Brevet FR2726208A1 — publié le 19960503

On connaît, par exemple pour réaliser un dispositif de raccordement à un embout tubulaire rigide, la possibilité d'enserrer l'extrémité libre d'un tuyau souple entre une bague et un élément tubulaire rigide disposés coaxialement, respectivement à l'extérieur et à l'intérieur du tuyau. Pour ce faire, une opération de rétreint visant à diminuer le diamètre de la bague est nécessaire. La présente invention concerne, de manière générale, un procédé pour rétreindre une bague emmanchée sur l'extrémité libre d'un tuyau souple, lui-même emmanché sur un élément tubulaire rigide, ladite bague présentant au moins une portion dite "à rétreindre" dont le diamètre est supérieur à celui du tuyau, le procédé mettant en oeuvre un outil de rétreint. De manière connue, L'outil de rétreint utilisé est constitué par une pince comportant une pluralité de secteurs angulaires définissant une ouverture axiale. Ces secteurs sont mobiles les uns par rapport aux autres entre une position expansée et une position resserrée. Pour réaliser l'opération de rétreint, on dispose l'outil de rétreint, dans la position expansée des secteurs angulaires, autour de la portion de bague à rétreindre, puis on diminue progressivement le diamètre de l'ouverture axiale en rapprochant les secteurs, qui exercent alors sur la portion de bague des forces radiales, jusqu'à ce que le diamètre de cette portion soit tel que l'extrémité libre du tuyau se trouve enserrée entre la bague et l'élément tubulaire rigide. Ce procédé, dit de "rétreint radial", provoque des défauts d'aspect sur la portion rétreinte, pouvant aller jusque l'apparition de plis longitudinaux dus aux intervalles radiaux séparant les secteurs angulaires. Ces défauts peuvent entraîner, sur le tuyau, l'apparition de bourrelets nuisibles vis-à-vis de l'étanchéité. On connaît d'autre part un procédé, dit de "rétreint axial", mettant en oeuvre une matrice de rétreint munie d'une cavité axiale comprenant un tronçon évasé que l'on dispose autour d'un tube à rétreindre et que l'on déplace axialement le long de ce dernier, de manière à réduire son diamètre au plus petit diamètre de la cavité. Jusqu'à présent, le rétreint axial n'avait été utilisé que pour le travail à façon de tubes rigides. Dans le but initial d'éliminer, ou tout au moins de fortement atténuer, les défauts d'aspect sur la portion rétreinte, la Demanderesse a tenté de transposer le procédé de rétreint axial au rétreint d'une bague emmanchée sur l'extrémité libre d'un tuyau souple, lui-même emmanché sur un élément tubulaire rigide. Le procédé selon l'invention consiste en ce que l'outil de rétreint mis en oeuvre est une matrice de rétreint munie d'une cavité axiale, comprenant un tronçon évasé et présentant une extrémité large ouverte, le diamètre de la cavité à cette extrémité étant sensiblement égal au plus grand diamètre dudit tronçon évasé, en ce que l'on met en place la matrice de rétreint de telle sorte qu'au moins l'extrémité large de la cavité se trouve autour de la portion à rétreindre, et en ce que, tout en maintenant axialement l'un des deux éléments constitués par la bague et la matrice de rétreint, on effectue un déplacement axial relatif de ces deux éléments, dans le sens allant de l'extrémité libre du tuyau à l'autre extrémité de ce dernier. L'expérience a largement dépassé les attentes de la Demanderesse et a conduit à des résultats surprenants puisqu'on a constaté que le rétreint axial améliore non seulement l'aspect de la portion rétreinte, mais permet, en outre, de préserver les qualités mécaniques du tuyau dans la région de son extrémité enserrée entre la bague et l'élément tubulaire rigide, renforçant ainsi la fiabilité de l'assemblage. En effet, les forces de compression qui s'excercent sur l'extrémité libre du tuyau sont continûment réparties sur la