Brevet FR2577008A1 — publié le 19860808

L'invention concerne une fixation d'un tube mince entre une bague présentant un alésage tronconique et un manchon comportant un diamètre extérieur tronco- nique adapté à coopérer avec l'alésage de la bague. Elle concerne également un procédé pour la réalisation d'une telle fixation ainsi que des dispositifs pour la mise en oeuvre du procédé de réalisation. On connaît, en particulier par la demande de brevet français FR-A-2 542 437, un dispositif de fixa- tion d'un tube en matière plastique mince sur une ba- gue. Ce dispositif se compose d'une bague pourvue d'une collerette et comportant un aLésage intérieur tronconi- que et, d'autre part, d'un manchon comportant un diamè- tre extérieur tronconique apte à coopérer avec la bague pour enserrer le tube par coincement. Cependant, un dispositif de ce type présente des risques de desserre- ment, tant au montage qu'en cours de fonctionnement sous l'effet de vibrations. La présente invention a donc pour objet une fixation d'un tube sur un manchon qui remédie à ces inconvénients, rendant impossible le desserrage. Cette fixation se caractérise en ce que l'ex- trémité du tube mince, enserrée entre une bague et un manchon, est pourvue d'un bourrelet. Bien évidemment, si les deux extrémités du tube doivent être fixées, chacune de ces dernières peut être pourvue de ce mode de fixation. Par ailleurs, l'invention a aussi pour objet un procédé pour la formation d'un bourrelet à une au moins des extrémités du tube, caractérisé en ce que - on enfile la bague sur le tube, - on positionne un manchon sur un mandrin, on enfile le tube sur le mandrin en laissant L'extré- mité du tube dépasser le manchon, - on chauffe l'extrémité du tube qui dépasse du manchon afin de provoquer sa fusion et la formation d'un bourrelet. De préférence, afin de faciliter le montage du tube sur le manchon, le mandrin a une forme profilée et possède un diamètre variable, notamment au niveau du diamètre minimal du manchon. Selon une première variante, la fusion du tu- be et la formation du bourrelet s'effectuent avant la mise en place de la bague sur le manchon. Selon une deuxième variante, la fusion du tube et la formation du bourrelet s'effectuent après la mise en place de la bague sur le manchon. Enfin, la présente invention a pour objet des dispositifs pour la réalisation du procédé. Selon un premier mode de réalisation le dis- positif comporte: - un mandrin présentant une partie supérieure conique, une partie centrale et une embase, la partie centra- le étant mobile entre la partie supérieure conique et l'embase, son déplacement provoquant une variation de son diamètre, - un épaulement de butée du tube, usiné dans l'embase, destiné à définir une position de référence pour l'extrémité du tube, - un épaulement de butée du manchon, usiné dans l'emba- se, destiné à définir une position du manchon, les épaulements des butées de tube et de manchon étant espacés d'une quantité déterminée de manière à lais- ser un dépassement du tube par rapport au manchon, en fonction du bourrelet souhaité, - une partie mobile, comportant des moyens de chauffa- ge, ladite partie mobile pouvant être déplacée entre une première position dans laquelle les moyens de chauffage sont situés en regard de la partie du man- drin comprise entre l'épaulement du tube et l'épaule- ment du manchon et une deuxième position dans laquelle les moyens de chauffage sont escamotés. Selon une disposition particulière de ce mode de réalisation le mandrin comporte un réflecteur dispo- sé entre l'épaulement positionnant le tube et l'épaule- ment positionnant le manchon. Selon une autre disposition particulière de ce mode de réalisation les moyens de chauffage sont constitués par un anneau rayonnant disposé circonféren- tiellement autour du mandrin et placé en regard de la partie du mandrin située entre les épaulements de bu- tées de tube et de manchon. Selon un deuxième mode de réalisation le dis- positif comporte: - un mandrin présentant une partie supérieure conique, une partie centrale et une embase, la partie centrale étant mobile entre la partie supérieure conique et l'embase, son déplacement provoquant une variation de son diamètre, - un épaulement de butée de tube, usiné dans l'embase, destiné à définir une position de référence pour l'extrémité du tube, - un épaulement de butée de manchon, usiné dans l'emba- se, destiné à définir une position de référence du manchon, les épaulements des butées du tube et du manchon étant espacés d'une quantité déterminée de manière à laisser un dépassement du tube par rapport au manchon en fonction du bourrelet à réaliser, -- un moyen de chauffage constitué de deux demi-mâchoi- res escamotables latéralement. Selon un troisième mode de réalisation le dispositif comporte: - un mandrin présentant une partie supérieure conique, une partie centrale et une embase, la oartie centrale étant mobile entre la partie supérieure conique et l'embase, son déplacement provoquant un changement de diamètre, - un épaulement de butée de tube, mobile latéralement, destiné à définir une position de référence de l'ex- trémité du tube, - un épaulement de manchon, usiné dans l'embase, desti- né à définir une position de référence du manchon, les épaulements des butées de tube et de manchon étant espacés d'une quantité déterminée de manière à laisser un dépassement du tube par rapport au man- chon, fonction du bourrelet souhaité, - une partie mobile comportant des moyens de chauffage, ladite partie mobile pouvant être déplacée, après en- lèvement de l'épaulement de butée de tube, afin de fondre l'extrémité du tube. Selon un quatrième mode de réalisation, le dispositif comporte: - un mandrin muni d'un moyen de chauffage sur lequel on enfile l'extrémité du tube enserrée entre une bague et un manchon. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la des- cription qui suit, faite en référence aux dessins an- nexés, donnée à titre illustratif. Sur ces figures: - la figure 1 est une vue partiellement en coupe d'une fixation d'un tube conformément à l'inven- tion, - la figure 2 illustre un premier dispositif de mise en oeuvre du procédé de fixation d'un tube con- formément à l'invention, - la figure 3 illustre une variante de réali- sation de la figure 2, - La figure 4 illustre une autre variante de réalisation de la figure 2, - la figure 5 enfin, illustre une troisième variante de réalisation de l'invention, la bague étant déjà mise en place sur le manchon. Sur la figure 1, la fixation d'un tube 8 re- présentée à la partie supérieure de la figure 1 se com- pose d'une bague 10 et d'un manchon 20. La bague 10 est disposée dans un trou d'une plaque à tubes 4. Afin de permettre un ajustement précis de la bague dans le trou de la plaque 4, la périphérie de la bague 10 comporte des surépaisseurs longitudinales, appetées godrons 22, qui permettent d'absorber les différents jeux causés par les tolérances sur le diamètre de la bague elle- même et sur le diamètre de perçage des trous dans la plaque 4. La bague comporte un épaulement 12 par lequel elle repose sur la face supérieure de la plaque. A l'intérieur de la bague, on trouve un alésage tronconi- que 16. Le manchon 20 comporte une forme extérieure tronconique 18 de même conicité et destiné à coopérer avec l'aLésage de la bague 10. Le tube 8 est un tube en matière plastique de faible épaisseur, par exemple inférieure à 500 pm, de préférence comprise entre 30 et 200 pm et comporte, selon l'invention, un bourrelet 15. Il est réalisé en une matière plastique telle que le polyéthylene, le po- lypropylène, le polyfluorure de vinyLidène ou un po- lyamide. A la partie inférieure de la figure 1, on a représenté une variante de réalisation dans laquelle la bague 10a montée sur la plaque 6, au lieu d'être réali- sée en une seule partie, se compose de plusieurs par- ties assemblées. Dans l'exemple representé, la bague a se compose d'un cylindre 24 et d'une collerette 26. Selon