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EP0620057A1 - Jeu de deux matrices destinées à équiper une presse à rétreindre et/ou à sertir - Google Patents

Jeu de deux matrices destinées à équiper une presse à rétreindre et/ou à sertir Download PDF

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Publication number
EP0620057A1
EP0620057A1 EP93402812A EP93402812A EP0620057A1 EP 0620057 A1 EP0620057 A1 EP 0620057A1 EP 93402812 A EP93402812 A EP 93402812A EP 93402812 A EP93402812 A EP 93402812A EP 0620057 A1 EP0620057 A1 EP 0620057A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
dies
teeth
matrix
matrices
press
Prior art date
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Granted
Application number
EP93402812A
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German (de)
English (en)
Other versions
EP0620057B1 (fr
Inventor
Jean-Pierre Huet
Alain Courtois
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dubuis SA
Original Assignee
Dubuis SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dubuis SA filed Critical Dubuis SA
Publication of EP0620057A1 publication Critical patent/EP0620057A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0620057B1 publication Critical patent/EP0620057B1/fr
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B27/00—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for
    • B25B27/02—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for connecting objects by press fit or detaching same
    • B25B27/10—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for connecting objects by press fit or detaching same inserting fittings into hoses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B27/00—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for
    • B25B27/14—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for assembling objects other than by press fit or detaching same
    • B25B27/146—Clip clamping hand tools
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for forming connections by deformation, e.g. crimping tool
    • H01R43/058—Crimping mandrels

Definitions

  • the invention relates to a set of two dies intended to equip a press for shrinking and / or crimping a tubular part.
  • the nozzle is generally provided with peripheral bosses, which are thus anchored in the material of the pipe by tightening said outer ring.
  • tools can be used fitted with jaws which tighten radially on the ring.
  • a manual hydraulic press or not which comprises a head in which there are two facing dies, having a hollow recess, one being immobilized while the other, mounted mobile, is stressed by the hydraulic cylinder of the press.
  • the known dies can be of the circular or polygonal type (for example hexagonal), that is to say that the two dies closed one on the other form a cylindrical or polygonal tubular surface tightened with respect to the initial cylindrical shape of the ring.
  • the document DE-B-1096442 describes a set of two dies intended to equip a press for clamping a workpiece, the dies each having a hollow imprint which is extended laterally on each edge by a junction surface of the crenellated dies forming teeth and interstices in the transverse direction with respect to the axis of the impression so that said teeth are provided to overlap one another during the mutual translative approximation of the dies produced by the press until said dies constitute the desired closed interior surface for the shaped product.
  • This device is intended to tighten a sleeve around two cables and the imprint of each matrix is a part of polyhedron.
  • the inventors have imagined a set of two dies of this type for constricting and / or crimping a metallic tubular piece but which is remarkable in that the imprint of each matrix is a part of a circular cylinder while the dimensions of the imprint and teeth are such that the two completely nested dies form a substantially circular cylindrical interior surface.
  • the dimensions of the teeth of each matrix are identical while the central axis of the cylinder part or imprint of each matrix is determined by the intersection of the longitudinal plane of the matrix with the mid-tooth partitioning plane of said matrices so that the substantially circular cylindrical surface formed by the dies is obtained when the teeth of one die are nested to the bottom of the interstices of the other matrix. This ensures perfect calibration of the diameters to be shrunk or crimped, while limiting the crushing of the parts.
  • the two dies are identical to each other and are intended to be presented from the front, but turned one over the other, so that the teeth of one fit in the interstices of the other .
  • the teeth are slightly chamfered or rounded, as is the bottom of each gap on its inner edge.
  • the crenellated surfaces extend the hollow imprint in a substantially tangential manner.
  • the dies according to the invention are quite well adapted, but not exclusively, to equip a hydraulic press of the aforementioned type and apply in particular to crimping by cold shrinking a ring as mentioned above, for fixing '' a nozzle or fitting in a pipe.
  • the head 1 can be opened for the placement of the dies, the die 2 'being here fixed while the die 2 is mobile and can be requested by the piston 3 (FIG. 2) of a hydraulic cylinder fitted the tool.
  • the two matrices 2 and 2 ' are identical and are shown in more detail under the reference 2 in FIGS. 5 to 7.
  • the matrix thus represented in FIGS. 5 to 7 includes a shank 4 for mounting in the head 1 and ribs 5a, 5b for guiding.
  • the matrix 2 has a hollow imprint 6 of circular cylindrical shape which extends on the edges of its opening by a crenellated surface 7a, 7b forming teeth as shown, directed in the transverse direction relative to the axis of the imprint 6.
  • the crenellated surfaces 7a, 7b therefore consist of a succession of teeth and interstices.
  • the teeth and the interstices have the same dimensions while each surface is delimited on one side by a tooth, for example 8a, 8b ( Figures 6 and 7) and on the other side by a recess 8'a, 8 'b corresponding to the size of a gap ( Figures 5 to 7).
  • the surfaces 7a, 7b extend the impression 6 substantially tangentially and it can also be seen that the teeth have a slight chamfer.
  • the cavities 6 and 6 ′ thus connected after junction of the crenellated surfaces of each matrix constitute a surface of generally circular cylindrical shape, the teeth of one of the matrices coming into abutment at the end of travel bottom of the interstices of the other matrix.
  • the axis 11 of the cylindrical part is in the plane 9 (FIG. 5) for each matrix, the planes containing the internal faces of the teeth of a matrix intersect with the corresponding planes of the other matrix at the junction generators, forming very open dihedral angles.
  • the rounded parts, denoted R, of the interstices promote shrinking without tearing of material from the part to be shaped, without causing incipient fracture or corrosion, and further facilitate dislocation during the separation of the dies.
  • FIGS. 3 and 4 show a pipe 12 in which we want to crimp a nozzle or fitting 13 provided with a loose nut 14.
  • the connector 13 has bosses to enter lightly into the pipe 12.
  • crenellated surfaces of the matrices which thus overlap promote a substantially uniform constriction of the ring 15, the bosses of the connector 13 coming to anchor in the pipe 12.
  • the invention may have another shape.
  • the invention also relates to a single matrix of such a game, especially when said matrices are identical as in the example described.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)

