EP1160027A1 - Expansion plier - Google Patents
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- EP1160027A1 EP1160027A1 EP01202022A EP01202022A EP1160027A1 EP 1160027 A1 EP1160027 A1 EP 1160027A1 EP 01202022 A EP01202022 A EP 01202022A EP 01202022 A EP01202022 A EP 01202022A EP 1160027 A1 EP1160027 A1 EP 1160027A1
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D41/00—Application of procedures in order to alter the diameter of tube ends
- B21D41/02—Enlarging
- B21D41/026—Enlarging by means of mandrels
Definitions
- the invention relates to the connection of tubes, and more specifically, the devices for making sockets on plastically deformable tubes.
- a socket designates the connection of two tubes of diameters substantially equivalents by fitting one tube into the other or by fitting tubes and an intermediate piece.
- a female socket designates a slight increase in the inside diameter of a tube over a given length, which can be produced by plastic deformation.
- plastic deformation carried out on a tube or on the intermediate piece.
- socket is used to designate a female socket produced by plastic deformation.
- the assembly by socket applies in particular to the assembled copper tubes by welding or soldering, or to synthetic tubes connected by inserts.
- the fitting of the fitting therefore requires a slight increase the inside diameter of the tube in order to introduce the fluted insert without difficulty.
- This increase in diameter is obtained by plastic deformation. To avoid bead formation (which is unsightly and increases the effort of mounting) when installing the ring, this increase in diameter must be precise in diameter but especially in length.
- the JR company markets a pliers with tilting by two metal sectors.
- This shouldered tool of the J.R pliers type, consists of two articulated handles and a mouthpiece.
- the tip consists of two stacks of half-cylinders of different diameters, which are articulated at the level of a generator of their peripheral surface.
- We make the socket by introducing the tip into the tube to be deformed, then by applying successive pressures on the handles. We do thus rotate the half-cylinders between them and these thus deform the tube to form a socket.
- This clamp can be used for different diameters but it is mainly intended for forming casings on copper tube annealed before fitting and brazing.
- the instructions for use with the annealed copper tube recommend a progressive action with rotation of the nozzle in the tube.
- the SAPER company also markets multi-sector socket pliers.
- the tip is cylindrical, made up of several metal sectors deviating under the action of a cone. A set of sectors is reserved for only one tube diameter to be deformed. Switching to a different diameter tube requires thus the change of the complete nozzle. This tool is more precise than the previous, with a higher cost in return.
- the document GB-639 103 describes a socket training device.
- This device consists of a matrix, a tip and an actuation key the mouthpiece.
- the matrix is formed by two articulated parts defining the profile final exterior of a tube.
- the articulated parts also define a stop for the end of the tube and a stop for the actuation key.
- the activation key is consisting of a cylindrical sleeve with an internal thread and a bar passing through the sleeve and arranged perpendicular to the sleeve.
- Buffer comprises a threaded cylindrical rod integral with a piston. A tampon is placed against the piston and surrounds an unthreaded part of the rod. Key rotation causes compression of the buffer between the piston and the tube stop. Buffer thus widens radially.
- the document JP09193250 describes a process for forming an enclosure.
- the end of a polyethylene tube is heated.
- This rod ends with a stop in contact with the tampon.
- Another stop is brought into contact with the pad.
- a cylinder pulls on the rod. The pad is thus compressed between the stops and widens radially.
- the document FR-A-2 380 831 describes a tool for forming an socket comprising an expandable mandrel fitting into the tube.
- This chuck is consisting of several segments linked together elastically. These segments form a conical axial passage for the passage of a conical needle. The pull of the needle causes the radial expansion of the mandrel.
- Document EP-A-0 397 570 describes an apparatus for forming sockets. This device has a fixed handle with movable jaws, a chuck conical end and a movable handle articulated on the mandrel by a pivot. The movable handle is also connected by a link, offset from the axis of the mandrel, with movable handle.
- the invention proposes a solution to these various problems; she offers a pliers fitted with a nozzle making it possible to obtain both uniform deformation of the tube and high deformation precision, both in length and in diameter.
- the invention allows simplified handling during the production of the socket.
- the invention also improves the service life of the pliers and of the tips.
- the invention also allows to obtain a conical socket bottom.
- the invention relates to an interlocking clamp comprising an end piece with an elastomeric pad, an axial stop, a through shaft said pad, the shaft driving the stop in translation towards the pad when it is stressed, a thrust washer pierced with a hole through which the shaft passes, means for traction of the shaft, opposite the hole, the traction means having a body with a handle and a through cavity formed in the body, said washer stop substantially closing one end of the cavity, a piston sliding in said cavity, in which are provided means for coupling the shaft, a lever mobile mounted for rotation on the handle and one end of which biases the piston.
- the end of the lever is separable from the piston.
- the lever is rotatably mounted on the handle by at least one link.
- the tampon is of substantially cylindrical shape.
- the stop comprises a circular face of diameter substantially equal to the diameter of the tampon.
- the stop is metallic.
- the pad comprises several elastomeric washers.
- metal washers are interposed between elastomeric washers.
- each tampon has a hardness of between 50 and 110 Shore A.
- the invention proposes to achieve a socket in a tube, to compress axially inside the tube and between two stops an elastomeric pad, for cause its radial widening.
- the radial deformation of the tampon causes the formation of the socket when the pad comes into contact with the wall of the tube in which it is inserted.
- the invention also provides a device facilitating compression buffer between the two axial stops.
- the invention thus makes it possible to achieve a localized increase in diameter of a tube, uniform and of high precision, with a simple handling tool and long life. Tests have shown that the tip is held better than 50,000 operations. The tool body has withstood over 250,000 operations without failure.
- Figure 1 is a schematic sectional view of a socket pliers, a end piece and a tube, before forming a socket according to the invention.
- the figure shows in section a tube 1, at the end of which is inserted a nozzle 2.
- This tip includes a stop 3, a shaft 5 and an elastomeric pad 4.
- a clamp 6 coupled to the endpiece, which is described in detail below.
- An elastomeric pad here designates a pad which is both incompressible, but deformable.
