Brevet FR2543857A1 — publié le 19841012

Ltinvention concerne les raccordements de tuboh Elle concerne notamment les raccordements de tubes de faible dia- mètre et/ou a paroi mince, tels ceux utilisés pour la distri- bution de carburant dans les moteurs d'avions ou d 1 automobil. Généralement pour réaliser un tel raccordement, on munit d'abord l'extrémité externe du tube à raccorder d'une bague cylindrique ancrable sur la dite extrémité, puis on en- serre la bague dans un corps de raccord avec un écrou se vis- sant sur lui Il est impératif que l'ancrage de la bague sur le tube ne provoque pas de lignes ou de zones d'affaiblisse- ment, surtout en cas de faible épaisseur de la p'roi du tube. Le procédé qui semble avoir l e mieux satisfait à ces exigences techniques d'ancrage comporte la déformation par dudgeonnage de l'extrémité du tube à l'intérieur de la bague Le procédé de dudgeonnage est très ancien, et consiste à introduire, dans le tube, un mandrin dont le diamètre est variable pour provo- quer une pression radiale interne repoussant la tube contre la paroi interne de la bague prévue avec nervures et gorges. Selon ce procédé on introduit dans le tube un mandrin compres- sible axialement, puis à l'aide -d'un système approprié on pro- voque l'extension de sa circonférence au niveau des gorges de la bague et l'on emboutit ainsi radialement la paroi du tube en direction du fond des dites gorges Puis après avoir réali- sé cette déformation du tube de l'intérieur, on supprime l'ef- fort de compressi Lon et on retire le,nanl Iri L Le tube res Le ancré dans sa bague, et peut alors être raccordé de façon usuelle à l'aide d'un corps de raccord et un écrou se vissant sur lui. Les bagues (ou manchons) lesplus frequement utilisés sont relativement longues et, pour assurer un ancrage sufti- llt cormportent deux gorges successives déterminant une nervu- re de séparation et une nervure d'extrémités La déformation ldu tube étant limitée, la présence dans la bague de plusieurs nier- vures est nécessaire pour assurer un accrochage convenable. Bien qu'ayant donné dans l'ensemble satisfaction, ce procédé présente des difficultés et se révèle iisufi isant pour satisfaire avec certitude aux exigences tec; niques de pluu en plus sévères D'abord le mandrin compressible t St fu' i 1 e et se rotmpt dans le cas de faible diamètre d(, tube, etl le i (t est de plus en pl u difuicile à appliquer au fur et t mesure lue l'épaisseur de la paroi du tube diminue Au niveau deb ner- vures et des gorges de La bague, par suite de l'expansion du diamètre, le tube se trouve étiré radialemelit et longitudina- lement, et donc l'épaisseur de sa paroi légèrement diminuée, ce qui est sensible dans un tube à paroi très mince La présen- ce de nervures provoque des pliures du tube avec commencement de ligne d'affatblissement, qui sont aggravées lors de l'eu- serrement de la bague dans le corps de raccord et de l'écrou de serfage Ent outre, du fait de l'existence de deux ugorges la surépaisseur extérieure traditionnelle d'une bague corres- pond seulement à la gorge la plus centrale, et une zÈne mince correspond à la gorge d'extrémité, et cette zone est fragile. Pour remédier à ces inconvénients, l'inventeur a mis au point un procédé d'ancrage du type consistant à déeformer un tube à l'intérieur d'une bague à gorge intérieure, caractérisé en ce que la déformation du tube est obtenue par pression sur la section terminale de sa paroi, un mandrin rigide plein à paroi lisse étant placé provisiorement à l'intérieur du tube (et empêchant toute déformation vers l'intérieur), la pression exercée longitudinalement à l'extrémité du dit tube engendrant la défoimation par refoulement de la paroi de ce tube au niveau de la gorge de la bague de telle manière qu'elle en épouse la forme. Pour obtenir la déformation uniquement au niveau de la gorge (ou des gorges) de la bague, le tube (éventuellement avec sa bague) est ma-iutenu extérieurement par un ou des man- chons et/ou des coquilles, et