Abstract

L'invention concerne un jeu de deux matrices destinées à équiper une presse à rétreindre et/ou à sertir une pièce tubulaire métallique, les matrices (2) présentant chacune une empreinte en creux (6) qui se prolonge latéralement sur chaque bord par une surface de jonction des matrices crénelée (7a,7b) formant des dents et des interstices dans le sens transversal par rapport à l'axe (11) de l'empreinte de telle sorte que lesdites dents sont prévues pour s'imbriquer les unes dans les autres lors du rapprochement translatif mutuel des matrices (2) réalisé par la presse jusqu'à ce que lesdites matrices constituent la surface intérieure fermée voulue pour le produit façonné. L'invention est notamment remarquable en ce que l'empreinte (6) de chaque matrice (2) est une partie de cylindre circulaire tandis que les dimensions de l'empreinte et des dents sont telles que les deux matrices complètement imbriquées forment une surface intérieure sensiblement cylindrique circulaire. <IMAGE>

Description

  • L'invention concerne un jeu de deux matrices destinées à équiper une presse à rétreindre et/ou à sertir une pièce tubulaire.
  • Il est connu de sertir un embout, ou raccord, disposé dans un tuyau au moyen d'une bague métallique extérieure qui est généralement rétreinte à froid.
  • L'embout est généralement pourvu de bosselages périphériques, qui viennent ainsi s'ancrer dans la matière constitutive du tuyau par serrage de ladite bague extérieure.
  • Pour rétreindre la bague, on peut utiliser des outils munis de mors qui viennent se resserrer radialement sur la bague.
  • Toutefois, ce type d'outil est généralement assez encombrant et onéreux. En outre, la bague n'est pas rétreinte sur toute sa circonférence, elle est enfoncée par chaque mors.
  • Pour sertir, on peut aussi utiliser une presse hydraulique manuelle ou non, qui comporte une tête dans laquelle on dispose deux matrices en regard, ayant une rempreinte en creux, l'une étant immobilisée tandis que l'autre, montée mobile, est sollicitée par le vérin hydraulique de la presse.
  • On comprend qu'il suffit de disposer les pièces à sertir entre les deux matrices et actionner la presse jusqu'à obtenir un serrage suffisant.
  • De cette façon, on peut sertir les embouts précités dans les tuyaux, mais aussi des douilles sur des câbles, etc.
  • Pour cela, il suffit d'utiliser des matrices de formes convenables, les deux matrices n'ayant bien entendu pas nécessairement la même forme.
  • Toutefois, pour effectuer un sertissage au moyen d'une bague comme mentionné ci-avant, les matrices connues peuvent être du type circulaire ou polygonale (par exemple hexagonale), c'est-à-dire que les deux matrices refermées l'une sur l'autre forment une surface tubulaire cylindrique ou polygonale resserrée par rapport à la forme cylindrique initiale de la bague.
  • On comprend toutefois que les deux matrices se resserrent l'une vers l'autre et qu'inévitablement, à l'endroit qui devrait constituer une surface de jonction pour les matrices, une partie de la matière de la bague est pincée.
  • Si les matrices hexagonales donnent d'assez bons résultats, il est clair que la bague est marquée et n'est pas en outre rétreinte uniformément.
  • Avec des matrices dont les empreintes sont cylindriques circulaires (avec un diamètre bien sûr inférieur au diamètre de la bague), le pincement peut être très important.
  • Le document DE-B-1096442 décrit un jeu de deux matrices destinées à équiper une presse à serrer une pièce, les matrices présentant chacune une empreinte en creux qui se prolonge latéralement sur chaque bord par une surface de jonction des matrices crénelée formant des dents et des interstices dans le sens transversal par rapport à l'axe de l'empreinte de telle sorte que lesdites dents sont prévues pour s'imbriquer les unes dans les autres lors du rapprochement translatif mutuel des matrices réalisé par la presse jusqu'à ce que lesdites matrices constituent la surface intérieure fermée voulue pour le produit façonné. Ce dispositif est prévu pour serrer un manchon autour de deux câbles et l'empreinte de chaque matrice est une partie de polyèdre.