- the fact that the tampon is incompressible ensures that it deforms radially when it is axially stressed in compression by the stop and by the clamp, as explained below; preferably, the variation in volume of the buffer, when is subjected to a pressure of 50 MPa, is less than 5%. This value ensures that the deformation of the tampon effectively causes deformation of the tube in which the tip is inserted.
- the fact that the pad is deformable ensures that it deforms radially when it is compressed, and when it exerts a pressure substantially constant over the entire inner surface of the tube with which it is in contact.
- the stamp comprises two faces, substantially perpendicular to the axis of the end piece and parallel: the first face is in contact with the stop 3, the second face is a free face.
- the first face is in contact with the stop 3
- the second face is a free face.
- it has a substantially cylindrical shape, which corresponds to the inner straight section of the tube.
- the stop 3 is disposed against one face of the pad 4, and extends substantially on the entire face of the tampon. Its function is to transmit an axial force of compression on the tampon.
- the shaft 5 crosses the buffer and is connected to the stop 3 of so as to allow it to transmit to the buffer 4 a force exerted on the shaft. can transmit an axial force on the stop 3.
- the shaft 5 is a piece of low-cut steel, which is screwed onto the stop 3.
- the tensile force is transmitted to the stop.
- the stop therefore exerts a force on the tampon.
- a second stop described later, against the free face of the pad, we compress axially the buffer between these two stops, and a radial expansion is thus generated buffer.
- the pad is deformable, so we can vary its length.
- a decrease in its length therefore implies a increase in its diameter.
- the axially compressed pad extends radially as and when the compression imposed on it, and radially stresses the tube in which it is inserted. The radial force is exerted by the buffer on the walls of the tube against which the periphery of the buffer abuts.
- a buffer is preferably chosen made of an elastomeric material, for its deformability and incompressibility properties, such as for example a silicone derivative or a polyurethane.
- elastomeric material for its deformability and incompressibility properties, such as for example a silicone derivative or a polyurethane.
- pads of substantially cylindrical shape because the pad thus comes directly into contact with the entire surface to be deformed. More generally, the pad section preferably corresponds to the inner section of the tube to be deformed, with a clearance allowing the introduction of the buffer into the tube.
- An additional advantage of the tampon according to the invention is that due to the deformability of the elastomeric pad, the junction 15 between the socket 16 and the rest of the tube is progressive and conical.
- the stop 3 of the nozzle has the function of axially compressing one face of the pad, and more specifically the side of the pad which is pressed into the tube.
- the stop is chosen with a circular compression face, of diameter substantially equal to the diameter of the tampon, so as to compress the most large pad area possible.
- the diameter of a cylindrical pad used is very close to the initial diameter of the portion of tube to be deformed. So if we uses a stop diameter close to the diameter of the buffer, an axial creep is avoided of the buffer during compression, harmful to the operation of the device.
- the stop is metallic to allow good transmission of the compression forces imposed on the buffer. We can finally realize a rounded projection on the free face of the tampon, to facilitate its insertion at inside the tube.
- the stop has fixing means on the shaft 5, so that transmit the forces exerted by the shaft to the elastomer pad.
- the function of the shaft is to transmit a compression force of the mouthpiece. It can therefore have any shape. Having it in the center of the tampon avoids limiting the radial deformation of the tampon.
- the shaft has fixing means on the stop, in the example a thread of its end.
- the invention also provides a clamp 6 intended to exert traction on the shaft 5 of the nozzle and provide a stop complementary to the stop of the nozzle.
- the structure of this clamp will appear more clearly from the following description of operation of a tip coupled to a clamp.
- An example of realization of a such pliers are shown in FIG. 3.
- the pliers 6 comprises a body 7 with a handle 13, a lever 8, a piston 9, a link 10, a compression stop 11 and a dowel 17.
- the body 7 is made of treated steel. It defines a cavity 12 passing through it in part, and is fixed to the end of a handle 13.
- the piston 9 is shaped to slide in the cavity 12 and protrudes from one end of the cavity.
- On a part protruding from this piston is mounted a pin 17, which serves for hooking the lever 8.
- the end of the lever 8 is fork shaped and has two ends parallel planes each with a recess into which one end of the pin 12. The lever can thus pivot around this pin, while driving it. Conversely, the lever 8 can easily be released from the end of the piston.
- a rod 10 pivots at one of its ends around an axis of lever 8, which is close of its fork shaped end. This link 10 pivots at its other end around an axis of the handle 13.
- This link can be doubled by one second rod placed symmetrically on the other side of the lever 8 and of the handle 13.
- the handle 13 is integral with body 7 and extends substantially radially relative to the common axis of the piston 9 and of the cavity 12.
- the second end of the cavity 12 is partially closed by a washer 11. This washer is drilled so as to leave pass the tree 5.
- the piston has means for fixing the free end of the shaft to a mouthpiece. It can simply be a tapped hole, allowing the mounting of the shaft by screwing.
- the lever 8 is hooked on the end of the piston.
- the nozzle can be introduced at the end of a tube; previously the tube if necessary, cut to the right length, well perpendicularly.
- the tip is pressed into the tube, so that the end of the tube comes into contact with the washer 11 of the clamp, and that the elastomeric pad is entirely in the tube.
- This configuration is shown in Figure 1.
- the shaft 5 is urged traction, which has the effect of compressing the buffer between the stop 3 and the washer 11, and thus increase the diameter of the buffer. It follows an expansion of the diameter of the tube to the right of these washers, and a plastic deformation of the tube.
- the passage from one diameter to another is done by simple replacement of the end piece, by spacing the handles, detaching the end piece in place, and hanging it of the new tip.
- the tubes that can be formed with the tool are in particular copper tubes annealing with a diameter of 12 mm to 20 mm, or tubes made of synthetic materials from DN 12 to DN 25 in series 5, from DN 16 to DN 25 in series 3.2, tubes of minimum thickness from 2mm from DN12 to DN22, or the metal core composite tubes from DN 14 to DN22.
- the following table shows examples of characteristics of tubes to be enlarged, as well as the dimensions of these tubes after expansion according to the invention: DN 5 series 2 mm mini series 3.2 series DImini Dexp Lexp DImini Dexp Lexp DImini Dexp Lexp 12 9 10.85 11 7 8.75 11 16 12.2 14.05 11 11 12.85 11 10.6 12.35 11 20 15.4 17.25 11 15 16.85 11 13.4 14.95 11 25 19.4 21.8 16.4 19.4 21.8 16.4 17 18.55 16.4 DN Nominal outside diameter of the tube. DImini Minimum inside diameter of the tube. Dexp Internal diameter of the tube after expansion. Lexp Expanded tube length.
