'extrémité du tuyau en vue de favoriser l'utilisation ultérieure de ce tuyau de raccordement. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la des cription suivante de quelques exemples explicatifs donnés à titre non limitatif, en référence aux dessins ci-joints dans lesquels - les fi. t et 2 montrent respectivement une forme de tuyau souple de raccordement coudé et son mandrin de moulage. - la fig.3 est une vue en élévation coupe d'une ébauche crue de tuyau sur son Mandrin de moulage avec deux exemples de dispositifs de fiAtion des extrémités. la fig. 4 est une vue de détail en coupe selon 3-3 d'un des dispositifs de la fig.3. la fig.5 montre en élévation # coupe axiale l'extrémité d'un tuyau de raccordement obtenu selon l'invention. - la fig. 6 est une vue en coupe montrant un autre dispositif de fixation. Comme illustré sur la fig.1 les tuyaux de raccordements coudes (1) auxquels s'appl~iquent l'invention présentent fréquemment plusieurs coudes plus ou moins brusques qui peuvent être compris dans plusieurs plans mais ils se terminent à chaque extrémité par des parties droites 2 plus ou moins longues destinées à être emmanchées sur les buses ou tubulures rigides des organes à raccorder. Parfois les manchettes d'extrémité sont élargies. Ces tuyaux peuvent être relativement longs, par exemple jusqu'à plus de 50 fois leur diamètre et selon les applications auxquelles ils sont destinés, et notamment la pression ou la dépression interne qu'ils auront à supporter, ils peuvent être renforcées par un tricotage ou une tresse qui peut soit être noyée dans la paroi en caoutchouc, soit la revêtir extérieurement. Pour la fabrication, une ébauche de tuyau 3 est coupée à la longueur développée du tuyau fini 1 dans un tuyau continu en caoutchouc cru obtenu par boudinage et cette ébauche est enfilée sur une tringle ou mandrin rigide 4 de même diamètre qui est coudé à la forme requise l'ensemble est chauffé en autoclave pour obtenir la vulcanisation du caoutchouc et la fixation du tuyau à sa forme, puis le tuyau 1 est séparé du mandrin par glissement axial grâce à sa possibilité de déformation élastique. Ces opérations d'entringlage de ébauche 3 et de détringlage du tuyau 1 sont en général effectuées manuellement par un opérateur car elles sont difficilement mécanisabless surtout lorsqu'il s'agit de formes complexes et de grande longueur.En particulier l'opération d'entringlage est dans ce cas fort délicate à cause de la plasticité du caoutchouc cru de l'ébauche qui s'allie parfois à une certaine nervosité de la gomme, variable selon les mélanges caoutchouteux. Il en résulte que les efforts de traction et de poussée imposées à llé- bauche pour la monter sur la tringle de moulage peuvent donner lieu à des déformations et des tensions internes provoquant des variations de longueurs incontrôléess d'où l'obligation de prévoir des ébauches plus longues que nécessaire et de recouper à la bonne longueur les tuyaux moulés, comme expliqué plus haut. En procédant, suivant l'inventions à une fixation des extrémités de l'ébauche 3 une fois mise en place sur le mandrin de façon à s'opposer à toute variation de longueur par déplacement axial relatif de l'ébauche, et en maintenant cette fixation jusqu'à la fin de l'opération de vulcanisation afin d'annuler les éventuelles tensions induites lors de l'entringlage on peut pratiquement couper l'ébauche àla longueur précise qui correspond à la longueur développée imposée pour le tuyau fini 1. On supprime ainsi toute nécessité de reprise des tuyaux après moulage pour coupe à longueur ainsi que les pertes de matière résultant de cette opération. Cette fixation des extrémités de l'ébauche 3 peut être opérée de diverses façons et notamment par un serrage radial au moyen de machoires ou de pinces comme illustré sur la fig.3. Sur la partie gauche de cette figure on voit que le mandrin 4 de formage et de moulage porte au voisinage de son extrémité fixée au support 5 une paire de machoires 6 en forme de coquilles demi-cylindriques articulées autour d'un axe diamétral 7 situé au delà d'une bague de butée 8 fixée sur le mandrin. Lors de l'entringlage les machoires sont ouvertes comme illustré en traits mixtes pendant que l'ébauche 3 est poussée jusqu'au contact de la bague de butée puis on laisse se refermer les machoires pour serrer radialement la manchette d'extrémité de l'ébauche contre le mandrin . A l'autre extrémité (partie droite de la fig.3) l'ébauche est serrée radialement au voisinage de l'extrémité libre du mandrin 4 au moyen d'une pince élastique annulaire 9 constituée par exemple d'un ruban métallique circulaire souple dont les extrémités croisées 10 sont maintenues écartées dans le sens du serrage par une lame de'ressort 11. Pour le positionnement précis de cette extrémité de l'ébauche on peut prévoir sur le mandrin 4 un repère de longueur ou mieux une bague de butée amovible 12. Le ruban de la pince 9 peut présenter des pattes 13 pour faciliter le placement prècis de la pince. L'ébauche 3 étant ainsi maintenue à ses deux extrémités contre toute variation de longueur elle est soumise à vulcanisation, par exemple en portant ltensemble mandrirVébauche dans un autoclave, ensuite de quoi les dispositifs de serrage 9 et 6 sont enlévés ou ouverts pour permettre le détringlage du tuyau terminé ayant la longueur précise imposée. L'effort exercé pour la fixation des extrémités de l'ébauche sur le mandrin étant maintenu pendant la vulcanisation, il peut avantageusement être utilisé pour donner par moulage une conformation particulière aux manchettes d'extrémité du tuyau de raccordement. Ainsi on peut voir sur la fig. 3 que tant les machoires 6 que la