une autre réalisation, la bague pour- r ti être composée de trois parties ou plus. La figure 2 décrit un mandrin 100 permettant de réaliser un bourrelet à l'extrémité du tube 8. Ce mandrin 100 est constitué: - d'une partie supérieure conique 116, supportée par un axe central 118 fixé à une embase 120, - d'une partie centrale 122, mobile longitudinalement entre la base de la partie supérieure conique 116 et la face supérieure de l'embase 120, cette partie cen- trale 122 étant constituée de plusieurs segments main- tenus plaqués contre l'axe central 118 par des moyens élastiques de rappel 124. La partie inférieure 126 de l'axe central 118 est de forme tronconique, afin que les différents segments, lors du mouvement de ces derniers (constituant la pièce 122) vers l'embase 120, provoquent une augmentation du diamètre de la pièce centrale 122, celui-ci s'ajustant alors au diamètre extérieur du manchon 20. Sur cette figure 2, on a représenté, dans sa partie droite un des segments 122a, de la pièce 122 en position haute, c'est-à-dire dans celle o le diamètre de la pièce 122 est identique sur toute sa longueur. Dans la partie gauche de cette figure, on a représenté la pièce 122 dont un des segments 122b est en partie basse. Dans cette position le diamètre inférieur de la pièce 122 a augmenté. Sur cette figure 2, la pièce 122 est formée de deux segments, d'angles au centre égaux à . Bien entendu, on pourrait prévoir une même pièce 122 constituée d'un plus grand nombre de segments, qua- tre par exemple, d'angles au centre égaux à 90 . Le mandrin 100 comporte sur son embase 120 un premier épaulement 102 qui sert de butée de référence pour la position du tube 8. Un réflecteur 104 est monté sur l'épaulement 102. Le mandrin 100 comporte un deuxième épaulement 105 qui sert de butée de référence pour la position du manchon 20. Enfin, il comporte un troisième épaulement 108 qui sert de butée de référence pour la position d'une partie mobile 110. Cette partie mobile comporte des moyens de chauffage 112 disposés circonférentiellement. La partie mobile 110 peut être déplacée alternativement par rapport au mandrin 100, comme schématisé par les flèches 114. Lorsqu'elle est poussée vers le haut, comme représenté sur la figure 2, jusqu'à ce qu'elle vienne en butée contre l'épaulement 108, les moyens de chauffage 112 se trouvent en regard du réflecteur 104. La mise en oeuvre de ce dispositif est la suivante. Tout d'abord, la bague 10 est montée sur le tube 8, et le manchon 20 est introduit sur l'embase 120 du mandrin 100, puis la partie centrale 122 est descen- due de sa position haute à sa position basse pour pla- quer le manchon 20 sur l'épaulement 105. Le tube 8 est alors enfilé, légèrement en force, sur le manchon en laissant dépasser une longueur bien déterminée 117 de ce-tube à l'extérieur du manchon 20. Cette longueur a été prévue pour donner un bourrelet 15 de dimensions convenables après fusion. Grâce au dispositif représen- té sur la figure 2, la longueur du bourrelet est obte- nue automatiquement par la différence entre la position du manchon 20 donnée par l'épaulement 105 et la posi- tion du tube 8 qui vient en butée contre l'épaulement 102. On déplace alors la partie mobile 110, ce qui amè- ne les moyens de chauffage 112 en regard du réflecteur 104 et de la partie dépassante 1170 Dans l'exemple de réalisation représenté, les moyens de chauffage 112 sont constitués par -un anneau rayonnant. Cet anneau fond la partie 117. Le réflecteur 104 limite les déper- ditions de chaleur. Un bourrelet 15 se forme par l'ap- parition d'une goutte fondue à la périphérie du tube 8. On escamote alors la partie mobile 110 et on repousse la bague 10 vers le bas, en considérant la figure 2, de manière à l'emmancher sur le manchon 20 et sur la par- tie du tube correspondante. Le bourrelet 15 est rabattu vers l'intérieur par la mise en place de la bague 10. L'ensemble est enlevé du mandrin 100 par simple trac- tion du tube 8. On a décrit dans cet exemple