- the socket produced according to the invention reduces the risk of thinning or localized bleaching.
- the invention makes it possible to reduce the risk of producing sockets defective.
- the socket has an expansion of uniform diameter over the entire periphery of the tube, with an absence of any generator preferably requested.
- the progressive deformation of the buffer allows for a bottom case conical, which is particularly useful when using inserts fitting, such as barbed fitting inserts.
- the bottom cone allows thus forming a stop for the insert. This cone also allows the wedging of this insert and thus prevents the fitting from dropping unexpectedly during handling phases later.
- the invention is of course not limited to the embodiments described.
Abstract
Description
L'invention concerne le raccordement de tubes, et plus précisément, les dispositifs pour la réalisation d'emboítures sur des tubes déformables plastiquement.The invention relates to the connection of tubes, and more specifically, the devices for making sockets on plastically deformable tubes.
Une emboíture désigne le raccordement de deux tubes de diamètres sensiblement équivalents par emboítement d'un tube dans l'autre ou par emboítement des tubes et d'une pièce intermédiaire. Une emboíture femelle désigne une légère augmentation du diamètre intérieur d'un tube sur une longueur donnée, qui peut être réalisée par déformation plastique. Lors de la formation d'une emboíture, il est usuel de réaliser une emboíture femelle par déformation plastique effectuée sur un tube ou sur la pièce intermédiaire. Dans la suite, le terme emboíture est utilisé pour désigner une emboíture femelle réalisée par déformation plastique.A socket designates the connection of two tubes of diameters substantially equivalents by fitting one tube into the other or by fitting tubes and an intermediate piece. A female socket designates a slight increase in the inside diameter of a tube over a given length, which can be produced by plastic deformation. When forming an socket, it is usual to achieve a female socket by plastic deformation carried out on a tube or on the intermediate piece. In the following, the term socket is used to designate a female socket produced by plastic deformation.
L'assemblage par emboíture s'applique notamment aux tubes de cuivre assemblés par soudure ou par brasure, ou aux tubes synthétiques raccordés par inserts.The assembly by socket applies in particular to the assembled copper tubes by welding or soldering, or to synthetic tubes connected by inserts.
Il est notamment connu de raccorder deux tubes de cuivre recuit par soudure ou par brasure en réalisant préalablement une emboíture sur l'un des deux tubes. On forme ainsi une emboíture sur l'un des côtés de la liaison. Cette emboíture présente un diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre nominal du tube, sur une longueur d'environ une fois ce diamètre nominal. Après formation de l'emboíture et décapage des parties à souder, l'extrémité lisse de l'autre tube est introduite à fond de l'emboíture, la liaison est alors effectuée par capillarité à chaud, par soudure ou brasure.It is notably known to connect two copper tubes annealed by soldering or by brazing by making a socket beforehand on one of the two tubes. We thus forms a socket on one of the sides of the connection. This socket presents an inner diameter slightly greater than the nominal diameter of the tube, on a length of about once this nominal diameter. After formation of the socket and pickling of the parts to be welded, the smooth end of the other tube is introduced at the bottom of the socket, the connection is then made by hot capillary action, by welding or solder.
Il est également connu d'effectuer des emboítures sur des tubes à base de matériaux de synthèse semi-rigides (polyéthylène, polyéthylène réticulé, polybutène, polypropylène...) mais aussi sur des tubes multi-couches, et en particulier les tubes à âme métallique, qui sont raccordés par des raccords mécaniques. Un des types de raccord utilisés est le raccord à compression par coulissement de bague. Un tel raccord est constitué du corps de raccord avec une partie d'insert cannelé à introduire à l'intérieur du tube, du tube, et d'une bague qui coulisse à l'extérieur du tube. Lors du glissement de la bague en superposition de l'insert, la partie du tube prisonnière entre insert et bague se trouve en compression et l'assemblage tube/raccord devient indémontable et résistant. La mise en place du raccord nécessite donc une légère augmentation du diamètre intérieur du tube afin d'y introduire l'insert cannelé sans difficulté. Cette augmentation de diamètre est obtenue par déformation plastique. Pour éviter la formation de bourrelet (qui est inesthétique et augmente l'effort de montage) lors de la mise en place de la bague, cette augmentation de diamètre doit être précise en diamètre mais surtout en longueur. It is also known to carry out sockets on tubes based on materials semi-rigid synthetic materials (polyethylene, crosslinked polyethylene, polybutene, polypropylene ...) but also on multi-layer tubes, and in particular tubes with metallic core, which are connected by mechanical fittings. One of the types of fitting used is the compression fitting by ring sliding. Such fitting consists of the fitting body with a part of a grooved insert to be inserted inside the tube, the tube, and a ring that slides outside the tube. During the slip of the ring in superposition of the insert, the part of the captive tube between insert and ring are in compression and the tube / fitting assembly becomes non-removable and resistant. The fitting of the fitting therefore requires a slight increase the inside diameter of the tube in order to introduce the fluted insert without difficulty. This increase in diameter is obtained by plastic deformation. To avoid bead formation (which is unsightly and increases the effort of mounting) when installing the ring, this increase in diameter must be precise in diameter but especially in length.
