Brevet FR2701658A1 — publié le 19940826

"Appareil pour sertir un tube dans une plaque épaisse" La présente invention concerne un appareil pour sertir un tube dans une plaque épaisse, compre- nant:5 une source de fluide hydraulique sous très forte pression, un mandrin destiné à être glissé dans le tube à ser- tir, à l'emplacement du sertissage à réaliser dans la plage, ce mandrin portant deux moyens d'étanchéité délimi- tant, avec le tube à sertir, une chambre annulaire d'expansion recevant le fluide sous pression, chaque moyen d'étanchéité se composant, du côté de la chambre, d'un ou plusieurs joints élastiques déformables destinés à fermer la chambre entre le mandrin et le tube à sertir, et d'un dispositif d'appui placé au-delà des joints pour les soutenir pendant la mise en pression de la chambre et éviter le fluage des joints lorsque la section intérieure du tube à sertir augmente au cours du sertissage, ce dispositif d'appui étant formé d'une came annu- laire à surface conique, présentant, du côté tourné vers les joints, une surface d'appui constante, et un support périphérique ayant une surface conique correspondant à celle de la came, pour être expansé par la came annulaire et occuper l'intervalle entre la came annulaire et la paroi intérieure du tube pendant le sertissage, Un tel appareil est connu selon le brevet EP-83 300 163 1. Cet appareil hydraulique, destiné au sertis- sage de tubes dans des plaques épaisses, se compose d'une came formant la surface d'appui pour les joints déformables fermant l'intervalle entre le mandrin et le tube pendant l'expansion de ce dernier Cette came, ou surface de came conique, coopère avec l'extrémité avant de segment à surface également conique réunie par un joint en caoutchouc Sous l'action de la pous- sée exercée par la came annulaire, les segments se déploient et ferment l'intervalle qui subsiste entre le bord extérieur de la surface d'appui de la came annulaire et la surface intérieure correspondante du tube en cours de sertissage, de façon à soutenir le ou les joints déformables pour éviter que ceux-ci ne fluent dans l'intervalle qui s'ouvre de plus en plus entre la surface d'appui de la came et la surface intérieure du tube. Il est à remarquer que cet intervalle sub- sistant entre la surface d'appui des joints et la sur- face intérieure du tube à sertir peut aller jusqu'à plus 1 mm dans la direction diamétrale. Cette solution constitue un perfectionnement à la solution antérieure dans laquelle le support était constitué simplement par un manchon fendu sur toute sa longueur En effet, dans le cas du manchon, on ne pouvait espérer obtenir un appui régulier contre le fluage à cause de la fente dans laquelle fluait la matière du joint appuyé contre ce manchon, fluage qui avait pour double conséquence, d'une part, d'abîmer le joint, et, d'autre part, de bloquer le manchon ainsi déployé, en maintenant sa fente ouverte et en compli- quant l'extraction du mandrin après le sertissage. La solution décrite ci-dessus avait pour but de remédier à cet inconvénient en réalisant un ensemble constitué par plusieurs segments séparés. Toutefois, cette solution n'est pas satisfaisante en pratique car, d'une part, pour que l'ensemble ait de la tenue, on ne peut envisager qu'un nombre très réduit de segments et, d'autre part, au moment de l'expansion, rien ne permet de garantir une expansion régulière des joints séparant les segments; au con- traire, il arrive fréquemment que les segments se tas- sent les uns contre les autres si bien qu'il n'y a plus qu'une seule fente de grandes dimensions et on retrouve les inconvénients de l'appareil antérieur. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer un appareil de sertissage permettant de soutenir efficacement les joints déformables délimitant la chambre de pression, pour soutenir efficacement les joints en évitant leur fluage, ou ce qui en est le corollaire, pour permettre de travailler sans risque, à des pressions très éle- vees. A cet effet, l'invention concerne un appa- reil du type défini ci-dessus caractérisé en ce que le support périphérique est un manchon formé de doigts jointifs, séparés par des fentes, les doigts étant reliés à une couronne non fendue à l'autre extrémité du support, et l'extrémité libre des doigts forme une surface de came destinée à coopérer avec la surface de la came. L'appareil à sertir selon l'invention permet de soutenir régulièrement le joint dans l'intervalle annulaire qui se crée pendant le sertissage entre le bord extérieur de la surface d'appui de la came annu- laire et la surface intérieure du tube à sertir, grâce aux doigts qui, solidaires de la couronne non fendue, à l'autre extrémité du manchon, ne peuvent que se déployer régulièrement de manière à créer des inter- valles réguliers, en évitant la formation d'un seul intervalle de dimensions importantes comme dans l'art antérieur. Le joint est ainsi soutenu régulièrement dans tout l'intervalle et n'a aucune possibilité de fluer sous l'effet des pression de sertissage très importants, de l'ordre de 4 000 bars Cela évite la destruction du ou des joints et facilite l'enlèvement de l'appareil après cette opération de sertissage. Par ailleurs, comme le support est composé de doigts et non pas de segments séparés, il est pos- sible, sans créer de difficultés ni de fabrication, ni d'assemblage, ni d'utilisation, d'avoir un nombre relativement important de doigts, nombre qui ne serait pas envisageable pour des segments séparés car l'en- semble n'aurait plus la tenue suffisante. Selon l'invention, les fentes délimitant les doigts sont de préférence des fentes longitudinales, parallèles à l'axe du manchon. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schématiquement aux dessins an- nexés dans lesquels: la figure 1 est une demi-coupe axiale, partielle, d'un appareil à sertir selon l'invention, placé dans un bout de tube lui-même placé dans la plaque épais- se, à l'endroit o l'on veut réaliser un sertissage. la figure 2 est une vue en perspective éclatée du dispositif d'appui de l'appareil selon l'invention. L'appareil, représenté à la figure 1 par la moitié d'une demi-coupe axiale, se compose d'un man- drin 1 d'axe X-X Ce mandrin est traversé par un per- çage non représenté qui débouche, par la surface 2 du mandrin, dans la chambre annulaire d'expansion 3 for- mée par l'intervalle qui subsiste entre le mandrin et la paroi intérieure du tube 4 que l'on veut sertir dans la plaque épaisse 5 L'appareil selon l'invention permet de gonfler le tube 4 à l'endroit de la plaque épaisse 5, en déformant localement le tube pour le sertir. Ce mandrin 1 porte deux moyens d'étanchéité identiques ou analogues dont un seul est représente à la figure 1 Ce moyen d'étanchéité se compose d'un premier joint 6, situé du côté de la chambre de pres- sion 3 et d'un autre joint d'étanchéité 7 soutenant le joint 6 Les joints 6 et 7 sont en une matière élasti- que déformable pour assurer l'étanchéité pendant l'ex- pansion du tube à sertir; le joint 6 peut être en caoutchouc et le joint 7 en polyuréthane. Ces joints 6, 7 sont soutenus, directement pour le second, et indirectement pour le premier, par un dispositif d'appui formé d'une came 8 et d'un man- chon 9 prenant lui-même appui sur une couronne ou vis annulaire 10 portée par le mandrin 1 à l'extérieur du tube 4 et servant à la mise en place et au réglage de l'appareil. Du côté opposé au moyen d'étanchéité ainsi décrit, dans la partie supérieure du dessin, se situe- rait un moyen d'étanchéité analogue, pour délimiter l'autre côté de la chambre de pression 3. Selon l'invention, le dispositif d'appui, composé de la came 8 et du support périphérique 9, sera décrit de façon plus détaillée à l'aide de la figure 2 prise en combinaison avec la figure 1. Selon la figure 2, la came 8 se compose en fait d'un manchon 81, d'une surface conique 82 et d'une surface d'appui 83 Cette surface d'appui 83 sert à soutenir le joint 7 La surface conique 82 est destinée à coopérer avec le support périphérique 9 pour l'ouvrir. Ce support périphérique 9 est constitué par un manchon dont une extrémité porte des doigts 91 reliés à une couronne 92, non fendue, à l'autre extré- mité du support 9; ces doigts 91 sont délimités par des fentes 93 qui arrivent jusqu'à la couronne 92. Pendant le sertissage, la pression élevée régnant dans la chambre 3 expanse le tube 4 tout en poussant sur les joints 6, 7 La pression est transmi- se par la surface 83 à la came 8 qui s'enfonce dans le support périphérique 9 La coopération de la surface 82 et de la surface 94 des doigts 91 tend à écarter les doigts qui fermeront ainsi l'intervalle subsistant entre le bord 84 de la came 8 et la surface intérieure du tube 4, en interdisant au joint 7 de fluer dans cet intervalle. Pour l'assemblage, le manchon 81 de la came 8 se glisse dans l'intervalle des doigts 91 et, sui- vant la longueur du manchon 81, celui-ci arrive jusque dans la couronne 92. La surface avant des doigts 91 est délimitée par une surface conique 94 de conicité correspondant à celle de la surface conique 82 de la came 88 Sous l'effet d'une poussée exercée sur face 83, la came 8 tend à s'enfoncer dans le support périphérique 9 et à écarter les doigts 91 qui fermeront alors l'intervalle créé entre le bord extérieur 84 de la surface d'appui 83 et la surface intérieure du tube à sertir 4. R E V E N D I C A T I O N S 1 l) Appareil pour sertir un tube dans une plaque épaisse, comprenant: une source de fluide hydraulique sous très forte pression, un mandrin ( 1) destiné à être glissé dans le tube à sertir ( 4), à l'emplacement du sertissage à réaliser dans la plaque ( 5), ce mandrin ( 1) portant deux moyens d'étanchéité délimitant, avec le tube à sertir, une chambre annu- laire d'expansion ( 3) recevant le fluide sous pres- sion, chaque moyen d'étanchéité se composant, du côté de la chambre ( 3), d'un ou plusieurs joints élastiques déformables ( 6, 7) destinés à fermer la chambre ( 3) entre le mandrin ( 1) et le tube à sertir ( 4), et d'un dispositif d'appui placé au-delà des joints ( 6, 7) pour les soutenir pendant la mise en pression de la chambre ( 3) et éviter le fluage des joints ( 6, 7) lorsque la section intérieure du tube à sertir ( 4) augmente au cours du sertissage, ce dispositif d'appui étant formé d'une came annu- laire ( 8) à surface conique, présentant, du côté tourné vers les joints ( 6, 7), une surface d'appui constante ( 83), et un support périphérique ayant une surface conique correspondant à celle de la came ( 8), pour être expansé par la came annulaire et occuper l'intervalle entre la came annulaire ( 8) et la paroi intérieure du tube ( 4) pendant le sertissa- ge, appareil caractérisé en ce que le support périphérique ( 9) est un manchon formé de doigts ( 91) jointifs, séparés par des fentes ( 93), les doigts étant reliés à une couronne ( 2) non fendue à l'autre extrémité du support ( 9), et l'extrémité libre des doigts ( 91) for- me une surface de came ( 94) destinée à coopérer avec la surface ( 82) de la came ( 8). 2 e) Appareil selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les doigts ( 91) sont parallèles à l'axe du manchon ( 9).