totalité de la circonférence de cette dernière, de sorte qu'aucune zone du tuyau ne se trouve brutalement écrasée ou pincée. De plus, le rétreint s'opérant de façon progressive dans le sens axial à partir de l'extrémité libre du tuyau, la matière constituant ce dernier subit un fluage progressif qui n'endommage pas le tuyau et assure notamment le respect des qualités requises en matière d'étanchéité de l'assemblage. Le rétreint est donc réalisé de manière à la fois homogène et progressive, de sorte que l'assemblage de la bague et du tuyau est solide et fiable, ce dernier ne présentant aucun bourrelet à son extrémité enserrée entre la bague et l'élément tubulaire rigide et aucune zone de faiblesse notamment dans la région de l'extrémité de la bague éloignée de l'extrémité libre du tuyau. L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, de modes de réalisation représentés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfere aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une coupe longitudinale montrant une bague emmanchée sur l'extrémité libre d'un tuyau souple, elle-même emmanchée sur un élément tubulaire rigide, ainsi qu'une matrice de rétreint, à l'aide de laquelle on s'apprête à mettre en oeuvre le procédé selon un premier mode de réalisation. - les figures 2 et 3 illustrent respectivement le début et la fin du procédé de l'invention; - la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 1, sur laquelle on s'apprête à mettre en oeuvre le procédé selon une variante de réalisation; - la figure 5 montre la mise en oeuvre de ce procédé. On voit sur la figure 1 un tuyau souple 10 dont l'extrémité libre 10a est emmanchée sur un élément tubulaire rigide 12, tandis qu'une bague 14, de forme cylindrique, est emmanchée sur l'extrémité libre 10a. Dans toute la suite, pour simplifier la description, on considèrera que l'extrémité 10a est située à l'avant du tuyau souple 10. Les figures étant tronquées, son autre extrémité, située à l'arrière, n'est pas représentée. Sur la figure 1, la bague 14 est représentée avant son rétreint, et son diamètre D est supérieur à celui du tuyau 10. On voit également sur la figure 1 une matrice de rétreint 16 munie d'une cavité axiale 18. Cette cavité comprend un tronçon évasé 18a et présente une extrémité large ouverte 20. La cavité comporte également un tronçon cylindrique 18b de diamètre d' inférieur au plus grand diamètre d du tronçon évasé. Dans l'exemple représenté, celui-ci est tronconique et aboutit directement à l'extrémité large ouverte 20, à laquelle le diamètre de la cavité est donc égal au diamètre d. La figure 1 montre ces divers éléments juste avant le début du procédé de rétreint, dans une position dans laquelle l'axe de la cavité est aligné avec l'axe longitudinal A du tuyau souple et l'extrémité large ouverte 20 se trouve dirigée vers l'arrière. On voit encore sur la figure 1 un outil 22 de maintien axial de la bague 14, avec lequel l'extrémité arrière 14b de cette bague coopère par butée. Pour initier le procédé de rétreint, on met en place la matrice de rétreint de telle sorte qu'au moins l'extrémité large 20 de la cavité se trouve autour de la bague à rétreindre. En d'autres termes, on déplace la matrice par rapport à la bague de rétreint dans le sens de la flèche F, c'est-à-dire dans le sens allant de l'extrémité avant 10a du tuyau à son extrémité arrière, au moins jusqu ce que l'extrémité 20 de la cavité se trouve au niveau de l'extrémité avant 14a de la bague. Le rétreint proprement dit débute lorsque la paroi de la cavité commence à coopérer avec la périphérie externe de la bague. Pour réaliser le rétreint, comme le montrent les figures 2 et 3, on déplace axialement la matrice de rétreint 16 sur la bague 14 dans le sens de la flèche F. On comprend qu'au fur et à mesure de ce déplacement, la bague étant maintenue