La présente invention concerne une machine à évaser des extrémités de tubes par bouterollage.

Dans les installations de transport de fluides sous pression, hydrauliques ou pneumatiques, la liaison étanche des tubes rigides aux différents orifices des appareils de l'installation est généralement réalisée à l'aide de raccords à collet. Ces raccords comportent un écrou épaulé intérieurement et engagé sur le tube à raccorder, à l'extrémité duquel est aménagé un collet. Ainsi, l'écrou épaulé est monté imperdable sur le tube et peut être vissé sur un embout fileté solidaire d'un orifice d'un appareil. Un joint d'étanchéité peut être placé entre l'extrémité du tube et l'appareil pour parfaire l'étanchéité.

Il existe plusieurs façons pour aménager un collet à l'extrémité d'un tube. Le collet peut par exemple être brasé sur l'extrémité du tube. Pour obtenir une brasure de bonne qualité, le collet et l'extrémité du tube doivent être nettoyés. Ce nettoyage augmente le temps nécessaire à la réalisation du raccord et renchérit l'opération.

Il est également connu de réaliser un collet battu. Ce dernier est alors obtenu par la frappe de l'extrémité du tube préalablement placée dans une matrice, à l'aide d'une gamme d'outils calibrés permettant de déformer progressivement l'extrémité du tube jusqu'à l'obtention d'un collet.

Le temps et le coût de réalisation d'un tel collet sont élevés. Le document FR 2 642 500 décrit un procédé de réalisation d'un raccord, selon lequel le collet du tube est réalisé par bouterollage. Ce procédé permet de réaliser un raccord rapidement et de façon économique.

Il existe des machines pour mettre en oeuvre ce procédé, telle que celle décrite par exemple dans le document FR 2 660 219. Ces machines comportent deux

mâchoires formant un mors dans lequel est placée l'extrémité du tube à raccorder, une bouterolle et des moyens pour animer cette dernière d'un mouvement orbital.

Le document US 3 610 016 décrit une machine permettant d'évaser l'extrémité d'un tube. Cette machine présente une base sur laquelle sont montés, d'une part, un ensemble fixe comportant deux mâchoires destinées à recevoir le tube à évaser et d'autre part, un ensemble mobile en translation en direction des mâchoires comportant un outil et mû par un vérin rapporté. L'outil de cet ensemble mobile est entraîné en rotation autour d'un axe parallèle à l'axe de déplacement de l'ensemble mobile et est donc animé d'un mouvement cylindrique. Un moteur, placé par exemple sous la base de la machine, fournit l'énergie nécessaire au bon fonctionnement de celle-ci.

Le document EP 0 462 719 décrit une machine à évaser des tubes à chaud. Cette machine est destinée à être utilisée dans le domaine de la prospection pétrolière en mer. Elle comporte une base formée de deux plaques d'extrémité reliées par quatre tubes parallèles, un chariot mobile monté coulissant sur les quatre tubes, un outil entraîné en rotation autour d'un axe parallèle aux tubes et monté sur le chariot mobile, des moyens pour maintenir le tube à évaser, ainsi que des moyens pour déplacer le chariot.

La structure des machines connues en fait des machines lourdes, volumineuses et peu transportables. De plus, la plupart d'entre elles ne permettent pas un mouvement orbital de l'outil. Or il est souvent utile, lors de la mise en place d'une installation hydraulique ou pneumatique, de réaliser sur le site des raccords de tuyaux sur l'un ou l'autre appareil de l'installation. Ces raccords doivent alors être commandés et fabriqués en usine, ce qui impose des délais de quelques jours.

Le but de l'invention est alors de fournir une machine permettant d'évaser des extrémités de tubes par bouterollage à froid, notamment pour réaliser des raccords à collet, dont la structure est simple, de telle sorte que cette machine puisse être peu encombrante et facilement transportable.

A cet effet, la machine qu'elle propose est du type comprenant une bouterolle montée dans un support, deux mâchoires formant un mors de serrage destiné à maintenir une extrémité d'un tube à évaser, des moyens d'entraînement permettant d'animer la bouterolle d'un mouvement orbital, des moyens d'entraînement permettant de la rapprocher de 1 •extrémité du tube et des moyens permettant de l'en éloigner. Selon l'invention, les mâchoires sont disposées dans un porte-mâchoires fixe formant un premier bloc de la machine, un second bloc fixe fait face au premier bloc et un bloc mobile comprenant la bouterolle, son support et ses moyens d'entraînement possède des moyens de guidage reliant les deux blocs fixes et est entraîné en translation par un vérin hydraulique comportant un corps de vérin et une chambre de vérin aménagés dans le second bloc fixe, ainsi que par un piston de vérin solidaire du bloc mobile. La structure de cette machine est simple et permet de réaliser une machine compacte. Le second bloc fixe intègre une partie des moyens permettant de rapprocher la bouterolle de l'extrémité du tube à évaser. Avantageusement, ce vérin hydraulique est alimenté par une pompe hydraulique montée sur le bloc mobile.