La société JR commercialise une pince à emboíture par basculement de deux secteurs métalliques.Cet outil épaulé, de type pince J.R, est constituée de deux poignées articulées et d'un embout. L'embout est constitué de deux empilements de demi-cylindres de diamètres différents, qui sont articulés au niveau d'une génératrice de leur surface périphérique. On réalise l'emboíture en introduisant l'embout dans le tube à déformer, puis en exerçant des pressions successives sur les poignées. On fait ainsi pivoter les demi-cylindres entre eux et ceux-ci déforment ainsi le tube pour former une emboíture. Cette pince peut servir pour différents diamètres mais elle est essentiellement destinée au formage d'emboítures sur tube cuivre recuit avant emboítage et brasure. Le mode d'emploi avec le tube cuivre recuit préconise une action progressive avec rotation de l'embout dans le tube. Pour les tubes en matériau de synthèse, pour obtenir certaines caractéristiques d'emboíture correspondant au besoin, telles que la longueur ou le diamètre intérieur de l'emboíture, ou encore la régularité du formage, il est nécessaire de prendre certaines précautions: il faut notamment donner des coups d'expansion en tournant mais éviter par contre d'enfoncer les mors sur toute leur longueur .The JR company markets a pliers with tilting by two metal sectors. This shouldered tool, of the J.R pliers type, consists of two articulated handles and a mouthpiece. The tip consists of two stacks of half-cylinders of different diameters, which are articulated at the level of a generator of their peripheral surface. We make the socket by introducing the tip into the tube to be deformed, then by applying successive pressures on the handles. We do thus rotate the half-cylinders between them and these thus deform the tube to form a socket. This clamp can be used for different diameters but it is mainly intended for forming casings on copper tube annealed before fitting and brazing. The instructions for use with the annealed copper tube recommend a progressive action with rotation of the nozzle in the tube. For tubes made of material synthesis, to obtain certain socket characteristics corresponding to the need, such as the length or the inside diameter of the socket, or the regularity of the forming, it is necessary to take certain precautions: it is necessary in particular to give expansion shots while turning but on the other hand avoid sinking the jaws over their entire length.
La société SAPER commercialise également une pince à emboíture multi-secteurs. L'embout est de forme cylindrique, composé de plusieurs secteurs métalliques s'écartant sous l'action d'un cône. Un jeu de secteurs n'est réservé qu'à un seul diamètre de tube à déformer. Le passage à un tube de diamètre différent nécessite ainsi le changement de l'embout complet. Cet outillage se révèle plus précis que le précédent, avec en contrepartie un coût plus élevé.The SAPER company also markets multi-sector socket pliers. The tip is cylindrical, made up of several metal sectors deviating under the action of a cone. A set of sectors is reserved for only one tube diameter to be deformed. Switching to a different diameter tube requires thus the change of the complete nozzle. This tool is more precise than the previous, with a higher cost in return.
Ces solutions présentent des inconvénients. Du fait de la géométrie des secteurs, la déformation plastique est hétérogène et il peut s'ensuivre une fragilisation ou un blanchiment du tube. Cela a pour conséquences de provoquer des montages défectueux, de créer des bourrelets inesthétiques et d'occasionner des ruptures de pinces: ainsi, lors de la formation d'un bourrelet, tout effort excessif entraíne la rupture du cliquet d'avance de la pince de montage. Une emboíture de précision nécessite un embout plus complexe et donc plus coûteux. De plus, la manipulation de la pince se révèle délicate, en nécessitant notamment une rotation de l'embout dans le tube.These solutions have drawbacks. Due to the geometry of sectors, plastic deformation is heterogeneous and it can result in embrittlement or bleaching of the tube. This has the consequences of causing montages defective, create unsightly bulges and cause breaks in clamps: thus, during the formation of a bead, any excessive effort causes the breakage of the advance ratchet of the mounting clamp. Precision interlocking requires a more complex and therefore more expensive tip. In addition, handling of the clamp proves to be delicate, in particular requiring rotation of the nozzle in the tube.
Le document GB-639 103 décrit un dispositif de formation d'emboíture. Ce dispositif est constitué d'une matrice, d'un embout et d'une clé d'actionnement de l'embout. La matrice est formée de deux parties articulées définissant le profil extérieur final d'un tube. Les parties articulées définissent également une butée pour l'extrémité du tube et une butée pour la clé d'actionnement. La clé d'actionnement est constituée d'un manchon cylindrique présentant un filet intérieur et d'une barre traversant le manchon et disposée perpendiculairement au manchon. Le tampon comprend une tige cylindrique filetée solidaire d'un piston. Un tampon est disposé contre le piston et entoure une partie non filetée de la tige. La rotation de la clé provoque la compression du tampon entre le piston et la butée du tube. Le tampon s'élargit ainsi radialement.The document GB-639 103 describes a socket training device. This device consists of a matrix, a tip and an actuation key the mouthpiece. The matrix is formed by two articulated parts defining the profile final exterior of a tube. The articulated parts also define a stop for the end of the tube and a stop for the actuation key. The activation key is consisting of a cylindrical sleeve with an internal thread and a bar passing through the sleeve and arranged perpendicular to the sleeve. Buffer comprises a threaded cylindrical rod integral with a piston. A tampon is placed against the piston and surrounds an unthreaded part of the rod. Key rotation causes compression of the buffer between the piston and the tube stop. Buffer thus widens radially.
Le document JP09193250 décrit un procédé de formation d'emboíture. L'extrémité d'un tube de polyéthylène est chauffée. On utilise un outil présentant un tampon en élastomère traversé par une tige. Cette tige se termine par une butée en contact avec le tampon. Une autre butée est mise en contact avec le tampon. Un vérin tire sur la tige. Le tampon est ainsi comprimé entre les butées et s'élargit radialement.The document JP09193250 describes a process for forming an enclosure. The end of a polyethylene tube is heated. We use a tool with a elastomer pad crossed by a rod. This rod ends with a stop in contact with the tampon. Another stop is brought into contact with the pad. A cylinder pulls on the rod. The pad is thus compressed between the stops and widens radially.
Le document FR-A-2 380 831 décrit un outil de formation d'emboíture comprenant un mandrin expansible s'emboítant dans le tube. Ce mandrin est constitué de plusieurs segments reliés entre eux élastiquement. Ces segments forment un passage axial conique pour le passage d'une aiguille conique. La traction de l'aiguille provoque l'expansion radiale du mandrin.The document FR-A-2 380 831 describes a tool for forming an socket comprising an expandable mandrel fitting into the tube. This chuck is consisting of several segments linked together elastically. These segments form a conical axial passage for the passage of a conical needle. The pull of the needle causes the radial expansion of the mandrel.