par l'outil de maintien 22, son diamètre externe sera progressivement diminué au petit diamètre d' de la cavité 18. Ce faisant, on réalise un fluage progressif de l'extrémité 10a du tuyau souple. A la fin du rétreint, on arrive à la configuration de la figure 3, dans laquelle la bague 14 est sertie sur l'extrémité 10a du tuyau, qui se trouve solidement ensérée entre l'élément tubulaire rigide 12 et cette bague 14. Comme on le voit sur cette figure, qui illustre la fin du rétreint, on arrête de préférence le déplacement axial relatif de la matrice de rétreint 16 et de la bague 14 avant que l'extrémité de plus petit diamètre d' du tronçon évasé 18a de la cavité n'atteigne l'extrémité arrière 14b, la plus éloignée de l'extrémité libre 10a du tuyau 10, de cette bague 14. La portion terminale arrière de la bague se trouve ainsi légèrement évasée et ne risque pas de blesser le tuyau. Le rétreint étant terminé, il suffira de dégager la bague de la matrice de rétreint en déplaçant cette dernière dans le sens opposé au sens de la flèche F, et d'enlever l'outil de maintien 22 Sur les figures 1 à 3, la bague cylindrique 14 est rétreinte sur la quasi totalité de sa longueur. Dans certains cas, comme le montrent les figures 4 et 5, il est souhaitable de ne rétreindre qu'une portion de la bague. Sur ces figures, les éléments analogues à ceux des figures 1 à 3 sont désignés par les mêmes références augmentées de 100. La bague 114 présente une première portion 115a qui ne doit pas être rétreinte. Cette portion 115a qui, dans l'exemple représenté, s'étend vers l'avant au-delà de l'extrémité avant 110a du tuyau souple 110, peut servir de logement à un joint annulaire d'étanchéité 117 ou être munie d'un organe de fixation à un embout tubulaire rigide auquel on souhaite raccorder le tuyau 110. Cest donc seulement la portion arrière 115b de la bague 114 que l'on souhaite rétreindre. La portion 115a constitue un obstacle axial qui rend impossible l'utilisation, dans les conditions précédemment évoquées en relation avec les figures 1 à 3, de la matrice de rétreint 16 en une seule pièce. On utilise donc une matrice de rétreint 116 comprenant deux coquilles 116a et 116b. Pour mettre en place cette matrice autour de la bague, on éloigne d'abord les coquilles 116a et 116b l'une de l'autre pour définir un passage suffisant pour la bague ou, plus précisément, pour la portion avant 115a de cette dernière. Le rétreint axial proprement dit, au cours duquel on déplace la matrice dans le sens de la flèche F, commence après avoir rapproché ces deux coquilles autour de la bague jusqu'à ce que ce passage soit supprimé. Lorsque les deux coquilles sont ainsi assemblées, une cavité 118 de la matrice est définie, présentant un tronçon évasé 1 1 8a et un tronçon cylindrique de petit diamètre 118b. La petite extrémité 121 de la cavité située à l'opposé de l'extrémité large 120 de cette dernière, est ouverte. Ceci permet, comme on le voit sur la figure 5, de disposer la matrice 116 autour de la portion 1 15b à rétreindre, tout en laissant la première portion 115a de la bague 114 dépasser vers l'avant au-delà de la matrice. Le rétreint de la portion 115b est réalisé en déplaçant la matrice 116 dans le sens de la flèche F, c'est-à-dire en la faisant passer de sa position de début du rétreint, représentée en traits mixtes interrompus, à sa position de fin du rétreint, représentée en trait plein. Tout au long du déplacement axial de la matrice de rétreint, on maintient la bague axialement à l'aide d'un outil de rétreint 122. Dans l'exemple des figures 4 et 5, L'outil 122 comporte des mâchoires qui coopèrent avec la première portion 115a de la bague 114. On voit sur la figure 4 que l'intégralité de la deuxième portion 115b, située en arrière de la première portion 1 15a de la bague, présente avant rétreint un diamètre supérieur au