de réali- sation la formation du bourrelet par un chauffage élec- trique. Bien évidemment, tout autre moyen permettant la fusion du tube 8 à son extrémité pourrait être utilisé (air chaud par exemple). -On a représenté sur la figure 3 une variante de réalisation du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de L'invention. Dans ce mode de réalisation, les moyens pour le chauffage et la fusion de la partie 117 du tube qui dépasse du manchon 20 sont constitués par deux demi- mâchoires chauffantes désignées par la référence.112a. ElLes sont escamotables selon une di- rection radiale, comme schématisé par les flèches 114a. Elles sont recouvertes d'une couche anti-adhésive 112b. La mise en oeuvre de ce dispositif est identique à cettlle du dispositif décrit en référence à la figure 2. On a représenté sur la figure 4 une variante du dispositif permettant la réalisation du bourrelet avant la mise en place de la bague 10 de serrage. Dans cette variante le tube 8 est emmanché comme précédem- ment sur le manchon 20. La longueur 117 du tube 8 à fondre est déterminée par un épaulement fixe du mandrin et un épaulement annulaire mobile 128. Le bourrelet est ici formé par déplacement vers le haut d'un moyen de chauffage annulaire 130 dont la partie supérieure est recouverte d'une couche antiadhésive 132. La formation du bourrelet selon cette varian- te s'effectue comme suit. Le tube 8 est enfilé sur le manchon 20 grâce au mandrin précédemment décrit, la Longueur du tube 8 à fondre - étant déterminée par l'ecartement des deux épaulements 105 et 128. L'épaule- ment mobile 128 est écLipsé (ici par déplacement vers la gauche). Le moyen de chauffage 130 est déplacé vers Le haut, effectue la fusion sur La Longueur souhaitée, puis reprend sa position initiale, La bague 10 est en- suite mise en place. Après extraction du tube 8 et du manchon 20, l'appareil est alors prêt pour une nouvelle opération, l'épaulement mobile 128 ayant repris sa po- sition utilitaire. On a représenté sur la figure 5 une autre variante d'un dispositif permettant La réalisation du bourrelet de fixation selon l'invention. Dans cette va- riante la formation de ce bourrelet se fait après mise en place du tube 8 entre la bague 10 et le manchon 20. L'ensemble bague-tube-manchon est enfiLé sur un mandrin 134 comportant un moyen de chauffage 136 dont la partie supérieure est garnie d'une couche antiadhésive 138. Le rapprochement suivant les fLèches 140 et 142 de l'en- semble bague-tube-manchon vers le moyen de chauffage permet la réalisation du bourrelet 15. Après extraction de l'ensemble bague-tube- manchon du mandrin 134, le dispositif est prêt à effectuer une nouvelle opération. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation d'un tube mince (8) entre une bague (10) présentant un alésage tronconique et un man- chon (20) comportant une forme extérieure tronconique, caractérisée en ce que l'extrémité du tube enserrée entre la bague et le manchon est pourvue d'un bourre- let (15). 2. Procédé-de formation d'un bourrelet à une au moins des extrémités d'un tube selon La revendica- tion 1, caractérisé en ce que - on enfile La bague (10) sur Le tube (8), on positionne un manchon (20) sur un mandrin (100), - on enfiLe Le tube (8) sur Le mandrin (100) en Lais- sant L'extrémité du tube (117) dépasser le manchon (20), - on chauffe L'extrémité (117) du tube (8) qui dépasse du manchon (20) afin de provoquer sa fusion et La formation d'un bourrelet (15). 