Le document EP-A-0 397 570 décrit un appareil de formation d'emboítures. cet appareil présente un manche fixe muni de mâchoires mobiles, un mandrin à extrémité conique et un manche mobile articulé sur le mandrin par un pivot. Le manche mobile est en outre connecté par une biellette, décalée par rapport à l'axe du mandrin, au manche mobile.Document EP-A-0 397 570 describes an apparatus for forming sockets. this device has a fixed handle with movable jaws, a chuck conical end and a movable handle articulated on the mandrel by a pivot. The movable handle is also connected by a link, offset from the axis of the mandrel, with movable handle.
Aucune pince de l'état de la technique ne résout l'ensemble de ces problèmes.No clamp of the state of the art solves all of these problems.
Il existe donc un besoin pour une pince à emboíture résolvant un ou plusieurs de ces inconvénients.There is therefore a need for an interlocking pliers resolving one or more of these disadvantages.
L'invention propose une solution à ces différents problèmes; elle propose une pince munie d'un embout permettant d'obtenir à la fois une déformation uniforme du tube et une précision de déformation élevée, tant en longueur qu'en diamètre. L'invention permet une manipulation simplifiée durant la réalisation de l'emboíture. L'invention améliore aussi la durée de vie de la pince et des embouts. L'invention permet en outre d'obtenir un fond d'emboíture conique.The invention proposes a solution to these various problems; she offers a pliers fitted with a nozzle making it possible to obtain both uniform deformation of the tube and high deformation precision, both in length and in diameter. The invention allows simplified handling during the production of the socket. The invention also improves the service life of the pliers and of the tips. The invention also allows to obtain a conical socket bottom.
Plus précisément, l'invention a pour objet une pince à emboíture comprenant un embout présentant un tampon élastomère une butée axiale, un arbre traversant ledit tampon, l'arbre entraínant la butée en translation vers le tampon lorsqu'il est sollicité, une rondelle de butée percée d'un trou traversé par l'arbre, des moyens de traction de l'arbre, en regard du trou, les moyens de traction présentant un corps avec une poignée et une cavité traversante ménagée dans le corps, ladite rondelle de butée obturant sensiblement une extrémité de la cavité, un piston coulissant dans ladite cavité, dans lequel sont ménagés des moyens de couplage de l'arbre, un levier mobile monté à rotation sur la poignée et dont une extrémité sollicite le piston. More specifically, the invention relates to an interlocking clamp comprising an end piece with an elastomeric pad, an axial stop, a through shaft said pad, the shaft driving the stop in translation towards the pad when it is stressed, a thrust washer pierced with a hole through which the shaft passes, means for traction of the shaft, opposite the hole, the traction means having a body with a handle and a through cavity formed in the body, said washer stop substantially closing one end of the cavity, a piston sliding in said cavity, in which are provided means for coupling the shaft, a lever mobile mounted for rotation on the handle and one end of which biases the piston.
Selon une variante, l'extrémité du levier est séparable du piston.Alternatively, the end of the lever is separable from the piston.
Selon une autre variante, le levier est monté à rotation sur la poignée par l'intermédiaire d'au moins une biellette.According to another variant, the lever is rotatably mounted on the handle by at least one link.
Selon encore une variante, le tampon est de forme sensiblement cylindrique.According to yet another variant, the tampon is of substantially cylindrical shape.
Selon encore une autre variante, la butée comporte une face circulaire de diamètre sensiblement égal au diamètre du tampon.According to yet another variant, the stop comprises a circular face of diameter substantially equal to the diameter of the tampon.
On peut également prévoir que la butée est métallique.It can also be provided that the stop is metallic.
Selon une variante, le tampon comprend plusieurs rondelles élastomères.Alternatively, the pad comprises several elastomeric washers.
Selon une autre variante, des rondelles métalliques sont intercalées entre des rondelles élastomères.According to another variant, metal washers are interposed between elastomeric washers.
Selon encore une variante, chaque tampon a une dureté comprise entre 50 et 110 Shore A.According to another variant, each tampon has a hardness of between 50 and 110 Shore A.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront à la lecture de la description qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés, qui montrent:
- figure 1, une vue schématique en coupe d'une pince à emboíture, d'un embout et d'un tube , avant formation d'une emboíture selon l'invention;
- figure 2, une vue schématique en coupe d'une pince à emboíture, d'un embout et d'un tube , durant la formation d'une emboíture selon l'invention;
- figure 3, une vue schématique en coupe partielle d'une pince à emboíture et d'un embout selon l'invention.
- Figure 1, a schematic sectional view of a socket pliers, a tip and a tube, before forming a socket according to the invention;
- Figure 2, a schematic sectional view of a socket pliers, a tip and a tube, during the formation of a socket according to the invention;
- Figure 3, a schematic partial sectional view of a locking pliers and a tip according to the invention.
L'invention propose pour réaliser une emboíture dans un tube, de comprimer axialement à l'intérieur du tube et entre deux butées un tampon élastomère, pour provoquer son élargissement radial. La déformation radiale du tampon provoque la formation de l'emboíture lorsque le tampon vient au contact de la paroi du tube dans lequel il est inséré. L'invention propose également un dispositif facilitant la compression du tampon entre les deux butées axiales.The invention proposes to achieve a socket in a tube, to compress axially inside the tube and between two stops an elastomeric pad, for cause its radial widening. The radial deformation of the tampon causes the formation of the socket when the pad comes into contact with the wall of the tube in which it is inserted. The invention also provides a device facilitating compression buffer between the two axial stops.
L'invention permet ainsi de réaliser une augmentation localisée du diamètre d'un tube, uniforme et de grande précision, avec un outillage de manipulation simple et à durée de vie élevée. Des essais ont montré une tenue de l'embout supérieure à 50000 manoeuvres. Le corps de l'outil a résisté à plus de 250000 manoeuvres sans défaillance.The invention thus makes it possible to achieve a localized increase in diameter of a tube, uniform and of high precision, with a simple handling tool and long life. Tests have shown that the tip is held better than 50,000 operations. The tool body has withstood over 250,000 operations without failure.
L'exemple qui suit détaille un mode de réalisation d'un embout selon l'invention.
La figure 1 est une vue schématique en coupe d'une pince à emboíture, d'un
embout et d'un tube , avant formation d'une emboíture selon l'invention. La figure
montre en coupe un tube 1, à l'extrémité duquel est introduit un embout 2. Cet
embout comprend une butée 3, un arbre 5 et un tampon élastomère 4. Est aussi représentée
sur la figure une pince 6 couplée à l'embout, qui est décrite en détail plus bas. The example which follows details an embodiment of a nozzle according to the invention.