diamètre auquel on souhaite l'amener par l'opération de rétreint. Cest notamment le cas de la région de l'extrémité avant 115c de la portion 115b, directement située en arrière de la première portion 115a. De ce fait, lors du rapprochement des coquilles autour de la bague 114, préalablement au déplacement axial de la matrice on réalise une étape préliminaire de rétreint radial dans cette région 115c, sur une faible partie de la longueur de la portion à rétreindre. De préférence, comme on le voit sur les figures 4 et 5, la région 115c dans laquelle on réalise l'étape préliminaire de rétreint radial s'étend vers l'avant au-delà de l'extrémité avant 1 10a du tuyau souple, de sorte que les éventuels inconvénients liés à cette opération de rétreint radial ne se répercutent pas au tuyau. Il faut encore noter que si, dans les exemples illustrés par les figures, on maintient axialement la bague et on déplace la matrice dans le sens de la flèche F, on pourrait également réaliser le rétreint en maintenant axialement la matrice et en déplaçant la bague dans le sens opposé à celui de la flèche F. L'important est que les deux éléments que constituent la bague et la matrice soient déplacés l'un par rapport à l'autre dans le sens de la flèche F, le long de la portion à rétreindre. REVENDICATIONS 1. Procédé pour rétreindre une bague (14, 114) emmanchée sur l'extrémité libre (10a, 110a) d'un tuyau souple (10, 110) emmanchée sur un élément tubulaire rigide (12, 112), ladite bague présentant au moins une portion (14, 115b) dite "à rétreindre" dont le diamètre (D)est supérieur à celui du tuyau, le procédé mettant en oeuvre un outil de rétreint, caractérisé en ce que l'outil de rétreint mis en oeuvre est une matrice de rétreint (16, 116) munie d'une cavité axiale (18, 118), comprenant un tronçon évasé (18a, 118a) et présentant une extrémité large ouverte (20, 120), le diamètre (d) de ladite cavité à cette extrémité étant sensiblement égal au plus grand diamètre dudit tronçon évasé, en ce que l'on met en place la matrice de rétreint (16, 116) de telle sorte qu'au moins l'extrémité large (20, 120) de la cavité (18, 118) se trouve autour de la portion à rétreindre (14, 1 15b), et en ce que, tout en maintenant axialement l'un des deux éléments constitués par la bague (14, 114) et la matrice de rétreint (16, 116), on effectue un déplacement axial relatif de ces deux éléments dans le sens (F) allant de l'extrémité libre (10a, 110a) du tuyau (10, 110) à l'autre extrémité de ce dernier. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on arrête le déplacement axial relatif de la bague (14, 114) et de la matrice de rétreint (16, 116) avant que l'extrémité de plus petit diamètre (d') du tronçon évasé (18a, 118a) n'atteigne l'extrémité (14b, 114b) de la portion à rétreindre (14, 115b) la plus éloignée de l'extrémité libre (10a, 110a) du tuyau (10, 110). 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on maintient axialement la bague (14, 114) et l'on déplace axialement la matrice de rétreint (16, 116) sur la portion à rétreindre (14, 115b). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on utilise une matrice de rétreint (116) comprenant deux coquilles (116a, 116b) et en ce que, pour mettre en place la matrice (116) autour de la bague, on éloigne les coquilles (116a, 116b) I'une de l'autre pour définir un passage suffisant pour la bague (114), et l'on rapproche lesdites coquilles autour de ladite bague, jusqu'à ce que ce passage soit supprimé. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que lors du rapprochement des coquilles (116a, 116b) autour de la bague (114), on réalise une étape préliminaire de rétreint radial dans la région (115c) de Extrémité de la portion à rétreindre (115b) la plus proche de l'extrémité libre (1 lOa) du tuyau (110), sur une faible longueur de ladite portion (1 15b).