Brevet FR2738512A1 — publié le 19970314

Dispositif d'écartement pour assurer l'expansion radiale d'un manchon déformable L'invention concerne un dispositif d'écartement propre à assurer l'expansion radiale d'un manchon déformable, en particulier d'un manchon thermorétractable. On connaît déjà des manchons réalisés en matière thermoplastique qu'il convient de soumettre à l'action combinée de la chaleur et d'une force mécanique pour agrandir leurs dimensions par expansion radiale. On peut citer notamment le cas des manchons thermorétractables qui, à partir d'une configuration initiale donnée, peuvent être agrandis sous l'action de la chaleur et d'un effort mécanique. Ces manchons peuvent être bloqués dans leurs dimensions agrandies et revenir ensuite vers leur configuration initiale sous l'action de la chaleur. Ils peuvent aussi revenir directement à leur position initiale par simple refroidissement. Dans l'un ou l'autre cas, on tire profit des propriétés mémoire de la matière qui font que le manchon, une fois agrandi, peut revenir vers la configuration initiale qu'il possédait avant sa déformation. Un manchon déformable du type précité peut être utilisé notamment pour assurer la protection d'une bouteille de gaz liquéfié, comme enseigné dans la Demande de brevet français No 92 09575 du 31 juillet 1992. Jusqu'à présent, l'expansion radiale de tels manchons a été conduite en enfilant axialement le manchon autour d'un mandrin de forme évolutive pour assurer progressivement son expansion radiale. Cette solution n'est pas satisfaisante car, dans la pratique, il faut assurer le déplacement du manchon à la main dans la direction axiale du mandrin. L'invention a notamment pour but de surmonter cet inconvénient. Elle propose à cet effet un dispositif d'écartement pour assurer l'expansion radiale d'un manchon déformable, ce dispositif comprenant - une pluralité d'organes d'écartement disposés circonférentiellement autour d'un axe et montés chacun mobiles en translation dans une direction radiale par rapport audit axe entre une position rapprochée et une position éloignée, chaque organe d'écartement présentant une surface de réception tournée du côté opposé à l'axe pour recevoir le manchon à écarter; et - un organe d'actionnement déplaçable en translation dans la direction dudit axe et possédant une surface de came inclinée par rapport à l'axe et propre à s'engager avec des surfaces d'appui prévues respectivement sur les organes d'écartement pour les déplacer en synchronisme, soit vers leur position rapprochée, soit vers leur position éloignée, selon que l'organe d'actionnement est déplacé dans un sens ou dans un autre. Ainsi, on place d'abord un manchon déformable sur les surfaces de réception respectives des organes d'écartement en position rapprochée, on agit ensuite sur l'organe d'actionnement pour déplacer en synchronisme les organes d'écartement vers leur position éloignée, ce qui assure automatiquement l'expansion radiale du manchon. Il suffit d'arrêter l'organe d'actionnement dans un stade de sa course de translation qui correspond à la dimension souhaitée pour le manchon. Dans le cas où il s'agit d'un manchon thermorétractable, celui-ci est d'abord soumis à l'action de la chaleur, par exemple dans un four, pour permettre son ramollissement, et il est ensuite placé directement sur les organes d'écartement, alors que la matière du manchon est encore chaude. Après son expansion radiale, le manchon déformé peut être placé directement autour d'un objet, par exemple une bouteille de gaz liquéfié, pour reprendre progressivement sa configuration initiale et être serré contre cet objet. Les organes d'écartement, tels que vus dans la direction de l'axe, ont avantageusement la forme générale d'un secteur circulaire, de telle sorte que, dans la position rapprochée, les secteurs sont en butée les uns contre les autres. Dans une forme de réalisation préférée, la surface de réception de chaque organe d'écartement comporte un tronçon cylindrique circulaire tel que, dans la position rapprochée, ces tronçons cylindriques définissent ensemble une surface cylindrique adaptée au diamètre interne du manchon à écarter. Dans la pratique, cette surface cylindrique est choisie pour pouvoir s'adapter au diamètre interne minimal des manchons. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le dispositif comporte au moins un jeu d'éléments intercalaires susceptibles d'être fixés respectivement sur les organes d'écartement pour définir une surface de réception de plus grande dimension que la surface de réception définie dans les organes d'écartement. Ainsi, on peut prévoir plusieurs jeux d'éléments intercalaires s'adaptant à différents diamètres internes de manchon pour jouer le rôle de fourrures. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte une platine munie de fentes oblongues dirigées radialement par rapport à l'axe et propres à être traversées chacune par un prolongement de l'organe d'écartement, un talon étant fixé sur le prolongement pour assurer la retenue de l'organe d'écartement sur la platine. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le dispositif comprend douze organes d'écartement. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend des moyens de rappel pour solliciter les éléments d'écartement vers leur position rapprochée. L'organe d'actionnement peut comporter une tête en forme de tronc de cône dont le demi-angle au sommet est inférieur à 450, chaque organe d'écartement comportant alors une surface d'appui formant le même angle avec l'axe. En variante, l'organe d'actionnement peut comporter une tête en forme de tronc de pyramide possédant autant de faces latérales qu'il y a d'organes d'écartement, chacune des faces formant un angle déterminé par rapport à l'axe, et chaque organe d'actionnement comportant une surface d'appui formant le même angle avec l'axe. La surface d'appui de chaque organe d'écartement est avantageusement réalisée sous la forme d'un méplat qui forme un angle inférieur à 45 avec l'axe. L'organe d'actionnement du dispositif est avantageusement commandé par un vérin, hydraulique ou pneumatique, dont la ligne d'action se situe dans la direction de l'axe précité. Avantageusement, l'organe d'actionnement est choisi pour que son rapprochement des organes d'écartement provoque le déplacement de ces derniers vers leur position éloignée de l'axe et que son éloignement des organes d'écartement provoque au contraire le déplacement de ces derniers vers leur position rapprochée. L'invention prévoit aussi des capteurs de position disposés sur le trajet de l'organe d'actionnement pour définir des positions réglables de fin de course. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère au dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une vue en élévation, avec arrachement et partie en coupe, d'un dispositif d'écartement selon l'invention; et - la figure 2 est une demi-vue de dessus, partiellement en élévation et partiellement en coupe, du dispositif de la figure 1. Le dispositif d'écartement représenté aux figures 1 et 2 comprend une platine horizontale 10 fixée par des vis 12 sur un bâti 14 (représenté partiellement sur la figure 1). Dans l'épaisseur de la platine 10 sont ménagées douze fentes oblongues 16 dirigées radialement par rapport à un axe vertical XX passant au centre de la platine. Ces fentes sont réparties régulièrement autour de l'axe XX et forment deux à deux entre elles un angle de 30'. Le dispositif comprend douze organes d'écartement 18 disposés circonférentiellement autour de l'axe XX et montés chacun mobiles en translation dans une direction radiale par rapport à l'axe XX, entre une position rapprochée de l'axe (côté gauche de la figure 1) et une position éloignée de l'axe (côté droit de la figure 1). Chaque organe d'écartement comporte, comme vu dans la direction de l'axe XX, la forme générale d'un secteur circulaire ayant un angle au sommet de 300 (voir la partie supérieure de la figure 2). Dans la position rapprochée, ces secteurs sont en butée les uns contre les autres et définissent ensemble une pièce de forme générale circulaire. Chaque organe d'écartement 18 comporte un secteur de plateau 20 possédant un angle au sommet de 30 et propre à reposer sur la platine 10. Chaque secteur 20 comporte un prolongement 22 propre à traverser une fente 16 pour permettre à l'organe d'écartement 18 correspondant de coulisser dans la direction de cette fente. Un talon 24 est fixé sous le prolongement 22 par deux vis 26 pour assurer la solidarisation de l'organe d'écartement avec la platine. L'organe d'écartement 18 peut ainsi se déplacer entre ses deux positions extrêmes en étant guidé par la fente 16 correspondante. Chaque organe d'écartement 18 présente une surface de réception 28 tournée du côté opposé à 1'axe XX pour recevoir un manchon 30 à écarter. La surface 28 a la forme d'un tronçon cylindrique circulaire dont les génératrices sont parallèles à l'axe XX. Le rayon du tronçon est choisi de telle manière que, dans la position rapprochée, ces tronçons définissent ensemble une surface cylindrique de rayon R (figure 2 en haut) adaptée au diamètre interne du manchon 30. Le manchon 30 peut ainsi être