Il existe plusieurs façons d'animer une bouterolle d'un mouvement orbital. L'invention propose une façon d'y parvenir mettant en oeuvre des moyens peu encombrants. Ainsi, la bouterolle est montée dans une broche, elle-même montée par l'intermédiaire de roulements dans un support de broche entraîné en rotation par les moyens

d'entraînement dans un mouvement orbital de la bouterolle, l'axe de la bouterolle et de sa broche formant un angle avec l'axe de rotation du support de broche, permettant ainsi d'animer la bouterolle d'un mouvement orbital. La bouterolle, la broche et son support sont montés l'un dans l'autre. La longueur de tout l'ensemble est alors à peine plus importante que celle du support de broche.

Afin de pouvoir placer en parallèle, l'un à côté de l'autre, d'une part la bouterolle, la broche et son support et d'autre part leurs moyens d'entraînement, avantageusement, les moyens d'entraînement dans un mouvement orbital de la bouterolle comprennent un moteur dont l'arbre de sortie, muni d'une poulie, est relié au support de broche par une courroie.

Selon l'espace disponible, le moteur peut se trouver au-dessus, au-dessous ou bien à la hauteur de l'ensemble à entraîner.

Dans un mode de réalisation préféré, la pompe hydraulique alimentant le vérin hydraulique comporte un piston sur lequel agit un excentrique monté à l'extrémité de l'axe de rotation du support de broche.

Le support de broche actionne alors la pompe hydraulique grâce à l'excentrique. Dans ce cas les moyens d'entraînement dans un mouvement orbital entraînent aussi la pompe hydraulique et de ce fait permettent également de rapprocher la bouterolle de l'extrémité du tube. Un seul moteur peut donc suffire pour ces deux mouvements.

Avantageusement, la pompe hydraulique alimente le vérin hydraulique par l'intérieur du piston du vérin. On retrouve ainsi l'un à la suite de l'autre, le support de la broche, la pompe hydraulique et le vérin.

Pour commander l'arrêt du bouterollage lorsque l'extrémité du tube est évasée, le bloc mobile comporte au moins un doigt de butée destiné à venir en butée en fin de course contre une mâchoire serrant l'extrémité du tube et

la machine comporte un pressostat relié à la chambre de vérin et commandant une électrovanne, de telle sorte que, lorsque la pression dans la chambre de vérin est trop élevée, la chambre du vérin est mise en liaison avec un réservoir d'huile.

Dans cette configuration, avantageusement, les moyens d'entraînement permettant d'animer la bouterolle d'un mouvement orbital comportent un moteur électrique dont l'alimentation est coupée lorsque le pressostat actionne l'électrovanne. L'arrêt de la machine est alors automatique en fin de cycle.

Il est également possible de réaliser l'arrêt du bouterollage sans pressostat. Ce dernier présente l'inconvénient d'être un appareil électrique qui ne peut être utilisé dans un endroit où règne un risque d'explosion. L'invention fournit alors également un dispositif permettant de mettre en liaison la chambre du vérin avec un réservoir d'huile, ce dispositif comportant une soupape tarée sOuvrant lorsque la pression dans la chambre du vérin dépasse une valeur prédéterminée et un tiroir dont une extrémité est mise en communication avec la chambre du vérin lorsque la soupape est ouverte et commandant l'ouverture d'un passage entre la chambre du vérin et le réservoir d'huile. Quant aux moyens de guidage en translation du bloc mobile, ils comportent avantageusement deux colonnes reliant les deux blocs fixes. Ces deux colonnes permettent un bon guidage et rigidifient l'ensemble de la machine.

Plus haut, des moyens permettant de rapprocher la bouterolle de l'extrémité du tube ont été décrits. Ces moyens comportent un vérin hydraulique. Pour éloigner la bouterolle de l'extrémité du tube, le vérin décrit pourrait être remplacé par un vérin à double effet. Cependant, de préférence, les moyens pour éloigner la bouterolle de l'extrémité du tube à évaser comportent des

ressorts de compression placés entre le premier bloc fixe et le bloc mobile.