Figure 1 is a schematic sectional view of a socket pliers, a
end piece and a tube, before forming a socket according to the invention. The figure
shows in section a
Un tampon élastomère désigne ici un tampon à la fois incompressible, mais
déformable. Le fait que le tampon soit incompressible assure qu'il se déforme radialement
lorsqu'il est sollicité axialement en compression par la butée et par la pince,
comme expliqué plus bas; de préférence, la variation de volume du tampon, lorsqu'il
est soumis à une pression de 50 MPa, est inférieure à 5%. Cette valeur assure que la
déformation du tampon provoque effectivement une déformation du tube dans lequel
l'embout est inséré. Le fait que le tampon est déformable assure qu'il se déforme
radialement lorsqu'il est comprimé, et qu'il exerce une pression sensiblement
constante sur toute la surface intérieure du tube avec lequel il est en contact. Cette
pression peut atteindre 30 Mpa, voire 40 Mpa et dépend de l'effort exercé sur les
poignées. Le tampon comprend deux faces, sensiblement perpendiculaires à l'axe de
l'embout et parallèles: la première face est en contact avec la butée 3, la seconde face
est une face libre. Dans l'exemple, il a une forme sensiblement cylindrique, qui
correspond à la section droite intérieure du tube.An elastomeric pad here designates a pad which is both incompressible, but
deformable. The fact that the tampon is incompressible ensures that it deforms radially
when it is axially stressed in compression by the stop and by the clamp,
as explained below; preferably, the variation in volume of the buffer, when
is subjected to a pressure of 50 MPa, is less than 5%. This value ensures that the
deformation of the tampon effectively causes deformation of the tube in which
the tip is inserted. The fact that the pad is deformable ensures that it deforms
radially when it is compressed, and when it exerts a pressure substantially
constant over the entire inner surface of the tube with which it is in contact. This
pressure can reach 30 Mpa, even 40 Mpa and depends on the force exerted on the
handles. The stamp comprises two faces, substantially perpendicular to the axis of
the end piece and parallel: the first face is in contact with the
La butée 3 est disposée contre une face du tampon 4, et s'étend sensiblement
sur toute la face du tampon. Sa fonction est de transmettre un effort axial de
compression sur le tampon. L'arbre 5 traverse le tampon et est relié à la butée 3 de
sorte à lui permettre de transmettre au tampon 4 un effort exercé sur l'arbre. peut
transmettre un effort axial sur la butée 3. Dans le mode de réalisation de la figure,
l'arbre 5 est une pièce en acier décolleté, qui est vissé sur la butée 3.The
Ainsi, par une traction axiale sur l'arbre 5, on transmet l'effort de traction à la
butée. La butée exerce en conséquence un effort sur le tampon. En disposant une
seconde butée, décrite ultérieurement, contre la face libre du tampon, on comprime
axialement le tampon entre ces deux butées, et on génère ainsi une expansion radiale
du tampon. En effet, le tampon est déformable, on peut donc faire varier sa longueur.
De plus, il est incompressible, une diminution de sa longueur implique donc une
augmentation de son diamètre. Le tampon comprimé axialement s'étend radialement
au fur et à mesure de la compression qui lui est imposée, et sollicite radialement le
tube dans lequel il est inséré. La force radiale est exercée par le tampon sur les parois
du tube contre lequel la périphérie du tampon vient buter. Un effort de compression
suffisant provoque ainsi une déformation plastique de la zone du tube au droit du
tampon. On obtient ainsi une augmentation localisée du diamètre du tube, comme
ceci est représenté sur la figure 2. En l'absence de sollicitation, le tampon élastomère
revient rapidement à sa géométrie d'origine et peut donc aisément être dégagé de
l'extrémité du tube après expansion.Thus, by an axial traction on the
Divers modes de réalisation particuliers de l'embout selon l'invention apportent des avantages supplémentaires. Le tampon étant une pièce destinée à être comprimée axialement pour obtenir sa dilatation radiale, on choisit de préférence un tampon réalisé dans un matériau élastomère, pour ses propriétés de déformabilité et d'incompressibilité, comme par exemple un dérivé siliconé ou un polyuréthane. De plus, pour favoriser l'homogénéité de la déformation de tubes généralement cylindriques, il est préférable d'utiliser des tampons de forme sensiblement cylindrique car le tampon vient ainsi directement au contact de l'ensemble de la surface à déformer. Plus généralement, la section du tampon correspond de préférence à la section intérieure du tube à déformer, avec un jeu permettant l'introduction du tampon dans le tube.Various particular embodiments of the nozzle according to the invention provide additional benefits. The tampon being a part intended to be compressed axially to obtain its radial expansion, a buffer is preferably chosen made of an elastomeric material, for its deformability and incompressibility properties, such as for example a silicone derivative or a polyurethane. In addition, for favor the homogeneity of the deformation of generally cylindrical tubes, it is preferable to use pads of substantially cylindrical shape because the pad thus comes directly into contact with the entire surface to be deformed. More generally, the pad section preferably corresponds to the inner section of the tube to be deformed, with a clearance allowing the introduction of the buffer into the tube.
Il peut aussi être intéressant de contrôler la dureté du tampon. Ceci assure que le tampon peut ainsi déformer le tube de manière homogène durant sa déformation, même en cas de défaut dans le tube, ou dans le cas où la section extérieure du tampon n'est pas exactement identique à celle du tube. Une dureté comprise entre 50 et 110 Shore A semble particulièrement adaptée. Il est également préférable de choisir un élastomère ayant une bonne tenue au temps et une bonne tenue chimique, en particulier pour résister aux graisses et aux solvants couramment utilisés dans les métiers de la construction.It can also be interesting to check the hardness of the tampon. This ensures that the tampon can thus deform the tube homogeneously during its deformation, even in the event of a defect in the tube, or in the case where the outer section of the buffer is not exactly the same as that of the tube. A hardness between 50 and 110 Shore A seems particularly suitable. It is also best to choose a elastomer having good time resistance and good chemical resistance, in particular to resist greases and solvents commonly used in the trades construction.