reçu autour des surfaces 28 respectives des organes d'écartement 18, tout en venant reposer sur les secteurs de plateau 20 des organes d'écartement. Chaque organe d'écartement 18 comprend en outre une surface d'appui 32 tournée du côté de l'axe XX et constituée par un méplat formant avec cet axe un angle A choisi, lequel est avantageusement inférieur à 450 En outre, chaque organe d'écartement 18 comporte une gorge périphérique 34 destinée à recevoir un organe de rappel élastique 36 de forme torique venant s'engager dans les gorges respectives 34 des organes 18. L'organe élastique 36 peut être un ressort métallique enroulé en hélice ou encore une boucle élastique. Cet organe élastique de rappel permet de solliciter les organes d'écartement 18 vers leur position rapprochée. Le dispositif comprend en outre plusieurs jeux d'éléments intercalaires 38A, 38B, 38C et 38D (figure 1 à gauche) susceptibles d'être fixés respectivement sur les organes d'écartement 28 pour définir une surface de réception de plus grande dimension que la surface de réception 28. Ces éléments intercalaires qui jouent le rôle de fourrures sont destinés à être fixés à chaque fois par une vis (non représentée) traversant ledit élément intercalaire et coopérant avec un alésage 40 réalisé dans le secteur de plateau 20. Le dispositif comprend en outre un organe d'actionnement 42 présentant une tête 44 en forme de tronc de cône dont l'axe coïncide avec l'axe XX et dont le demi-angle au sommet est égal à l'angle A précité. Le tronc de cône est orienté de telle façon que sa partie pointue soit dirigée vers le haut, c'est-à-dire vers la platine 10. La tête 44 forme ainsi une surface de came 46 ayant une forme tronconique de révolution autour de l'axe XX et propre à s'engager avec les surfaces d'appui 32 des organes d'écartement 18. L'organe d'actionnement 42 est fixé, par l'intermédiaire d'une vis 48, sur une plaque de guidage 50 qui coulisse sur quatre tirants 52 s'étendant parallèlement à l'axe XX. Les tirants 52 sont fixés, d'une part, à la platine 10 et, d'autre part, à une bride 54 supportant le corps 56 d'un vérin hydraulique 58 dont la ligne d'action se situe dans la direction de l'axe XX. Le vérin 58 possède une tige 60 dont l'extrémité est fixée à une partie 62 d'un accouplement à rotule 64, dont une autre partie est fixée à la plaque de guidage 50 par l'intermédiaire de deux consoles 66. Sur la plaque de guidage 50 est en outre fixée une tige filetée 68 s'étendant parallèlement à l'axe XX. Une butée réglable 70 est montée sur la tige filetée 68 par l'intermédiaire de deux écrous 72 montés en contre-écrous. On peut ainsi modifier la position axiale de la butée 70 par rapport à la plaque de guidage 50 et par conséquent par rapport à l'organe d'actionnement 38. La butée 70 est destinée à coopérer avec un capteur de position de fin de course 74 pour définir une première position de fin de course de l'organe d'actionnement. La plaque de guidage 50 supporte une autre tige filetée 76 sur laquelle peut être montée une autre butée (non représentée) propre à coopérer avec un autre capteur de fin de course (non représenté). De cette manière, on peut entraîner en translation l'organe d'actionnement 42 dans la direction de l'axe XX dans un sens ou dans un autre, et cela sur une course limitée réglable. La tête tronconique 44 peut être déplacée entre une position P1 ou position basse (figure 1) dans laquelle les organes d'écartement 18 sont dans la position rapprochée sous l'action de la force de rappel de l'organe élastique 36. Lorsque la tige 60 du vérin 58 est déployée, la tête 44 est déplacée progressivement vers le haut, sa surface d'appui 46 coopérant avec les surfaces d'appui 32 des organes d'écartement pour déplacer progressivement ceux-ci vers leur position éloignée de l'axe. La tête 46 peut ainsi parvenir vers une position P2 ou position haute dans laquelle les organes d'écartement sont dans leur position la plus éloignée de 1 'axe. Le déplacement en translation de la tête 46 de la position P1 à la position P2 provoque l'éloignement progressif des organes d'écartement 18 et par conséquent l'expansion radiale du manchon 30. Il suffit alors d'actionner la tête 46 dans l'autre sens, de la position P2 à la position P1, pour déplacer les organes d'écartement vers leur position rapprochée, ce qui permet d'ôter le manchon qui vient d'être agrandi et de disposer à sa place un autre manchon qu'il convient d'agrandir. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite précédemment. Ainsi, au lieu d'utiliser une tête 46 de forme tronconique, on pourrait utiliser une tête en forme de tronc de pyramide comportant douze faces latérales formant un angle A avec l'axe XX et susceptibles de coopérer respectivement avec les surfaces d'appui 32 des organes d'écartement. De même, l'organe d'actionnement peut être entraîné non seulement par un vérin hydraulique ou pneumatique, mais par tout autre moyen mécanique. L'invention trouve une application particulière à l'écartement de manchons déformables, notamment de manchons thermorétractables, destinés à être utilisés comme manchons de protection sur des bouteilles de gaz liquéfié. Revendications 1.- Dispositif d'écartement pour assurer l'expansion radiale d'un manchon déformable, caractérisé en ce qu'il comprend - une pluralité d'organes d'écartement (18) disposés circonférentiellement autour d'un axe (XX) et montés chacun mobiles en translation dans une direction radiale par rapport audit axe (XX), entre une position rapprochée et une position éloignée, chaque organe d'écartement (18) présentant une surface de réception (28) tournée du côté opposé à l'axe (XX) pour recevoir le manchon (30) à écarter; et - un organe d'actionnement (42) déplaçable en translation dans la direction dudit axe (XX) et possédant une surface de came (46) inclinée par rapport à l'axe et propre à s'engager avec des surfaces d'appui (32) prévues respectivement sur les organes d'écartement (18) pour les déplacer en synchronisme, soit vers leur position rapprochée, soit vers leur position éloignée, selon que l'organe d'actionnement (42) est déplacé dans un sens ou dans un autre. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes d'écartement (18), tels que vus dans la direction de l'axe (XX), ont la forme générale d'un secteur circulaire, de sorte que, dans la position rapprochée, les secteurs sont en butée les uns contre les autres. 3.- Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la surface de réception (28) de chaque organe d'écartement (18) comporte un tronçon cylindrique circulaire tel que, dans la position rapprochée, ces tronçons cylindriques définissent ensemble une surface cylindrique adaptée au diamètre interne du manchon (30) à écarter. 4.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un jeu d'éléments intercalaires (38A;38B;38C;38D) susceptibles d'être fixés respectivement aux organes d'écartement (18) pour définir une surface de réception de plus grande dimension que la surface de réception (28) définie par les organes d'écartement. 5.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une platine (10) munie de fentes oblongues (16) dirigées radialement par rapport à l'axe (XX) et propres à être traversées chacune par un prolongement (22) de l'organe d'écartement (18), et en ce qu'un talon (24) est fixé sur le prolongement (18) pour assurer la retenue de l'organe d'écartement sur la platine. 6.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend douze organes d'écartement (18). 7.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de rappel (36) pour solliciter les éléments d'écartement (18) vers leur position rapprochée. 8.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement (42) comprend une tête (44) en forme de tronc de cône dont le demi-angle au sommet (A) est inférieur à 45e et en ce que chaque organe d'écartement (18) comporte une surface d'appui (32) formant le même angle avec l'axe (XX). 9.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement (42) comporte une tête en forme de tronc de pyramide possédant autant de faces latérales qu'il y a d'organes d'écartement (18), chacune des faces latérales formant un angle (A) déterminé par rapport à l'axe (XX) et en ce que chaque organe d'écartement (18) comprend une surface d'appui (32) formant le même angle A avec l'axe (XX). 10.- Dispositif selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que la surface d'appui (32) de chaque organe d'écartement (18) est un méplat formant un angle (A) inférieur à 45 avec l'axe (XX). 11.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un vérin (58) relié à l'organe d'actionnement (42). 12.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement (42) est choisi de telle sorte que son rapprochement des organes d'actionnement (18) provoque le déplacement de ces derniers vers leur position éloignée de l'axe XX et que son éloignement des organes d'actionnement (18) provoque le déplacement de ces derniers vers leur position rapprochée. 13.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un capteur de position (74) disposé sur le trajet de l'organe d'actionnement (42) pour définir au moins une position réglable de fin de course.