Dans cette forme de réalisation, les moyens d'entraînement permettant de rapprocher la bouterolle de l'extrémité du tube à évaser travaillent à l'encontre des ressorts, et lorsque ces moyens n'agissent plus, les ressorts éloignent le bloc mobile du premier bloc fixe.

Afin de bien maintenir l'extrémité du tube à évaser, le porte-mâchoires présente une forme en queue d'aronde dans laquelle les deux mâchoires de forme complémentaire viennent s'engager, de telle sorte que, par effet de coin, lorsque la bouterolle vient en appui contre l'extrémité du tube, les deux mâchoires ont tendance à se rapprocher l'une de l'autre, serrant ainsi le tube. Pour réaliser un pré-serrage de l'extrémité du tube, le premier bloc fixe comporte un sabot qui, d'un côté, fait face à une mâchoire lorsque les mâchoires sont placées dans le porte-mâchoires et, d'un autre côté peut être poussé vers cette mâchoire par un excentrique actionné à l'aide d'un levier, afin de rapprocher les deux mâchoires l'une de l'autre et ainsi de maintenir l'extrémité du tube.

Avantageusement, le premier bloc fixe comporte une butée mobile contre laquelle vient en butée l'extrémité du tube à évaser afin de permettre un bon positionnement dans le mors et articulée autour d'un axe entre une première position où elle fait face aux mâchoires du côté de la bouterolle et une seconde position où elle est écartée afin de ne pas gêner l'action de la bouterolle sur l'extrémité du tube.

Pour que la bouterolle ne vienne pas heurter la butée mobile, cette dernière comporte un levier, et le bloc mobile est équipé d'une came présentant une surface inclinée, coopérant avec le levier de la butée mobile, de façon à faire passer la butée dans sa position écartée

lorsque la bouterolle se dirige en direction du premier bloc fixe.

Le mouvement de translation du bloc mobile peut aussi être mis à profit pour actionner un dispositif de lubrification. Dans ce cas, la machine comporte un vaporisateur destiné à vaporiser un lubrifiant, orienté vers l'extrémité du tube à évaser et actionné mécaniquement lorsque le bloc mobile se rapproche du premier bloc fixe. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant à titre d'exemple non limitatif une machine selon l'invention :

Figure 1 en est une vue en coupe longitudinale selon la ligne de coupe I-I de la figure 2 ;

Figure 2 est une vue de dessus partiellement en coupe ;

Figure 3 est une vue en coupe, à échelle agrandie, d'une vanne hydraulique pour commander l'arrêt d'une opération de bouterollage ;

Figure 4 est une vue en perspective, à échelle agrandie, d'un détail pouvant être adapté sur la machine représentée aux figures 1 et 2.

Les figures 1 et 2 représentent une machine selon l'invention dans une vue d'ensemble. Cette machine comporte essentiellement trois parties que l'on distingue bien sur ces deux figures : une partie fixe avant 1, une partie fixe arrière 2 et une partie mobile 3 située entre ces deux parties fixes 1,2. La partie fixe avant 1 sert essentiellement à positionner et à maintenir en place l'extrémité d'un tube 4 devant être évasée, ainsi qu'éventuellement une douille épaulée 5. A cet effet, elle constitue un porte-mâchoires dans lequel peuvent venir prendre place deux mâchoires 6. Cette mâchoire 6 a la forme sensiblement d'un parallélépipède dont une face 7 est inclinée. Le porte-

mâchoires présente quant à lui une forme en queue d'aronde. La face inclinée 7 de chaque mâchoire vient alors contre une face inclinée du porte-mâchoires. La face de chaque mâchoire 6 au contact de l'autre mâchoire présente un evidement destiné à recevoir la douille 5 et l'extrémité du tube 4. Sur sa partie destinée à recevoir le tube, cet evidement est recouvert de carbure afin d'obtenir un meilleur coefficient de frottement permettant ainsi de mieux maintenir l'extrémité du tube 4 en position.

La face la plus large de la queue d'aronde se trouve du côté de l'extrémité du tube 4 devant être évasée. Ainsi, lorsqu'un outil agit sur cette extrémité pour évaser le tube, il pousse les mâchoires 6 et par effet de coin, celles-ci se resserrent de telle sorte qu'elles maintiennent mieux l'extrémité du tube 4.