La description a jusqu'à présent indiqué l'utilisation d'un tampon monobloc. Il
est cependant possible de faire varier le rapport entre la longueur de tube à déformer
et le diamètre à obtenir en utilisant un tampon multi-bagues, composé de plusieurs
rondelles élastomères empilées, entre lesquelles on peut si nécessaire intercaler des
pièces non déformables, comme des rondelles métalliques 14. On enfile ainsi des
rondelles acier et des rondelles élastomères sur l'arbre 5. L'introduction de rondelles
élastomères n'a pas d'influence sur la qualité de l'emboíture, car du fait des propriétés
de déformabilité des rondelles élastomères, celles-ci peuvent recouvrir intégralement
les rondelles métalliques pour couvrir toute la surface du tube désirée. L'introduction
des rondelles assure que le tampon élastomère formé des rondelles élastomères et
métalliques se déforme radialement de façon homogène.The description has so far indicated the use of a one-piece pad. he
it is however possible to vary the ratio between the length of tube to be deformed
and the diameter to be obtained using a multi-ring buffer, composed of several
stacked elastomer washers, between which it is possible to interpose
non-deformable parts, such as
Un avantage supplémentaire du tampon selon l'invention est que du fait de la
déformabilité du tampon élastomère, la jonction 15 entre l'emboíture 16 et le reste du
tube est progressive et conique.An additional advantage of the tampon according to the invention is that due to the
deformability of the elastomeric pad, the
La butée 3 de l'embout a pour fonction de comprimer axialement une face du
tampon, et plus spécifiquement la face du tampon qui se trouve enfoncée dans le
tube. Préférentiellement, on choisit la butée avec une face de compression circulaire,
de diamètre sensiblement égal au diamètre du tampon, de façon à comprimer la plus
grande surface possible du tampon. De plus, le diamètre d'un tampon cylindrique
utilisé est très proche du diamètre initial de la portion de tube à déformer. Ainsi, si on
utilise un diamètre de butée proche du diamètre du tampon, on évite un fluage axial
du tampon lors de la compression, néfaste au fonctionnement du dispositif. Selon un
mode de réalisation particulier, la butée est métallique pour permettre une bonne
transmission des efforts de compression imposés au tampon. On peut enfin réaliser
une avancée arrondie sur la face libre du tampon, afin de faciliter son insertion à
l'intérieur du tube. La butée présente des moyens de fixation sur l'arbre 5, de sorte à
transmettre au tampon élastomère les efforts exercés par l'arbre.The
L'arbre a pour fonction de transmettre à la butée un effort de compression de l'embout. Il peut de ce fait présenter une forme quelconque. Le fait de le disposer au centre du tampon évite de limiter la déformation radiale du tampon. A une extrémité, l'arbre présente des moyens de fixation sur la butée, dans l'exemple un filetage de son extrémité. On pourrait aussi utiliser un arbre monobloc avec la butée, et par exemple simple utiliser comme arbre et comme butée une vis: la tige de la vis servirait alors d'arbre, tandis que la tête de la vis servirait de butée.The function of the shaft is to transmit a compression force of the mouthpiece. It can therefore have any shape. Having it in the center of the tampon avoids limiting the radial deformation of the tampon. At one end, the shaft has fixing means on the stop, in the example a thread of its end. We could also use a monobloc shaft with the stop, and for example simple to use as a shaft and as a stopper a screw: the rod of the screw would then serve shaft, while the head of the screw would serve as a stop.
L'invention propose aussi une pince 6 destinée à exercer une traction sur l'arbre
5 de l'embout et fournir une butée complémentaire de la butée de l'embout. La
structure de cette pince apparaítra plus clairement de la description qui suit du
fonctionnement d'un embout couplé à une pince. Un exemple de réalisation d'une
telle pince est représenté à la figure 3. Selon cet exemple de réalisation, la pince 6
comprend un corps 7 avec une poignée 13, un levier 8, un piston 9, une biellette 10,
une butée de compression 11 et une cheville 17.The invention also provides a
Le corps 7 est réalisé en acier traité. Il définit une cavité 12 le traversant de part
en part, et est fixé à l'extrémité d'une poignée 13. Le piston 9 est conformé pour
coulisser dans la cavité 12 et dépasse d'une extrémité de la cavité. Sur une partie
saillante de ce piston est montée une cheville 17, qui sert pour l'accrochage du levier
8. L'extrémité du levier 8 est conformée en fourche et présente deux extrémités
planes parallèles avec chacune un évidement dans lequel s'insère une extrémité de la
cheville 12. Le levier peut ainsi pivoter autour de cette cheville, tout en l'entraínant.
Inversement, le levier 8 peut aisément être dégagé de l'extrémité du piston. Une
biellette 10 pivote à une de ses extrémités autour d'un axe du levier 8, qui est proche
de son extrémité conformée en fourche. Cette biellette 10 pivote à son autre extrémité
autour d'un axe de la poignée 13. Cette biellette peut être doublée d'une seconde
biellette placée symétriquement de l'autre côté du levier 8 et de la poignée 13. La
poignée 13 est solidaire du corps 7 et s'étend sensiblement radialement par rapport à
l'axe commun du piston 9 et de la cavité 12. La seconde extrémité de la cavité 12 est
partiellement obturée par une rondelle 11. Cette rondelle est percée de façon à laisser
passer l'arbre 5.The
Le piston présente des moyens de fixation de l'extrémité libre de l'arbre d'un embout. Il peut s'agir simplement d'un trou taraudé, permettant le montage de l'arbre par vissage. The piston has means for fixing the free end of the shaft to a mouthpiece. It can simply be a tapped hole, allowing the mounting of the shaft by screwing.