  • Les inventeurs on imaginé un jeu de deux matrices de ce type pour rétreindre et/ou sertir une pièce tubulaire métallique mais qui est remarquable en ce que l'empreinte de chaque matrice est une partie de cylindre circulaire tandis que les dimensions de l'empreinte et des dents sont telles que les deux matrices complètement imbriquées forment une surface intérieure sensiblement cylindrique circulaire.
  • De la sorte, on minimise le phénomène de pincement, qui n'est d'ailleurs pas le problème à résoudre dans le document Allemand précité dans lequel d'ailleurs les dents d'une matrice ne s'imbriquent pas jusqu'au fond des interstices de l'autre.
  • Avantageusement, les dimensions des dents de chaque matrice sont identiques tandis que l'axe central de la partie de cylindre ou empreinte de chaque matrice est déterminé par l'intersection du plan longitudinal de la matrice avec le plan de partage à mi-dents desdites matrices de telle sorte que la surface sensiblement cylindrique circulaire formée par les matrices est obtenue lorsque les dents d'une matrice sont imbriquées jusqu'au fond des interstices de l'autre matrice. On assure ainsi un parfait calibrage des diamètres à rétreindre ou sertir, tout en limitant l'écrasement des pièces.
  • De préférence, les deux matrices sont identiques entre elles et sont destinées à se présenter de face, mais retournées l'une par rapport à l'autre, de manière que les dents de l'une s'ajustent dans les interstices de l'autre.
  • Avantageusement, les dents sont légèrement chanfreinées ou arrondies de même que le fond de chaque interstice sur son bord intérieur.
  • Selon un mode de réalisation, les surfaces crénelées prolongent l'empreinte en creux de façon sensiblement tangentielle.
  • Les matrices selon l'invention sont tout à fait bien adaptées, mais non exclusivement, à équiper une presse hydraulique de type précité et s'appliquent notamment au sertissage par rétreint à froid d'une bague comme mentionné ci-avant, pour la fixation d'un embout ou raccord dans un tuyau.
  • L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels:
    • la figure 1 montre une presse hydraulique manuelle pourvue de deux matrices selon l'invention prêtes au serrage,
    • la figure 2 montre la tête de la presse de la figure 1 après rapprochement des matrices par l'action du vérin hydraulique,
    • la figure 3 montre les pièces avant assemblage prévues pour le sertissage d'un raccord dans un tuyau,
    • la figure 4 montre les pièces de la figure 3 assemblées,
    • les figures 5, 6 et 7 montrent une matrice selon l'invention respectivement en élévation vue dans la direction de l'axe longitudinal de l'empreinte, en vue de dessus et en élévation transversale.
  • Sur la figure 1, on peut voir un outil constituant une presse hydraulique manuelle et qui est muni d'une tête 1 dans laquelle sont montées deux matrices 2 et 2'.
  • On comprend que la tête 1 peut s'ouvrir pour la mise en place des matrices, la matrice 2' étant ici fixe tandis que la matrice 2 est mobile et peut être sollicitée par le piston 3 (figure 2) d'un vérin hydraulique équipant l'outil.
  • Les deux matrices 2 et 2' sont identiques et sont représentées plus en détail sous la référence 2 sur les figures 5 à 7.
  • La matrice ainsi représentée sur les figures 5 à 7 comporte une queue 4 pour le montage dans la tête 1 et des nervures 5a, 5b de guidage.
