FR2729206A1

FR2729206A1 - Connection between flexible tube and rigid end fitting

Info

Publication number: FR2729206A1
Application number: FR9500108A
Authority: FR
Inventors: Jean Claude Douchet
Original assignee: Nobel Plastiques SA
Current assignee: Nobel Plastiques SA
Priority date: 1995-01-06
Filing date: 1995-01-06
Publication date: 1996-07-12

Abstract

Method of joining a rigid tubular part (1) to the end of a flexible tube (8). A portion (2) of the part with external, circumferential grooves (6) is covered with a hot melt material (7) compatible with the material (9) of the inside of the tube (8) and after inserted heating is in the tube and which has been surface treated. A sleeve (11) is then applied around the assembly to give radial compression. The tube surface treatment is by flaming or corona if it is polyolefin or polyamide. The material (7) to cover the grooved end (2) is polyamide, polyurethane, polyolefin, hot-melt adhesive or epoxy resin.

Description

La présente invention concerne un procédé pour réaliser la liaison d'un tuyau ou tube en matière souple avec un embout rigide, qu'il soit métallique ou en matière plastique. The present invention relates to a method for making the connection of a flexible material pipe or tube with a rigid end piece, whether metallic or plastic.

De manière connue, la plupart des tuyaux en caoutchouc ou élastomère sont équipés à leurs extrémités d'un embout rigide. C'est en effet une nécessité de disposer d'une pièce rigide pour raccorder un tube souple à un appareil ou à un autre tube, cette pièce étant le support des moyens de liaison mécaniques entre les éléments reliés et le siège des moyens d'étanchéité. In known manner, most rubber or elastomeric hoses are fitted at their ends with a rigid end piece. It is indeed a necessity to have a rigid piece to connect a flexible tube to an appliance or to another tube, this piece being the support of the mechanical connection means between the connected elements and the seat of the sealing means. .

Ce genre d'embouts est fixé à demeure à l'extrémité du tuyau de la manière suivante : une partie cylindrique de l'embout est rainurée pour présenter des reliefs extérieurs dits "en dents de sapin" et est introduite à force à l'intérieur du tuyau. Un manchon ou jupe est ensuite rapporté sur la partie du tuyau enserrant la portion de l'embout et rétreinte radialement, d'une part pour serrer le tuyau sur l'embout et contraindre les dents de sapins à s'incruster dans la paroi du tuyau et, d'autre part pour pénétrer dans une gorge extérieure circulaire que possède l'embout au-delà de l'extrémité du tuyau. Parfois, un joint d'étanchéité est ajouté entre l'embout et le tuyau et emprisonné à l'intérieur du manchon de sertissage. This type of end fitting is permanently fixed to the end of the pipe in the following manner: a cylindrical part of the end fitting is grooved to present external reliefs known as "fir-tree teeth" and is forced into the interior of the pipe. A sleeve or skirt is then attached to the part of the pipe enclosing the portion of the endpiece and constricted radially, firstly for clamping the pipe on the endpiece and forcing the fir teeth to become embedded in the wall of the pipe and, on the other hand, to enter a circular external groove which the nozzle has beyond the end of the pipe. Sometimes a seal is added between the end piece and the pipe and trapped inside the crimp sleeve.

Ce mode de fixation ne convient qu'imparfaitement. D'abord pour ce qui concerne les tuyaux en caoutchouc, le matériau durcit avec le temps et les zones fortement sollicitées par les dents de l'embout rigide se craquèlent et s'effritent. L'étanchéité à ce niveau disparaît. Ensuite pour les tuyaux en matière plastique, moins souple que le caoutchouc, la pénétration des dents de sapins dans le tube est moins importante et forme des entailles entraînant des amorces de rupture.En outre, les caractéristiques mécaniques de ce genre de matériau varient avec la température et une augmentation de température engendre des déformations permanentes (fluage) de la matière sertie sur l'embout qui diminue fqrtement l'effet de compression dû au sertissage, altérant ainsi l'étan- chéité de la liaison et dans une moindre mesure la qualité de l'accouplement mécanique. This method of attachment is only imperfectly suitable. First of all with regard to rubber hoses, the material hardens over time and the areas highly stressed by the teeth of the rigid end piece crack and crumble. The seal at this level disappears. Then for plastic pipes, which are less flexible than rubber, the penetration of fir trees' teeth into the tube is less important and forms notches leading to fractures. In addition, the mechanical characteristics of this kind of material vary with the temperature and an increase in temperature causes permanent deformations (creep) of the material crimped on the end piece which clearly reduces the compression effect due to crimping, thus altering the tightness of the connection and to a lesser extent the quality mechanical coupling.