Le fonctionnement de la pince est le suivant. Un embout est fixé sur le piston 9,
l'arbre traversant le trou de la rondelle 11. Dans cette position, comme représentée
sur la figure 1, le tampon de l'embout est en contact de la rondelle de la pince d'une
part et de la butée d'autre part. On remarquera que pour la fixation de l'embout sur le
piston, le levier 8 peut être dégagé de l'extrémité du piston qui est en saillie du corps
7. Ceci permet de faire tourner le piston, ou de le changer facilement, par exemple si
l'on dispose de plusieurs types d'arbres avec des moyens d'accrochage différent.The operation of the clamp is as follows. A nozzle is fixed on the
Une fois l'embout fixé, le levier 8 est accroché sur l'extrémité du piston. Dans
cette position, l'embout peut être introduit à l'extrémité d'un tube; auparavant, le tube
est si nécessaire coupé à la bonne longueur, bien perpendiculairement. L'embout est
enfoncé dans le tube, de sorte à ce que l'extrémité du tube vienne au contact de la
rondelle 11 de la pince, et que le tampon élastomère soit entièrement dans le tube.
Cette configuration est représentée à la figure 1.Once the nozzle has been fixed, the
Par quelques pressions sur le levier 8 et les poignées 13, on sollicite l'arbre 5 en
traction, ce qui a pour effet de comprimer le tampon entre la butée 3 et la rondelle 11,
et d' augmenter ainsi le diamètre du tampon. Il s'ensuit une expansion du diamètre du
tube au droit de ces rondelles, et une déformation plastique du tube.With a few presses on the
Lorsque l'on relâche le levier 8, le tampon cesse d'être sollicité, et peut facilement
être retiré de l'extrémité déformée du tube.When the
Dans le cas d'un tube en matériau de synthèse, pour un assemblage avec un insert, il est préférable d'introduire l'insert aussitôt après le retrait de la pince, du fait que l'effet mémoire du matériau tend à ramener plus ou moins rapidement la partie déformée à son diamètre d'origine. S'il existe une bague de sertissage, celle-ci est engagée sur le tube avant qu'il ne soit déformée, et elle est ramenée après déformation contre l'insert, à l'aide d'une pince de montage adaptée.In the case of a synthetic material tube, for assembly with a insert, it is preferable to insert the insert immediately after removing the clamp, because that the memory effect of the material tends to bring the part more or less quickly distorted to its original diameter. If there is a crimp ring, this is engaged on the tube before it is deformed, and it is brought back after deformation against the insert, using suitable mounting pliers.
Le passage d'un diamètre à un autre s'effectue par simple remplacement de l'embout, par écartement des poignées, décrochage de l'embout en place, et accrochage du nouvel embout.The passage from one diameter to another is done by simple replacement of the end piece, by spacing the handles, detaching the end piece in place, and hanging it of the new tip.
L'invention peut aussi prendre la forme d'un ensemble d'outils comprenant:
- un ensemble d'embouts interchangeables adaptés aux différents diamètres de tubes. Ces embouts sont composés, par diamètre, d'un axe en acier décolleté sur lequel sont enfilées des rondelles acier et des bagues élastomères. Le gonflement de ces embouts permet l'expansion du diamètre intérieur des tubes aux dimensions souhaitées; pour chaque embout, la longueur de déformation peut simplement être réglée en modifiant le nombre de rondelles utilisées, lors du montage de l'embout sur la pince;
- un corps en acier usiné traité muni de poignées et d'un système d'accrochage pour la mise en place et le maintien des embouts.
- a set of interchangeable tips adapted to different tube diameters. These end pieces are composed, by diameter, of a low-cut steel axis on which steel washers and elastomer rings are threaded. The swelling of these tips allows the expansion of the inner diameter of the tubes to the desired dimensions; for each end piece, the deformation length can simply be adjusted by modifying the number of washers used, when mounting the end piece on the clamp;
- a treated machined steel body fitted with handles and a hanging system for fitting and holding the end caps.
Les tubes pouvant être formés avec l'outil sont notamment les tubes en cuivre
recuit de diamètre 12 mm à 20 mm, ou les tubes en matériaux de synthèse du DN 12
au DN 25 en série 5, du DN 16 au DN 25 en série 3.2, les tubes d'épaisseur minimum
de 2mm du DN12 au DN22, ou encore les tubes composites à âme métallique du DN
14 au DN22. On peut notamment utiliser les tubes commercialisés par la demanderesse
sous la marque RETUBE, qui sont des tubes en polyéthylène réticulé.The tubes that can be formed with the tool are in particular copper tubes
annealing with a diameter of 12 mm to 20 mm, or tubes made of synthetic materials from
Le tableau suivant expose des exemples de caractéristiques de tubes à élargir,
ainsi que les dimensions de ces tubes après expansion selon l'invention:
Durant les cinq secondes qui suivent l'expansion, on peut constater, pour ce
type de tuyaux, les relations suivantes:
L'emboíture réalisée selon l'invention diminue le risque d'amincissement ou de blanchiment localisé. L'invention permet de réduire le risque de réalisation d'emboítures défectueuses. L'emboíture présente une expansion de diamètre uniforme sur toute la périphérie du tube, avec une absence de toute génératrice préférentiellement sollicitée.The socket produced according to the invention reduces the risk of thinning or localized bleaching. The invention makes it possible to reduce the risk of producing sockets defective. The socket has an expansion of uniform diameter over the entire periphery of the tube, with an absence of any generator preferably requested.
La déformation progressive du tampon permet de réaliser un fond d'emboíture conique, ce qui se révèle particulièrement utile lors de l'utilisation d'inserts de raccord, comme des inserts de raccord cannelés. Le cône de fond d'emboíture permet ainsi de former une butée pour l'insert. Ce cône permet également le coincement de cet insert et évite ainsi la chute inopinée du raccord lors de phases de manutention ultérieures.The progressive deformation of the buffer allows for a bottom case conical, which is particularly useful when using inserts fitting, such as barbed fitting inserts. The bottom cone allows thus forming a stop for the insert. This cone also allows the wedging of this insert and thus prevents the fitting from dropping unexpectedly during handling phases later.
L'invention n'est bien entendu pas limitée aux modes de réalisation décrits. En
particulier, on peut envisager dans le cadre de l'invention, d'intégrer l'arbre de
l'embout dans la pince, de réaliser une rondelle 11 de butée détachable de la pince ou
de l'embout ou encore un embout intégrant les deux butées décrites.The invention is of course not limited to the embodiments described. In
particular, it is conceivable within the framework of the invention, to integrate the tree of
the end piece in the pliers, to produce a
Claims (9)
les moyens de traction présentent:
the traction means have:
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