3. Dispositif pour La mise en oeuvre du pro- cédé de La revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte: - un mandrin (100) présentant une partie supérieure co- nique (116), une partie centraLe (122) et une embase (120), La partie centrale (122) étant mobile entre la partie supérieure conique (116) et L'embase (120), son déplacement provoquant un changement de son dia- mètre, - un épaulement de butée de tube (102), usiné dans L'embase (120), destiné à définir une position de ré- férence pour L'extrémité du tube (8), - un épauLement de butée du manchon (105), usiné dans L'embase (120), destiné à définir une position de ré- férence du manchon (20); Les épauLements des butées du tube (102) et du manchon (105) étant espacés d'une quantité déterminée de manière à Laisser dépasser une 1 1 longueur (117) du tube, déterminée en fonction du bourrelet (15) à réaliser, - une partie mobile (110) comportant des moyens de chauffage (112), ladite partie mobile pouvant être déplacée entre une première position dans laquelle les moyens de chauffage (112) sont situés en regard de la partie du mandrin (100) comprise entre l'épau- lement du tube (102) et l'épaulement du manchon (105) et une deuxième position dans laquelle les moyens de chauffage sont escamotés. 4. Dispositif selon la revendication 3, ca- ractérisé en ce que le mandrin (100) comporte un ré- flecteur (104) disposé entre l'épaulement de tube (102) et l'épaulement de manchon (105). 5. Dispositif selon l'une quelconque des re- vendications 3 et 4, caractérisé en ce que les moyens de chauffage sont constitués par un anneau rayonnant (112) disposé circonférentiellement autour du mandrin (100) et situé en regard de la partie du mandrin située entre les épaulements de tube (102) et de man- chon (105). 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du pro- cédé de la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte: - un mandrin (100) présentant une partie supérieure co- nique (116), une partie centrale (122) et une embase (120), la partie centrale étant mobile entre la par- tie supérieure conique (116) et l'embase (120), son déplacement provoquant une variation de son diamètre, - un épaulement de butée de tube (102), usiné dans l'embase (120), destiné à définir une position de ré- férence pour l'extrémité du tube (8), - un épaulement de butée de manchon (105), usiné dans l'embase (120), destiné-à définir une position de ré- f renrce du manechon (20); les épaulements des butées du tube (t0) et du manchon (105) étant espacés d'une quantité déterminée de manière à laisser un dépasse- ment du tube (8) par rapport au manchon (20), en fonction du bourrelet (15) à réaliser, - un moyen de chauffage (112a) constitué par deux demi- mâchoires escamotables latéralement. 7. Dispositif pour La mise en oeuvre du pro- cédé de la revendication 2, caractérisé en ce qu'iL comporte: - un mandrin (100) présentant une partie supérieure co- nique (116), une partie centraLe (122) et une embase (120), la partie centrale (122) étant mobile entre la partie supérieure conique (116) et l'embase (120), son déplacement provoquant un changement de son dia- mètre, - un épaulement de butée de tube (128), mobile Latéra- lement, destiné à définir une position de référence de l'extrémité du tube (8), - un épaulement de manchon (105), usiné dans l'embase (120), destiné à définir une position de référence du manchon (20); Les épaulements des, butées du tube (128) et de manchon (105) étant espacés d'une quanti- té déterminée de manière à laisser un 'dépassement du tube (8) par rapport au manchon (20), en fonction du bourrelet (15) souhaité, - une partie mobile (130) comportant des moyens de chauffage, ladite partie mobile pouvant être dépla- cée, après enlèvement de l'épaulement (128) de butée du tube vers le tube (8) afin de fondre la partie (117) dudit tube. 8. Dispositif pour la mise en oeuvre du pro- cédé de la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un mandrin (134) muni d'un moyen de chauffage (136) sur lequel on enfile L'extrémité du tube (8, 117) enserrée entre une bague (10) et un manchon (20). 9. Dispositif de fixation d'un tube (8) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube (8) es Pit d'une matière plastique prise dans Le groupe comprenant le polyéthyLène, le polypropylène, le polyfLuorure de vinylidène, un polyamide. 10. Dispositif de fixation d'un tube selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tubes ont une épaisseur comprise entre 30 pm et 200 pm.