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ROYAUME DE BELGIQUE @ MINISTÈRE de l'Industrie et du Travail BREVET d'invention n 399696 DEMANDE DÉPOSÉE, le 16.XI 1933
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BREVET ACCORDÉ par arrêté ministrieidulo. XII. 18 3 3 réalisation ".
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---------------------------------------------------------------- Priorité d'une demande de 'brevet déposée en Angleterre,le 17 novembre 1932.
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Les méthodes connues jusqu'à présent pour l'étanchage des tubes de chauffe des chaudières tubulaires présentent deux incon vénients sérieux.Si les moyens d'étanchage sont appliqués sur le côté de la boîte à feu de la paroi tubulaire,ils ne peu- vent avoir qu'une valeur relative,parce que, précisément, le cô- té de la 'boîte à feu est exposé à des variations de tempéra- ture considérables et souvent très brusques; les dilatations différentes sous l'action de la chaleur de la paroi tubulaire en cuivre d'une part, et des tubes en fer d'autre part, occa- sionnent bientôt les défauts d'étanchéité connus.
La tentative consistant à interposer entre la paroi tubulaire et les tubes de chauffe une matière'ou garniture étanche étrangère devait échouer, car aucune matière étanche ne peut résister aux efforts considérables.
La présente invention est caractérisée par le fait que les
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399696 moyens d'étanohage sont reportés sur le oôté de l'eau de la paroi tubulaire ou, grâce à une température de régime ocnstante,des dilatations différentes sous l'aotion de la chaleur ne peuvent pas se produire. La seconde caractéristique de principe de la nou- velle méthode d'étanohage consiste dans le fait que les diffioul- tés orées par les inégalités des endroits d'étanohage du oôté de l'eau sont surmontées à l'aide de dispositifs spéciaux et en évi- tant l'emploi d'une matière étanohe étrangère. Ces dispositifs produisent une déformation relative des endroits d'étanohage,pour obtenir une interpellation de la matière du tube et de la paroi tubulaire.
Pour obtenir ce résultat, l'extrémité du tube à engager dans la paroi tubulaire de la boîte à feu est pourvue d'un ajutage qui, après l'insertion du tube, peut être pressé contre la surface de la paroi tubulaire du côté de l'eau. Afin d'obvier complètement aux inégalités provenant spécialement des perf orations, au moyen de l'interpation des deux faces pressées l'une contre l'autre de l'ajutage et de la paroi tubulaire,on donne à l'ajutage une exé- oution à arête vive, afin que les bords tranohants pénètrent dans la matière de la paroi tubulaire pendant l'ajustage ou adaptation, ou bien on établit l'ajutage en une matière plastique afin que, d'une façon inverse, les inégalités de la paroi tubulaire pénètrent intimement dans l'ajutage plastique lors de l'adaptation.
Dans les deux cas, une étanohéité complète est réalisée autour de l'ouver- ture du tube sur le oôté de l'eau; la condition pour obtenir ce résultat est que, pendant l'insertion du tube, une pression suffi- samment forte soit exercée de l'arrière sur la face d'applioation de l'ajutage.
Par le pressage de l'ajutage tubulaire sur le côté intérieur de la paroi tubulaire, on réalise aussi, grâce au contre-appui ainsi obtenu, un serrage efficace du rabattement ou évasement en entonnoir des bords du tube, sur le côté de la boîte à feu, et, par l'encastrement solide ainsi réalisé de'part et d'autre,de la
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399696 paroi tubulaire, un ancrage particulièrement avantageux de la paroi tubulaire est assuré entre lesfaces de l'ajutage et du boni rabattu du tube .
Afin de faoiliter le façonnage nécessaire de l'extrémité du tube, on établi, par un @ usinage préalable, une courte du tubulure dans le sens/présent prooédé et on l'assemble ensuite avec le tube de ohauffe ordinaire, de manière oonnue,par exemple par matage, soudure eto.....
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple,quelques formes de réalisation du procédé et des moyens servant à sa réa- lisation.
La fig. 1 montre une extrémité de tube en coupe par le tube builleur monté dans la paroi tubulaire;
La fig. 2 montre l'extrémité d'un tube de fumée.
Dans la forme d'exécution de la fig. 1, la. faoe d'applioa- tion a de lajutage b du tube o possède une arête vive transchante d qui entoure cirooulairement la face d'application ¯4 de l'ajuta- ge. Cette arête tranohante d pénètre dans la faoe intérieure f de la paroi tubulaire g, à la oondition que, pendant l'insertion du tube dans la perforation)h, une pression suffisamment forte soit exercée de l'arrière sur le tube.
Lorsqu'ensuite, l'extrémite mandrinée du tube est rabattue ou évasée en entonnoir sur la fa- oe extérieure i de la paroi tubulaire g, oonme montré en k, l'étan- ohéité des joints produite par la pénétration de l'arête d dans la faoe f du côté de l'eau de la paroi tubulaire g¯, entre la perforation h de la paroi tubulaire g et le tube o reste absolu- ment maintenue.