Pour permettre un bon positionnement de l'extrémité du tube 4 dans les mâchoires 6 formant un mors, la partie fixe avant 1 est munie d'une butée 8 mobile, articulée autour d'un axe de rotation. Pour positionner l'extrémité du tube 4, la butée 8 est placée face à l'evidement réalisé dans les mâchoires 6 pour recevoir l'extrémité du tube 4. Cette dernière est alors glissée entre les deux mâchoires 6 qui ne sont pas serrées jusqu'à venir en butée contre la butée mobile 8.

Afin de maintenir l'extrémité du tube 4 dans cette position, un dispositif de préserrage équipe le bloc avant 1 de la machine. Il comporte un sabot 9 qui, d'un côté, fait face à une mâchoire 6 placée dans le porte-mâchoires et, d'un autre côté peut être poussé vers cette mâchoire 6 par un excentrique 10 actionné à l'aide d'un levier 11. Lorsque le levier 11 est actionné pour pousser le sabot 9, la mâchoire 6 poussée se rapproche de l'autre mâchoire 6, permettant ainsi de serrer l'extrémité du tube 4 dans le mors.

La partie fixe avant 1 décrite ci-dessus est reliée à la partie fixe arrière 2 par deux colonnes 12 parallèles qui servent de guide en translation à la partie mobile 3. La partie mobile 3 est montée par l'intermédiaire de quatre paliers 13 sur les deux colonnes 12 reliant les blocs fixes avant 1 et arrière 2. Elle comporte une bouterolle 14 qui constitue l'outil servant à évaser l'extrémité du tube 4, une broche 15 dans laquelle est montée la bouterolle 14, un support de broche 16 et un moteur électrique 17 entraînant le support de broche 16 en rotation par l'intermédiaire d'une courroie 18 et d'une poulie 19 montée sur l'arbre de sortie du moteur 17.

Le support de broche 16 est monté dans un boîtier 20 par l'intermédiaire de roulements à billes 21. L'axe de ce support 16 est parallèle aux colonnes 12 et donc à la direction de déplacement du bloc mobile 3. Du côté faisant face au porte-mâchoires, le support de broche 16 présente un evidement servant de logement à la broche 15. Cette dernière est montée par l'intermédiaire d'une douille à aiguilles 22 et d'une butée à billes 23 dans 1*evidement du support de broche. L'axe de la broche 15 montée dans son support 16 est incliné de quelques degrés par rapport à l'axe du support de broche 16. La bouterolle 14 est logée dans la broche 15, parallèlement à l'axe de la broche 15. Elle est donc inclinée par rapport à l'axe du support de broche 16.

Le moteur électrique 17 est monté parallèlement à l'axe du support de broche 16 sur le boîtier 20. La courroie 18 entraîne le support de broche 16 en rotation et grâce à l'inclinaison de l'axe de la bouterolle 14 et de sa broche 15, la bouterolle 14 est animée d'un mouvement orbital.

A l'extrémité du support de broche 16 opposée à la bouterolle 14, un couvercle ferme le boîtier 20, qui sert de support pour une pompe hydraulique 25. Cette dernière

comporte un piston 26, une soupape d'entrée 27 et une soupape de sortie 28.

Le piston 26 est entraîné dans un mouvement de va et vient par un excentrique 29 monté sur le support de broche 16 à l'opposé de la bouterolle 14 et logé dans un evidement réalisé dans le couvercle 24.

La pompe 25 est alimentée en huile par un tuyau flexible 30 relié à un réservoir d'huile 31. Ce dernier prend place dans la partie fixe arrière 2 de la machine. Cette pompe 25 alimente un vérin hydraulique. Le corps de ce vérin est intégré au bloc fixe arrière 2, la chambre de ce vérin est constituée par un alésage borgne 32 réalisé dans le bloc arrière 2 et le piston 33 de ce vérin est solidaire du couvercle 24 du boîtier 20. L'alimentation en huile du vérin se fait par un canal 34 percé dans le couvercle 24 et le piston 33 et reliant la sortie de la pompe à la chambre du vérin.

Lorsque le moteur électrique 17 est en marche, il entraîne en rotation le support de broche 16 et la pompe 25 alimente le vérin hydraulique. La bouterolle 14 est alors animée d'un mouvement orbital combiné à une translation mise en oeuvre par le vérin hydraulique.