pince 9 présentent des gorges 14 sur leur face interne. Par le serrage de ces dispositifs et ensuite lors du moulage du tuyau ces gorges moulent sur la face extérieure de la manchette du tuyau des paires de nervures correspondantes 15 qui sont utilisées, comme le montre la fig.5 , pour retenir en place un collier 16 servant au serrage des extrémités du tuyau sur les buses 17 des organes à raccorder. Le tuyau terminé l peut ainsi être livré à l'utilisateur pré-équipé de ses colliers de serrage pour constituer un ensemble complet prêt au montage. De nombreuses conformations particulières peuvent ainsi être données aux extrémités du tuyau lors de son moulage.On peut par exemple prévoir pour le collier de serrage 16 une gorge d'encastrement18 18à la place ou en complément des nervures 15. On peut aussi porter sur les manchettes d'extrémités une marque 19 et/ou des références d'identification 20 facilitant le tri et le rassemblement des mêmes articles d'un lot. Ce marquage lors du moulage permet encore d'éviter la reprise des tuyaux moulés lors d'une opération séparée et supplémentaire de marquage, ainsi que les erreurs susceptibles de se produire à cette occasion. On peut encore prévoir sur le mandrin de moulage 4, en coopération avec les dispositifs de serrage de l'ébauche 3, des moyens complémentaires de retenue axiale ou d'étanchélté s'imprimant en creux ou en relief sur la surface intérieure des manchettes d'extrémité du tuyau. On voit par exemple sur la fig. 3 que le mandrin 4 présente une nervure à faible relief 21 qui imprime dans le tuyau une gorge 22 servant à loger la lèvre saillante 23 de la buse de raccordement 17 sur laquelle est emmanchée une extrémité du tuyau. On voit aussi sur la fig. 5 qu'un mandrin muni de nervures circulaire a imprimé dans la manchette des nervures d'étanchéltés correspondantes 24. D'autres conformations particulières utilitaires ou non peuvent être données aux extrémités des tuyaux en utilisant l'effort de serrage assurant la fixation des extrémités de l'ébauche pendant la vulcanisation. La fig. 6 montre encore un autre exemple de dispositif permettant de bloquer les extrémités de l'ébauche 3, sur le mandrin 4 ce dispositif étant constitué essentiellement par une douille 25 montée tournante sur le mandrin mais retenue axialement entre les deux bagues 8 et 26. Cette douille présente un filetage interne 27 qui, par rotation de la douille s'imprime iwans le caoutchouc cru et tire l'extrémité de l'ébau- che 3 jusqu'au contact de la bague de butée 8. Après moulage du tuyau l'empreinte du filetage reste imprimé sur la surface extérieure de la manchette, ce qui ntest généralement pas gênant pour l'usage ultérieur. D'autres moyens peuvent être imaginés pour assurer le maintient axial de l'ébauche sur le mandrin de moulage et ces moyens peuvent être uti lisés indifféremment à chacune des extrémités ou seulement à l'une des extrémités. Le procédé décrit peut mis en oeuvre facilement sur les chaines de fabrication existantes sans allonger de façon appréciable l'opération d'entringlage mais en économisant par contre la matière et la main d'oeuvre de finition. Il permet en outre do former des tuyaux de raccordement plus précis, de meilleur finition et d'usage plus commode. Revendications 10) Procédé pour la fabrication de tuyaux de raccordement souples conformés par moulage sur une tringle ou mandrin de forme (4), caractérisé en ce que, au moins à une extrémité de l'ébauche crue (3) du tuyau engagée sur son mandrin, on fixe axialement cette extrémité de l'ébauche par rapport au mandrin et on maintient cette fixation jusqu'à la fin du moulage sur le mandrin. 20 ) Procédé selon 10 caractérisé en ce que l'on exerce un serrage radial sur l'extrémité de l'ébauche pour la fixer axialement par rapport au mandrin jusqu'à la fin du moulage. 30) Procédé selon 10 ou 20 caractérisé en ce que l'on applique la face d'extrémité de 11 ébauche contre une surface de butée axiale et lton maintient l'extrémité de l'ébauche sur le mandrin au contact de cette butée jusqu'à la fin du moulage. 40) Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'on utilise le serrage radial de l'extrémité de l'ébauche sur le mandrin pour opérer lors du moulage du tuyau une conformation particulière de la surface extérieure et/ou de la surface intérieure de ltextrémité du tuyau. 50) Procédé selon l'une des revendications précédentes et caractérisé en ce que l'on prévoit sur le mandrin de moulage (4), en coopération avec les moyens de serrage de l'ébauche (6-9) des moyens de retenue axiale de l'ébaucheZ en creux ou en relief, s'imprimant dans la surface intérieure de l'ébauche. 60) Tuyau souple de raccordement conforme à celui obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes et caractérisé en ce que au moins l'une de ses manchettes d'extrémité présente une conformation particulière de moulage résultant de l'effort de maintien exercé sur cette manchette pendant le traitement de vulcanisation. 70) Tuyau souple selon 60 caractérisé en ce que sa manchette d'extrémité présente, en relief ou en creux, des moyens de retenue d'un collier de serrage et tels que nervures (15) ou gorge (18). 80) Tuyau souple selon 60 ou 70 caractérisé en ce que sa manchette d'extrémité présente extérieurement, venues de moulage par les moyens de serrage, des marques ou références d'identificationdu tuyau (19-20). 90) Tuyau souple selon l'une des revendications 60 à 7, caractérisé en ce que sa manchette d'extrémité présente sur sa surface intérieure; en creux ou en relief, des moyens de retenue ou d'étanchéïtésur la buse de raccordement correspondante et tels que nervures 24 ou gorges circulaires (22).