Dans la forme d'exécution décrite, l'arête tranchante d for- me la périphérie annulaire de la faoe d'application a. Cette face d'applioation même présente une forme oonique à partir de cette arête vers le corps c du tube. La oavité annulaire ainsi formée de la faoe d'applioation a est remplie, pendant le mandrinage ou rabattement du bord du tube, par la matière ainsi refoulée de la -3- @
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399696 paroi tubulaire, et l'étanohéité se trouve ainsi encore amé- liorée.
Dans la forme de réalisation de la fig. 2 la faoe d'ap- plioation a présente une double arête annulaire d et,par suite aussi, une double rainure.
Lorsque.'ajutage est en un alliage doux, les inégalités de la surfaoe de la paroi tubulaire du oôté de l'eau s'enfon- cent dans cette matière plastique,pendant le pressage du tube,de sorte qu'une interpénétration intime des deux matières et,par suite, une étanohéité parfaite et durable se trouvent réalisées.
(par le pressage de l'ajutage tubulaire b sur la paroi tubulaire f du côté de l'eau, l'extrémité du tube obtient, par le rabattement du bord ou l'évasement en entonnoir,un contre-appui solide, ce qui permet d'obtenir une bonne appli- oation du bord ou de l'entonnoir sur la paroi tubulaire du côté du feu ; les arêtes k du bord pénètre dans la matière de la paroi tubulaire du côté du feu, de sorte qu'un assem- blaage intime du tube et de la paroi tubulaire est obtenu aussi de ce oôté. A cet effet, une oavité annulaire spéciale peut aussi être aménagée, autour de la perforation du tube, dans la faoe de la paroi tubulaire du oôté du feu.
Par la face d'applioation a de l'ajutage d'une part, et par les rebords ou entonnoirs k des extrémités de tube d'autre part, la paroi tubulaire est fortement encastrée, anorée d'une manière sûre et son renflement est efficacement évité.
Pendant l'insertion du tube dans la paroi tubulaire,on doit exercer, sur le tube, pendant tout le travail,à savoir jusqu'à l'achèvement complet du mandrinage et du rabattement du bord eu de l'évasement en entonnoir, une pression convena- ble qui peut être produite avantageusement par des coups rapi- des d'un frappeur pneumatique. Par cette pression d'applica-
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399696 tion permanente, l'ajutage ne peut pas @@@@@@@ s'éohapper pendant les différentes. opérations de travail et l'interpéné- tration intime des faces d'étanohéité ne peut pas être desser- rée.
En résumé, l'invention a pour objet :
1) Un prooédé d'étanohage des tubes de chauffe des ohau- dières tubulaires présentant les caractéristiques suivantes : a) Pendant l'insertion du tube, un ajutage annulaire adap- té à l'extrémité du tube est pressé sur la surface de la pa- roi tubulaire du oôté de l'eau ou aveo une force telle qu'il se produise une défo mation relative des endroits d'étanohage et, par suite, une interpénétration intime des matières. b) par la pression d'assemblage, l'ajutage à arête vive pénètre dans la matière de la paroi tubulaire, du côté de l' eau.
o) Par la pression d'assemblage de l'extrémité du tube, les inégalités de la faoe de la paroi tubulaire du côté de l'eau pénètre dans la matière plastique de 1'µãjutage tubulai- re. d) Au moyen du rabattement du bord ou de l'évasement de l'extrémité du tube, la paroi tubulaire est ancrée solidement sur le côté du feu, dans une position d'encastrement, des'deux oôtés. e) L'extrémité rabattue du tube est engagée dans la matiè- re de la surfaoe de la paroi tubulaire du oôté du feu.
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KINGDOM OF BELGIUM @ MINISTRY of Industry and Labor Invention PATENT No. 399696 APPLICATION FILED, 16.XI 1933
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PATENT GRANTED by ministerial decree. XII. 18 3 3 realization ".
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The methods known heretofore for sealing the heating tubes of tubular boilers have two serious drawbacks: If the sealing means are applied to the firebox side of the tube wall, they cannot. have only a relative value, because, precisely, the side of the firebox is exposed to considerable and often very abrupt temperature variations; the different expansions under the action of heat of the copper tubular wall on the one hand, and of the iron tubes on the other hand, soon cause the known leaks.
The attempt to interpose between the tubular wall and the heating tubes a foreign material or gasket was to fail, as no sealing material can withstand the considerable forces.
The present invention is characterized in that the
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399696 means of ethaning are transferred to the water side of the tubular wall or, thanks to an constant operating temperature, different expansions under the influence of heat cannot occur. The second characteristic of principle of the new method of ethaning consists in the fact that the difficulties created by the unevenness of the places of the ethanol on the side of the water are overcome by means of special devices and by avoiding. - both the use of a foreign etanohe material. These devices produce a relative deformation of the sealing areas, to obtain an interpellation of the material of the tube and of the tubular wall.