  • La matrice 2 présente une empreinte en creux 6 de forme cylindrique circulaire qui se prolonge sur les bords de son ouverture par une surface crénelée 7a, 7b formant des dents comme représentées, dirigées dans le sens transversal par rapport à l'axe de l'empreinte 6. Comme le montre plus particulièrement la figure 7, les surfaces crénelées 7a, 7b sont donc constituées par une succession de dents et d'interstices. Avantageusement, les dents et les interstices présentent les mêmes dimensions tandis que chaque surface est délimitée d'un côté par une dent, par exemple 8a, 8b (figures 6 et 7) et de l'autre côté par un évidement 8'a, 8'b correspondant à la taille d'un interstice (figures 5 à 7).
  • Comme le montre la figure 5, les surfaces 7a, 7b prolongent l'empreinte 6 de façon sensiblement tangentielle et l'on peut constater aussi que les dents présentent un léger chanfrein.
  • On peut également constater, toujours sur la figure 5, que les fonds des interstices sont légèrement arrondis, comme l'indiquent les références R, du côté intérieur, c'est-à-dire du côté de la jonction avec la surface de l'empreinte.
  • En outre, si le plan 9 des figures 5 et 7 représente le plan de partage à mi-dents des surfaces 7a, 7b, l'intersection de ce plan avec le plan longitudinal 10 détermine l'axe 11 (figure 5) de la partie cylindrique ou empreinte 6.
  • Sur la figure 1, on peut voir les axes 11, 11' respectivement des empreintes cylindriques 6, 6' des matrices 2 et 2'.
  • Sur la figure 1 encore, on comprend que les matrices 2 et 2' sont retournées l'une par rapport à l'autre de telle sorte que les dents de l'une s'imbriquent dans les interstices de l'autre lorsque l'outil est actionné et que les matrices se rapprochent l'une vers l'autre par un mouvement translatif.
  • On peut ainsi obtenir la position de serrage représentée sur la figure 2, position dans laquelle les axes 11 et 11' sont confondus.
  • Comme le montre bien cette figure 2, les empreintes 6 et 6' ainsi raccordées après jonction des surfaces crénelées de chaque matrice, constituent une surface de forme générale cylindrique circulaire, les dents de l'une des matrices venant en butée de fin de course au fond des interstices de l'autre matrice. Toutefois, du fait du départ sensiblement tangentiel des surfaces crénelées des matrices et du fait que l'axe 11 de la partie cylindrique soit dans le plan 9 (figure 5) pour chaque matrice, les plans contenant les faces intérieures des dents d'une matrice se coupent avec les plans correspondants de l'autre matrice au niveau des génératrices de jonction en formant des angles dièdres très ouverts.
  • Les parties arrondies, notées R, des interstices favorisent quant à eux un rétreint sans arrachement de matière de la pièce à façonner, sans provoquer d'amorce de rupture ou de corrosion, et facilitent en outre le déboîtement lors de la séparation des matrices.
  • Les figures 3 et 4 montrent un tuyau 12 dans lequel on veut sertir un embout ou raccord 13 pourvu d'un écrou fou 14.
  • Classiquement, le raccord 13 présente des bosselages pour entrer légèrement à force dans le tuyau 12.
  • Pour effectuer ce sertissage, on dispose une bague 15, d'un diamètre légèrement supérieur au tuyau 12, autour de ce dernier, après mise en place de l'embout 13 et de son écrou 14 (figure 4).
  • Il suffit alors d'utiliser un outil du type de celui de la figure 1 avec des matrices d'un diamètre légèrement inférieur à celui de la bague 15 pour rétreindre celle-ci.
  • On comprend bien que les surfaces crénelées des matrices qui s'imbriquent ainsi favorisent un rétreint sensiblement uniforme de la bague 15, les bosselages du raccord 13 venant s'ancrer dans le tuyau 12.
  • Toutefois, cette application est évidemment donnée à titre d'exemple. On peut en effet rétreindre toute bague sur tout autre élément, voire rétreindre directement un élément tubulaire.
  • En outre, si l'invention est plus particulièrement destinée à rétreindre une pièce circulaire, celle-ci peut présenter une autre forme.
  • Enfin, il est clair aussi que si les deux matrices sont prévues et aménagées pour coopérer entre elles, l'invention concerne aussi une seule matrice d'un tel jeu, surtout lorsque lesdites matrices sont identiques comme dans l'exemple décrit.