Pour remédier à cet inconvénient, l'invention propose un autre procédé pour équiper l'extrémité d'un tuyau souple d'un embout rigide de raccordement. L'objet de l'invention est donc un procédé pour réaliser une liaison entre une pièce tubulaire rigide et l'extrémité d'un tube souple selon lequel on introduit une portion extérieurement et circonférenciellement rainurée de la pièce tubulaire à l'intérieur du tuyau et on maintient comprimé radialement le tuyau contre cette portion rainurée en ayant, préalablement à l'introduction, recouvert cette portion d'une matière thermofusible compatible avec la matière présente à la surface intérieure du tuyau, traité au moins la surface intérieure de ce tuyau et chauffé la portion recouverte et, après introduction, en ayant disposé un manchon autour de l'ensemble emmanché pour le comprimer radialement. To remedy this drawback, the invention proposes another method for fitting the end of a flexible pipe with a rigid connection end piece. The object of the invention is therefore a method for making a connection between a rigid tubular part and the end of a flexible tube according to which an externally and circumferentially grooved portion of the tubular part is introduced inside the pipe and the pipe is kept compressed radially against this grooved portion having, prior to introduction, covered this portion with a hot-melt material compatible with the material present on the inner surface of the pipe, treated at least the inner surface of this pipe and heated the covered portion and, after introduction, having placed a sleeve around the fitted assembly to compress it radially.

Par ce procédé, en introduisant entre la pièce tubulaire et l'extrémité du tuyau un matériau d'interface, on réalise un accrochage de ce matériau d'interface sur l'embout tubulaire car il pénètre à l'intérieur des rainures que possède cet embout et une liaison par thermofusion ou collage de ce matériau d'interface avec le tube. By this method, by introducing an interface material between the tubular part and the end of the pipe, this interface material is attached to the tubular end piece because it penetrates inside the grooves which this end piece has and a bond by thermofusion or bonding of this interface material with the tube.

Il y aura thermofusion si les matériaux sont identiques ou très voisins, par exemple des polyamides ou des polyéthylènes , il y aura collage si les matériaux du tube et d'interface sont de compatibilité moindre telle par exemple qu'un adhésif "hot-melt", une résine epoxy et un polyamide.There will be thermofusion if the materials are identical or very similar, for example polyamides or polyethylenes, there will be bonding if the materials of the tube and interface are less compatible such as for example that of a "hot-melt" adhesive , an epoxy resin and a polyamide.

Le traitement du matériau formant le tube ou plus exactement du matériau qui est apparent à la surface intérieure du tube, car le tube peut être un tube multicou ches, dépendra du matériau d'interface qui sera rapporté sur l'embout tubulaire rainuré. Ainsi, ce traitement peut être un chauffage pour provoquer une fusion de surface ou un flammage qui va modifier la structure de la surface intérieure du tube si celle-ci est en polyamide ou en polyoléfine pour augmenter sa capacité à adhérer au matériau intermédiaire ayant été déposé sur la pièce tubulaire rainurée. The treatment of the material forming the tube or more exactly of the material which is apparent on the interior surface of the tube, since the tube can be a multilayer tube, will depend on the interface material which will be attached to the grooved tubular endpiece. Thus, this treatment can be a heating to cause a surface fusion or a flame which will modify the structure of the interior surface of the tube if it is made of polyamide or polyolefin to increase its capacity to adhere to the intermediate material having been deposited. on the grooved tubular part.

Le recouvrement de la partie rainurée de cette pièce tubulaire par la matière thermofusible, qui peut être un polyamide, un polyuréthane ou un polyoléfine, voire un adhésif "hot-melt ou une résine epoxy, peut être réalisé au moyen d'un pistolet de pulvérisation, ou au moyen d'un pistolet déposant un cordon ou un ruban autour de cette partie ou enfin par trempage notamment dans un lit fluidisé. Le chauffage de ce matériau est également réalisable par tout moyen connu soit dans un four, soit par résistance électrique, par l'extérieur ou l'intérieur de l'embout tubulaire. Covering the grooved part of this tubular part with the hot-melt material, which can be a polyamide, a polyurethane or a polyolefin, or even a hot-melt adhesive or an epoxy resin, can be achieved by means of a spray gun , or by means of a gun depositing a cord or a ribbon around this part or finally by dipping in particular in a fluidized bed. The heating of this material is also achievable by any known means either in an oven, or by electrical resistance, from the outside or inside of the tubular end piece.

D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description donnée ci-après d'un exemple de réalisation de l'invention. Other characteristics and advantages will emerge from the description given below of an exemplary embodiment of the invention.

Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue en coupe d'un embout destiné à être accouplé à l'extrémité d'un tube souple,
- la figure 2 est une vue en coupe de ce même embout recouvert d'un matériau thermoplastique,
- la figure 3 est une vue en coupe d'une extremité d'un tube souple à raccorder à l'embout tubulaire de la figure 1,
- la figure 4 illustre par une vue en coupe le montage final obtenu par le procédé selon l'invention.Reference will be made to the accompanying drawings in which
FIG. 1 is a sectional view of a nozzle intended to be coupled to the end of a flexible tube,
FIG. 2 is a sectional view of this same end-piece covered with a thermoplastic material,
FIG. 3 is a sectional view of one end of a flexible tube to be connected to the tubular end piece of FIG. 1,
- Figure 4 illustrates in a sectional view the final assembly obtained by the method according to the invention.

La pièce tubulaire I de la figure 1 possède deux parties 2 et 3 séparées par une collerette 4 pourvue d'une gorge circonférencielle 5 de sertissage d'un manchon comme décrit ci-après. La partie 2 possède des rainures circonférencielles extérieures 6 et est destinée à être introduite à l'extrémité d'un tube tandis que la partie 3 qui est représentée partiellement, constitue le support de moyens d'accouplement mécanique dissociables de l'embout avec un embout semblable solidaire d'un autre tube et le siège des moyens d'étanchéité de cet accouplement. The tubular part I of FIG. 1 has two parts 2 and 3 separated by a flange 4 provided with a circumferential groove 5 for crimping a sleeve as described below. Part 2 has external circumferential grooves 6 and is intended to be introduced at the end of a tube while part 3 which is shown partially, constitutes the support for mechanical coupling means separable from the end piece with a end piece similar integral with another tube and the seat of the sealing means of this coupling.

A la figure 2, la partie 2 rainurée cylindrique de l'embout 1 est pourvue d'une couche 7 de matériau thermoplastique tel qu'un polyuréthane, un polyamide, un polyoléfine, une colle hot-melt ou une résine epoxy qui pénètre à l'intérieur des rainures 6. Cette couche 7 est donc mécaniquement ancrée par les protubérances qui pénètrent dans les rainures 6 à la partie 2 de la pièce tubulaire 1. In FIG. 2, the cylindrical grooved part 2 of the end piece 1 is provided with a layer 7 of thermoplastic material such as a polyurethane, a polyamide, a polyolefin, a hot-melt adhesive or an epoxy resin which penetrates to the inside the grooves 6. This layer 7 is therefore mechanically anchored by the protuberances which penetrate into the grooves 6 at the part 2 of the tubular part 1.

Le tuyau ou tube 8 représenté à la figure 3 est soit en matière thermoplastique, par exemple un polyamide ou un polyoléfine, soit en caoutchouc ou élastomère, soit monocouche soit multicouche. Dans ce dernier cas la couche intérieure 9 de ce tube 8 peut être en matière thermoplastique coopérant difficilement avec des dents de sapin. Le dispositif représenté en trait mixte 10 symbolise un moyen de chauffage de l'intérieur de l'extrémité du tube 8. Ce moyen peut être une résistance, un tube radiant, un chalumeau permettant notamment le flammage de la surface intérieure du tube 8, cest- -dire une transformation chimique la rendant plus propice à adhérer à une matière de nature semblable. On peut également mettre en oeuvre en alternative un traitement de la surface intérieure de la couche 9 constitué d'une adaptation du traitement par effet corona. La pièce tubulaire 1 est également chauffée soit dans un four soit par tout autre moyen intérieur ou extérieur de manière à provoquer une fusion ou un début de fusion de la couche de matériau 7. Les deux pièces étant ainsi préparées, on emmanche lune dans l'autre, les diamètres respectifs extérieur et intérieur ayant été déterminés correctement, puis on recouvre la jonction par un manchon métallique Il dont une extrémité lla est sertie et rabattue dans la rainure 5 tandis que l'autre extrémité llb est rabattue radialement vers l'intérieur en direction de l'extrémité de la partie tubulaire 2.Dans le même temps ce manchon comprime le tube contre la couche 7 de matériau intermédiaire, ce qui permet une interpénétration des molécules du matériau 7 avec celles de la surface intérieure de la couche 9 du tube, interpénétration qui, selon la compatibilité respective de ces matières, peut conduire à une thermofusion ou à un collage plus ou moins fort. La conservation des matériau ou leur maintien en température à l'état pâteux ou semi-liquide lors de la mise en place du manchon 11 autour de l'assemblage, peut être réalisée par un moyen de chauffage intérieur 12 ou tout autre moyen de chauffage extérieur. The pipe or tube 8 shown in FIG. 3 is either made of thermoplastic material, for example a polyamide or a polyolefin, or of rubber or elastomer, either monolayer or multilayer. In the latter case, the inner layer 9 of this tube 8 can be made of thermoplastic material which hardly cooperates with fir teeth. The device represented in phantom 10 symbolizes a means of heating the interior of the end of the tube 8. This means can be a resistance, a radiant tube, a torch allowing in particular the flaming of the interior surface of the tube 8, this is - say a chemical transformation making it more conducive to adhere to a material of a similar nature. It is also possible to implement, as an alternative, a treatment of the inner surface of the layer 9 consisting of an adaptation of the treatment by corona effect. The tubular part 1 is also heated either in an oven or by any other internal or external means so as to cause a melting or the beginning of melting of the layer of material 7. The two parts being thus prepared, one engages moon in the other, the respective outside and inside diameters having been determined correctly, then the junction is covered by a metal sleeve II, one end of which is crimped and folded back in the groove 5 while the other end 11b is folded radially inwards at direction of the end of the tubular part 2. At the same time this sleeve compresses the tube against the layer 7 of intermediate material, which allows an interpenetration of the molecules of the material 7 with those of the interior surface of the layer 9 of the tube , interpenetration which, depending on the respective compatibility of these materials, can lead to thermofusion or more or less strong bonding. The preservation of the material or their temperature maintenance in the pasty or semi-liquid state during the positioning of the sleeve 11 around the assembly, can be carried out by an internal heating means 12 or any other external heating means .