intérieurement par le mandrin de diamètre approprié, de telle manière que l, seule zÈne d'ex- 0 pansion soit déterminée par la gorge de la bague Selon un lode d'exécution du procédé, l'introduction du mandrin dans le tube et la pression sur la section terminale de ce tube s'effectuent simultanément en fin de course du mandrin A cet effet, le mandrin comporte un épaulei ent approprié pour buter, j 5 puis exercer une pression sur la section terminale du tube. Selon un autre mode d'exécution, le tube dépasse légèrement la bague et le mandrin comporte deux épeulenments uccessifs de telle manière que lors de son introduction dans le tubt, le premier épaulement provoque un évasement du tube et le se- cond exerce une pression sur la section termninale de ce même tube Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention on utilise successivement deux mandrins Le premier mandrin comporte un seul épaulement qui est appliqué sur la section terminale du tube et sert uniquement à exercer la pression nécessaire à la déformation au niveau de la ou des gorges de la bague Pendant cette opération la partie du tube dépassant la bague est maintenue par un manchon approprié Après retrait de ce premier mandrin, un second mandrin comportant un seul épaulement et une partie plus large est introduit dans le tu- be pour évaser la partie dépassant la bague et appliquer la déformation formée sur le nez de la dite bague. L'invention porte nion seulement sur le procédé, mais également sur le dispositif de raccordement La bague utilisée comporte un conduit cylindrique sans nervure ni autre aspérité interne, mais avec une gorge large située au niveau d'une sur- épaisseur extérieure, prévue de préférence sensiblement en son milieu Avantageusement, la bague comporte à l'intérieur de la première gorge, une deuxième gorge cylindrique Cette deuxième gorge a une largeur moindre, mais un diamètre supérieur à la première gorge Cette deuxième gorge peut être prévue n'im- porte o dans le fond de la première gorge, par exemple, soit le long d'un bord de la première gorge, soit au centre de cette première gorge de telle manière qu'une plage circilctire de la dite première gorge subsiste de part et d'autre de la deuxième gorge, déterminant ainsi les épaulements d'aticrage et d'étan- chéité nécessaires Dans le cas de sertissage selon le procédé, dans une bague à une gorge, la paroi eu tube épouse pratique- ment le pourtour de la gorge et présente deux zênes circulai- res d'attachement correspondant aux deux épaulements déterminés par la gorge à l'intérieur de la bague Dans le cas de sertis- sage dans une bague à gorges concentriques, la paroi du tube épouse pratiquement le pourtour des deux gorges et présente trois ouquatre zônes circulaires d'attachement correspondant aux deux, trois épaulements déterminés par les deux gorges cir- cul ires à l'intérieur de la bague (selon que la deuxième gorge est située à une extrémité ou non de la première gorge) Par ailleurs, lapartie évasée du tube dépasse la bague et la zone de déformation (reliant la partie évasée à la partie non évasée) est appliquée sur le nez de la dite bague, ce qui constitue un épaulement supplémentaire et donc une zône circulaire d'atta- chement supplémentaire. Après l'obtention de la déformation de l'extrémité du tube, le mandrin et les manchons sont retirés et le tube serti dans sa bague peut alors être raccordé à l'aide d'un corps de raccord et de l'écrou se vissant sur lui. Pour mieux faire comprendre l'invention il est donné ci-après des exemples de réalisation en référence aux dessins annexés dans lesquels: Fig 1 à 3 sont des coupes de trois bagues selon l'in- vention, Fig 4 à 9 montrent schématiquement les phases succes- sives du procédé de sertissage du tube dans sa bague, Fig 10 montre le raccordement final. La Fig 1 représente en coupe une bague 1 présentant extérieurement une tubulure 2 avec une embouchure 2 ', au cen- tre un renforcement 3 et, à l'autre extrémité, une tubulure 4 sans embouchure