L'arrêt de la machine est automatique et est décrit ci-après. Du côté de la bouterolle 14, le bloc mobile 3 comporte deux doigts 35 servant de butées mécanique. Chaque mâchoire 6 présente une surface fraisée 36 faisant face à un doigt 35. Cette surface 36 est placée de telle sorte qu'un doigt 35 vient buter contre elle lorsque 1 'évasement de l'extrémité du tube 4 est réalisé.

Lorsque les doigts 35 butent contre les surfaces fraisées 36, le bloc mobile 3 s'arrête, mais le moteur 17 continue à tourner, entraînant la pompe 25. Le piston 33 du vérin ne bougeant plus, la pression dans la chambre 32 du vérin augmente. Un pressostat 37, relié à cette chambre 32 enregistre cette augmentation de pression. Lorsqu'alors

la pression dépasse une valeur prédéterminée, le pressostat 37 commande une électrovanne 38 qui met alors en liaison la chambre 32 du vérin avec le réservoir 31. La pression diminue donc et le bloc mobile 3 n'est plus poussé vers la partie fixe avant.

Pour faire revenir le bloc mobile 3 vers le bloc fixe arrière 2 (comme représenté sur les figures 1 et 2) , des ressorts 39 disposés entre le bloc fixe avant 1 et la partie mobile 3 entourent les deux colonnes 12. De plus, pour éviter d'endommager la machine, deux entretoises 40 disposées autour des ressorts 39 sont prévues pour limiter la course de la partie mobile. Ainsi, si le moteur 17 est mis en marche par inadvertance alors qu'il n'y a pas de mâchoire 6 dans le porte-mâchoires, le bloc mobile 3 vient en butée grâce aux entretoises 40 et le pressostat 37 commande le retour de la partie mobile 3.

Le pressostat 37 peut commander non seulement l'électrovanne 38, mais aussi l'alimentation du moteur 17. Ainsi, lorsque la pression devient trop importante, le moteur 17 est arrêté.

Bien entendu, la machine représentée aux figures 1 et 2 peut être équipée d'un capot recouvrant la partie fixe arrière 2 et la partie mobile 3, ainsi que de poignées facilitant le transport de la machine. Ces accessoires n'ont pas été représentés au dessin.

La figure 3 représente en coupe une vanne 41 ayant des fonctions similaires à celles du pressostat 37 et de l'électrovanne 38.

Cette vanne 41 est reliée par son entrée 42 à la chambre 32 du vérin et par sa sortie 47 au réservoir 31. Elle comporte une soupape tarée 43 et un tiroir 44.

Lorsque la pression augmente dans la chambre du vérin 32 et dépasse une valeur prédéterminée, réglable en agissant sur une vis 45, la soupape tarée 43 s'ouvre et met la chambre du vérin en liaison avec une chambre 46 située à une extrémité du tiroir 44. Ce dernier est alors

poussé sous l'effet de la pression et coulisse jusque dans une position où l'entrée 42 est en liaison avec la sortie 47, c'est-à-dire que la chambre 32 du vérin est reliée au réservoir 31. Pour maintenir le tiroir 44 dans cette position, un système d'encliquetage comportant une bille 48, un ressort 49 et une encoche 50 réalisée sur une tige 51 solidaire du tiroir 44 est prévu.

Pour réarmer le système, il suffit de prévoir que, lorsque le bloc mobile 3 revient dans la position représentée aux figures 1 et 2, un index (non représenté) vienne agir sur la tige 51 pour la repositionner dans la position montrée à la figure 3.

Cette vanne 41 peut notamment être utilisée lorsque la machine décrite ci-dessus est placée dans une atmosphère dangereuse avec risque d'explosion. Le moteur électrique 17 est alors remplacé par un moteur pneumatique par exemple et la machine peut fonctionner sans faire d'étincelle. La figure 4 montre un dispositif permettant de relever automatiquement la butée mobile 8 nécessaire pour le positionnement de l'extrémité du tube 4 lorsque le bloc mobile 3 s'approche de la partie fixe avant 1.

Le dispositif comporte une came de relevage 52 montée sur le bloc mobile 3. Cette came 52 présente une surface inclinée qui coopère avec un levier solidaire de la butée mobile 8, de telle sorte que lorsque le bloc mobile 3 avance vers la partie fixe avant 1, la butée mobile 3 s'écarte de la position où elle permet le bon positionnement de l'extrémité du tube 4.

Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la forme d'exécution et aux variantes décrites ci-dessus à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.