To achieve this result, the end of the tube to be engaged in the tubular wall of the firebox is provided with a nozzle which, after insertion of the tube, can be pressed against the surface of the tubular wall on the side of the tube. 'water. In order to completely obviate the inequalities resulting especially from the perf orations, by means of the interpation of the two faces pressed against one another of the nozzle and of the tubular wall, the nozzle is given an outlet. with a sharp edge, so that the sharp edges penetrate into the material of the tubular wall during adjustment or adaptation, or the nozzle is made of a plastic material so that, conversely, the unevenness of the tubular wall penetrate intimately into the plastic nozzle during adaptation.
In both cases, complete etanoheity is achieved around the opening of the tube on the water side; the condition for obtaining this result is that, during the insertion of the tube, a sufficiently strong pressure is exerted from the rear on the application face of the nozzle.
By pressing the tubular nozzle on the inner side of the tubular wall, thanks to the counter-support thus obtained, an effective clamping of the folding or funnel-shaped flaring of the edges of the tube is also achieved on the side of the box. fire, and, by the solid embedding thus achieved on both sides, of the
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399696 tubular wall, a particularly advantageous anchoring of the tubular wall is provided between the faces of the nozzle and the folded bonus of the tube.
In order to facilitate the necessary shaping of the end of the tube, it is established, by prior machining, a short of the tubing in the present / present direction and it is then assembled with the ordinary heating tube, in a known manner, by example by matting, eto welding .....
The appended drawing represents, by way of example, some embodiments of the process and of the means serving to carry it out.
Fig. 1 shows one end of the tube in section by the builleur tube mounted in the tubular wall;
Fig. 2 shows the end of a smoke tube.
In the embodiment of FIG. 1, the. The application faoe a of the nozzle b of the tube o has a transcendent sharp edge d which surrounds the application face ¯4 of the nozzle. This cutting edge d penetrates the inner faoe f of the tubular wall g, on condition that, during the insertion of the tube into the perforation) h, a sufficiently strong pressure is exerted on the tube from the rear.
When the mandrel end of the tube is then folded back or flared into a funnel on the outer face i of the tubular wall g, as shown in k, the sealing of the joints produced by the penetration of the edge d in the faoe f on the water side of the tubular wall g¯, between the perforation h of the tubular wall g and the tube o remains absolutely maintained.
In the embodiment described, the cutting edge d forms the annular periphery of the applicator blade a. This same applioation face has an oonic shape from this edge towards the body c of the tube. The annular cavity thus formed of the applioation faoe is filled, during the mandreling or folding of the edge of the tube, by the material thus forced from the -3- @
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399696 tubular wall, and the etanoheity is thus further improved.
In the embodiment of FIG. 2 the application faoe has a double annular ridge d and therefore also a double groove.
When the nozzle is of a soft alloy, the unevenness of the surface of the tubular wall on the water side sinks into this plastic material, during the pressing of the tube, so that an intimate interpenetration of the two materials and, consequently, a perfect and lasting etanoheity are realized.
(by pressing the tubular nozzle b on the tubular wall f on the water side, the end of the tube obtains, by the folding of the edge or the flaring into a funnel, a solid counter-support, which allows to get a good fit of the edge or funnel on the tubular wall on the fire side; the ridges k of the edge penetrate the material of the tubular wall on the fire side, so that an assembly The intimate part of the tube and the tubular wall is also obtained from this side.For this purpose, a special annular cavity can also be provided around the perforation of the tube in the faoe of the tubular wall on the fire side.
By the application face a of the nozzle on the one hand, and by the flanges or funnels k of the tube ends on the other hand, the tubular wall is strongly embedded, securely anchored and its bulge is effectively avoid.
During the insertion of the tube into the tube wall, pressure must be exerted on the tube during the entire work, namely until the complete completion of the mandrating and the folding of the edge or of the flaring into a funnel. suitable which can be advantageously produced by rapid blows from a pneumatic batter. By this pressure of application
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399696 permanent tion, the nozzle cannot @@@@@@@ @ escape during the different times. work operations and the intimate interpenetration of the etanoheity faces cannot be loosened.
In summary, the object of the invention is:
1) A method of sealing the heating tubes of the tubular boilers having the following characteristics: a) During the insertion of the tube, an annular nozzle adapted to the end of the tube is pressed on the surface of the tube. - tubular king on the side of the water or with a force such that there is a relative defo mation of the ethanol sites and, consequently, an intimate interpenetration of the materials. b) by the assembly pressure, the sharp-edged nozzle penetrates the material of the tubular wall, on the water side.
o) By the assembly pressure of the end of the tube, the unevenness of the faoe of the tubular wall on the water side penetrates into the plastic material of the tubular nozzle. d) By means of the edge folding or the flaring of the end of the tube, the tubular wall is firmly anchored to the side of the light, in a built-in position, with both sides. e) The folded end of the tube is engaged in the material of the surface of the tube wall on the side of the light.
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