On comprend, au vu de la figure 4, que la retenue mécanique du tube 8 par rapport à l'embout 2 en direction axiale est assurée grâce à une surface importante de contact du tube avec le produit 7, contact très intime s'il s'agit de thermofusion ou adhésif sil s'agit de collage. It is understood, in view of Figure 4, that the mechanical retention of the tube 8 relative to the end piece 2 in the axial direction is ensured by virtue of a large contact surface of the tube with the product 7, very intimate contact if it is a thermofusion or adhesive if it involves bonding.

En outre, la pression exercée par le manchon 11 renforce le contact entre le tube et le matériau 7 tandis que ce matériau ne peut pas glisser par rapport à la partie tubulaire 2 du fait des rainures 6. On notera surtout que d'une part le contact intime du matériau 7 avec la surface extérieure de l'embout 2 qui est rainuré et d'autre part le collage ou la thermofusion entre la surface intérieure du tube 8 et le matériau 7 constitue une étanchéité dexcel- lente qualité entre l'embout tubulaire et le tube. En outre, cette étanchéité n'est pas altérée par les fluctuations des caractéristiques mécaniques des matériaux en fonction du temps et/ou des variations de températures auxquelles ils sont soumis car l'étanchéité est indépendante de la compression radiale exercée sur ces matériaux par le manchon 11, ce qui n'est pas le cas dans les montages classiques où le tube est en contact direct avec l'embout pourvu de dents de sapin. In addition, the pressure exerted by the sleeve 11 reinforces the contact between the tube and the material 7 while this material cannot slide relative to the tubular part 2 due to the grooves 6. It will be noted above all that on the one hand the intimate contact of the material 7 with the external surface of the end piece 2 which is grooved and on the other hand the bonding or the thermofusion between the internal surface of the tube 8 and the material 7 constitutes an excellent quality seal between the tubular end piece and the tube. In addition, this seal is not affected by the fluctuations in the mechanical characteristics of the materials as a function of time and / or of the temperature variations to which they are subjected since the seal is independent of the radial compression exerted on these materials by the sleeve. 11, which is not the case in conventional assemblies where the tube is in direct contact with the endpiece provided with fir teeth.

Claims

1. Method for making a connection between a rigid tubular part (1) and the end of a flexible tube (8) according to which a portion (2) is introduced externally and circumferentially grooved 6 from the tubular part (1) to the inside the tube (8) and the tube (8) is kept compressed radially against this grooved portion (2), characterized in that, prior to introduction, this portion is covered with a hot-melt material (7) compatible with the material (9) present on the inner surface of the tube, at least the inner surface of the tube (8) is treated and the material (7) covering the portion (2) of the tubular part (1) is heated and, after introduction , there is a sleeve (11) around the fitted assembly to compress it radially.

2. Method according to claim 1, characterized in that the inner surface of the tube being of polyamide or polyolefin, the treatment which is applied to it before fitting is flame treatment.

3. Method according to claim 1, characterized in that the inner surface of the tube being of polyamide or polyolefin, the treatment which is applied to it before fitting is a treatment derived from the corons effect

4. Method according to claim 1, characterized in that the treatment of the inner surface of the tube (8) consists of heating leading to a partial melting of its inner wall.

5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the heating of the material covering the portion (2) of the tubular part (1) is maintained during the fitting of the compression sleeve (11).

6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the material (7) covering the grooved portion (2) of the tubular part (1) is chosen from polyamides, polyurethanes, polyolefins, the so-called adhesives " hot-melt "or epoxy resins.