intérieure, mais avec une pente extérieure (de préférence unsecteur sphérique) Intérieurement, et égale- ment de droite à gauche, la bague 1 comporte un conduit 5, une gorge 6 et un conduit 7 Les conduits 5 et 7 sont de même dia- mètre et à paroi lis>se La gorge 6 est d'un diamètre sensible- ment plus grand avec une paroi lisse cylindrique La gorge 6 présente des épaulements 8 et 9 en sens opposé. La Fig 2 représente une bague identique à la Fig 1 mais avec une deuxième gorge 10, concentrique à la première 6 et comportant un épaulement il (du même sens que l'épaulement 8) et un épaulement 12 remplaçant l'épaulement 9 et plus pro- noncé. La Fig 3 représente une bague identique à la Fig 1, mais avec une gorge 13 concentrique à la gorge 6, en son centre, de manière à déterminer des plages 14 et 15 ainsi que des épau- lements il et 16 Ainsi, cette bague présente les épaulements 8 et il dans un sens, et 16 et 12 dales l'autre sens A ces qua- tre épaulements centraux, il faut ajouter le nez 17 de la bague, qui joue également le rôle d'épaulement lorsque le tube est évasé. Le procédé de sertissage est illustré par les Fig 4 à 9 La bague 1 est enfilée sur le tube 18 de façon qu'il la dé- passe Un manchon 19 est appliqué sur le tube pour le maintenir en place, et éventuellement des coquilles 30 peuvent être pré- vues pour soutenir la bague 1 Les manchons et coquilles empê- chent des déformations du tube à des endroits non désirés Le mandrin 20 est plein et est constitué de trois parties cylin- driques de diamètres croissants 21, 23, 25 déterminant entre elles des épaulements 22 et 24 Lorsque l'on introdu:i t le man- drin 20 à l'intérieur du tube 18, la partie 21 s'enfonce nor- malement jusqu'à l'épaulement 22 légèrement incliné de telle manière que la partie 23 pénètre à son tour à l'intérieur du tube 18 l'évasant en 26 jusqu'à ce que son pourtour 27 vienne buter contre l'épaulement 24 En poursuivant sa pression, sous l'effet de moyens connus, l'épaulement 24 exerce une très for- te pression sur la section terminale 27 du tube 18 dont la paroi se trouve repoussée à l'intérieur de la bague 1 Sous cette pression, le tube 18 qui est bloqué dans le manchon 19 tend à se déformer uniquement au niveau de la bague 1 et pé- nètre dans ses gorge& 6 et 13 La pression continuant la paroi 18 tend à épouser le contour des gorges et prend appui sur les différents épaulements internes Simultanément la matière, dont est constituée le tube, est tassée et la paroi à tendance à s'épaissir au lieu de s'amincir comme dans le dudgeonnage, et aussi à se durcir, conférant à l'extrémité du tube ainsi traité une robustesse inattendue En outre la déformation 26 de la partie évasée du tube 18 est appliquée sur le nez 17 de la ba- gue 1 Après retrait du mandrin 20, le tube 18 reste serti dans la bague et présente cinq points d'ancrage en relation avec les épaulements 8, 11, 16, 12, 17 Finalement le manchon 19 est également retiré. Le tube 18 muni de sa bague 1 est placé dans le corps de raccord 28 sur lequel se visse l'écrou 29 La partie évasée du tube 18 dépasse alors la bague 1 d'une distance telle que sa partie terminale vient en contact avec le cône de raccord 28 de façon à réaliser une liaison mécanique directe entre le tube 18 et le corps de raccord 28, et éventuellement une étan- chéité supplémentaire. Bien que conçu plus particulièrement pour des petits tubes de petit diamètre et/ou à paroi mince pour lesquels le dudgeonnage est difficilement réalisable, la présente invention s'applique aussi aux autres tubes De plus les mandrins peuvent être conçus pour des tubes ayant des sections quelconques. R E V E N D I C AT IONS 1 Procédé de ra Gcordement d'un tube que l'on déforme à l'intérieur d'une bague à gorge intérieure, caractérisé en ce que la déformation du tube ( 18) dans la bague (I) est ob- tenue par pression sur sa section terminale ( 27), un mandrin ( 20) étant placé provisoirement à l'intérieur du tube ( 18) et des manchons ( 19) à l'extérieur, la pression exercée sur la section terminale ( 27) du tube ( 18) engendrant la déformation de la paroi du dit tube ( 18) au niveau de la gorge ( 6) de la bague ( 1) de telle manière qu'elle en épouse la forme, après quoi le mandrin ( 20) et les manchons ( 19) sont retirés et la bague ( 1) est enserrée dans le corps de raccord ( 28) et 1 'é- crou ( 29) qui se visse sur lui. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mise en place du-mandrin ( 20) dans le tube ( 18) et la pression sur la section terminale ( 27) du tube ( 18) s'ef- fectuent simultanément en fin de course du mandrin ( 20). 3 Procédé selon les revendications 1 et 2, caracté- risé en ce que l'on utilise un mandrin ( 20) comportant un épaulement approprié ( 24) pour exercer une pression sur la section terminale ( 27) du tube ( 18). 4 Procédé selon les revendications 1 et 2, caracté- risé en ce que l'on utilise un mandrin ( 20) comportant deux épaulements ( 22, 24) dans un tube ( 18) dépassant la bague ( 1) de manière que cette partie soit légèrement évasée par l'épau- lement ( 22), tandis que la pression sur la section terminale ( 27) est exercée par l'épaulement ( 24). Procédé selon les revendications 1 et 2, caracté- risé en ce que l'on utilise deux mandrins, un mandrin avec un épaulement approprié pour exercer la pression nécessaire sur la section terminale ( 27) du tube ( 18) afin d'obtenir sa défor- mation au niveau de la gorge de la bague, et un deuxième man- drin pour évaser la partie de tube ( 18) dépassant la bague ( 1) et appliquer la déformation obtenue sur le nez ( 17) de la dite bague ( 1). 6 Dispositif de raccordement de tube comprenant une bague, un corps de raccord et un écrou se vissant sur lui et enserrant la bague, dispositif caractérisé en ce que la bague ( 1) ne comporte pas d'aspérité ni nervure interne m a>" une gor- ge (G) large, située au niveau d'une surépaisseur extérieure ( 3) prévue sensiblement en son milieu. 7 Dispositif de raccordement selon la revendication 6 caractérisé en ce que la bague ( 1) comporte à l'intérieur de la première gorge ( 6) une deuxième gorge cylindrique ( 10) d' une longueur moindre mais d'un diamètre supérieur à la premiè- re gorge ( 6). 8 Dispositif selon les revendications 6 et 7, carac- térisé en ce qu'une gorge supplémentaire ( 13) est prévue dans la première gorge ( 6) de telle manière que des plages circu- laires ( 14 et 15) subsistent de part et d'autre de la gorge supplémentaire ( 13), déterminant ainsi deux épaulements ( 8 et 11) dans un sens, et deux épaulements ( 16 et 12) en sens op- pose. 9 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que, après déformation dans la bague ( 1), la paroi du tube ( 18) épouse le pourtour de la gorge 6 et présente deux z 8 nes circulaires d'attachement correspondant aux deux épaule- ments ( 8 et 12) déterminés par la gorge ( 6) à l'intérieur de la bague ( 1). Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caracté- risé en ce que, après déformation dans la bague ( 1) la paroi du tube ( 18) épouse le pourtour des deux gorges ( 6 et o 10) ou ( 6 et 13),et présente trois ou quatre zênes circulaires d'at- tachement correspondant aux deux ou trois épaulements ( 8, 11, 12) ou ( 8, il, 16, 12) déterminés par les deux gorges circu- laires à l'intérieur de la bague ( 1). 11 Dispositif selon la revendication 9 ou 10, carat- térisé en ce que le tube ( 18) dépasse légèrement la bague ( 1) dont l'extrémité circulaire ( 17) équivaut à un autre épaule- ment, et qu'il est très légèrement évasé déterminant ainsi une zone circulaire ( 26) d'attachement supplémentaire. 12 Dispositif de raccordement d'un tube muni de sa bague selon l'une quelconque des revendications précédentes, enserré dans un corps de raccord et l'écrou se vissant sur lui caractérisé en ce que la partie terminale du tube ( 18) dépasse la bague ( 1) d'une longueur suffisante pour venir en contact avec le cône du raccord et réaliser ainsi une liaison mécanique directe entre le tube( 18)et le corps de raccord ( 28).