Claims (8)

1) Jeu de deux matrices destinées à équiper une presse à rétreindre et/ou à sertir une pièce tubulaire métallique, les matrices (2,2') présentant chacune une empreinte en creux (6,6') qui se prolonge latéralement sur chaque bord par une surface de jonction des matrices crénelée (7a,7b) formant des dents et des interstices dans le sens transversal par rapport à l'axe (11,11') de l'empreinte de telle sorte que lesdites dents sont prévues pour s'imbriquer les unes dans les autres lors du rapprochement translatif mutuel des matrices (2,2') réalisé par la presse jusqu'à ce que lesdites matrices constituent la surface intérieure fermée voulue pour le produit façonné, caractérisé en ce que l'empreinte (6,6') de chaque matrice (2,2') est une partie de cylindre circulaire tandis que les dimensions de l'empreinte et des dents sont telles que les deux matrices complètement imbriquées forment une surface intérieure sensiblement cylindrique circulaire.
2) Jeu de deux matrices selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dimensions des dents de chaque matrice sont identiques tandis que l'axe central (11,11') de la partie de cylindre ou empreinte (6,6') de chaque matrice est déterminé par l'intersection du plan longitudinal (10) de la matrice avec le plan (9) de partage à mi-dents desdites matrices de telle sorte que la surface sensiblement cylindrique circulaire formée par les matrices est obtenue lorsque les dents d'une matrice sont imbriquées jusqu'au fond des interstices de l'autre matrice.
3) Jeu de deux matrices selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les deux matrices (2,2') sont identiques entre elles et sont destinées à se présenter de face, mais retournées l'une par rapport à l'autre, de manière que les dents de l'une s'ajustent dans les interstices de l'autre.
4) Jeu de deux matrices selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les dents sont légèrement chanfreinées ou arrondies.
5) Jeu de deux matrices selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le fond de chaque interstice est légèrement chanfreiné ou arrondi (R) sur son bord intérieur.
6) Jeu de deux matrices selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les surfaces crénelées (7a,7b) prolongent l'empreinte en creux (6) de façon sensiblement tangentielle.
7) Jeu de deux matrices selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'elles sont destinées à équiper une presse hydraulique manuelle munie d'une tête (1) dans laquelle est immobilisée l'une (2') des matrices tandis que l'autre (2), montée mobile, est sollicitée par le vérin hydraulique de ladite presse.
8) Jeu de deux matrices selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'elles sont destinées à effectuer un sertissage par rétreint à froid d'une bague cylindrique (15) sur un tuyau (12) dans lequel est disposé un raccord ou embout (13) muni de bosselages périphériques.
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