EP0564327B1 - Dispositif de sertissage d'un tube dans une plaque - Google Patents

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EP0564327B1
EP0564327B1 EP19930400769 EP93400769A EP0564327B1 EP 0564327 B1 EP0564327 B1 EP 0564327B1 EP 19930400769 EP19930400769 EP 19930400769 EP 93400769 A EP93400769 A EP 93400769A EP 0564327 B1 EP0564327 B1 EP 0564327B1
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EP
European Patent Office
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tube
crimping
plate
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probe
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EP19930400769
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German (de)
English (en)
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EP0564327A1 (fr
Inventor
Guy Perruchas
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Direction General de lArmement DGA
Gouvernement de la Republique Francaise
Original Assignee
Delegation Generale pour lArmement
Gouvernement de la Republique Francaise
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/08Tube expanders
    • B21D39/20Tube expanders with mandrels, e.g. expandable
    • B21D39/203Tube expanders with mandrels, e.g. expandable expandable by fluid or elastic material

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic crimping device for a tube in a tube plate, for example of a heat exchanger or a steam generator intended more particularly for civil and military nuclear boilers.
  • the crimping of a tube into a very thick plate makes it possible to fix the tube in the plate in order to ensure good mechanical strength of the tube in this plate. It has the consequence of eliminating the gap between the tube and the plate and therefore ensuring the seal between the tube and the plate.
  • the object of the invention is to provide a device or probe for crimping a tube by hydraulic means which makes it possible to control the axial shortening of the tube in the crimped area, without recourse to external means.
  • the invention relates to a hydraulic crimping device for a tube in a tube plate having bores, for example for a heat exchanger or steam generator, characterized in that it has a double supply of pressure fluid and two volumes crimping defined by seals, pressurizing a first volume carrying out a first crimping bearing, pressurizing the two volumes carrying out crimping the tube on the remaining part of the thickness of the plate.
  • FIG. 1 shows the assembly of the crimping tool: external pressure fluid supply system 1, adapter 2, stop 3, probe 4, anti-extrusion systems for the seals 5, seals 6, 7, 8 as well as the tube 9 to be crimped in the thickness of the plate 10, the 2 sides of which are referenced F1 and F2.
  • the joints 6 and 7 delimit with the tube 9 and the probe 4 an annular volume V2 while the joints 7 and 8 form with the tube 9 and the probe 4 an annular volume V1.
  • the probe 4 is introduced into the tube 9 either manually or automatically.
  • FIG. 2 shows the pressurization of the volume V1 and therefore the production of the crimping bearing on the side F2 of the plate.
  • the fluid is introduced through the inlet A of the adapter, travels through the channel 11, spreads into the volume V1 and produces a first crimping bearing corresponding to the annular volume V1 delimited by the seals 7 and 8 which ensure the seal.
  • This first crimping bearing ensures the axial freezing of the tube 9 in the plate bore.
  • FIG. 3 shows the pressurization of the volumes V1 and V2 and therefore the complete crimping of the tube 9 in the thickness of the plate 10.
  • the complete crimping of the tube 9 is carried out in two stages.
  • the first time of crimping corresponds to the pressurization of the volume V1 according to the description of FIG. 2.
  • the crimping of the tube 9 in the remaining part of the thickness of the plate is obtained by the pressurization of the volumes V1 and V2 , the fluid being introduced either by input B alone or inputs A and B simultaneously.
  • the fluid introduced by the feed inlet B travels through the channel 12 to fill the volume V2.
  • the seal 7 being under pressure, it lets the fluid pass into the volume V1.
  • the complete crimping of the tube 9 is obtained; it results in a controlled axial shortening of the tube, shown diagrammatically by reference 13 in FIG. 3.
  • the hydraulic crimping device can have more than two supply inlets and more than two volumes between the tube 9 and the probe 4, which can be supplied independently or simultaneously.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)
  • Forging (AREA)

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de sertissage hydraulique d'un tube dans une plaque à tubes par exemple d'échangeur ou de générateur de vapeur destinés plus particulièrement aux chaufferies nucléaires civiles et militaires.
  • Le sertissage d'un tube dans une plaque de forte épaisseur permet de fixer le tube dans la plaque afin d'assurer une bonne tenue mécanique du tube dans cette plaque. Il a pour conséquence d'éliminer l'interstice entre tube et plaque et donc d'assurer l'étanchéité entre le tube et la plaque.
  • On connaît des moyens mécaniques de sertissage de tubes dans une plaque permettant d'assurer par retrait radial de la plaque sur le tube, une tenue du tube dans la plaque. L'expansion du tube dans l'alésage de plaque est assurée par le mouvement de galets qui repoussent le tube contre la paroi de l'alésage de la plaque à tubes. Le déplacement axial d'une broche portant une cage annulaire renfermant les galets est obtenu mécaniquement ou hydrauliquement. Ce système possède l'inconvénient d'entraîner des rayures du tube serti.
  • On connaît aussi d'autres moyens hydrauliques, qui assurent une expansion radiale du tube par mise en pression élevée de l'espace compris entre le tube à sertir et un outillage appelé sonde ou broche de sertissage. L'étanchéité aux deux extrémités de la sonde est assurée par des joints toriques, munis ou non de systèmes anti-extrusion. Ce système possède l'avantage de ne pas abîmer le tube mais par contre ne permet pas de maîtriser le raccourcissement axial du tube dans la zone expansée, ce qui oblige la réalisation d'une soudure par un moyen extérieur au procédé, y compris le sertissage mécanique, à l'extrémité du tube ou en tout autre endroit prédéterminé du tube, avant l'opération de sertissage proprement dite, pour obtenir une bonne tenue mécanique.
  • Le but de l'invention est de proposer un dispositif ou sonde de sertissage d'un tube par un moyen hydraulique qui permette de maîtriser le raccourcissement axial du tube dans la zone sertie, sans recours à un moyen extérieur.
  • L'invention a pour objet un dispositif de sertissage hydraulique d'un tube dans une plaque à tubes présentant des alésages, par exemple pour échangeur ou générateur de vapeur, caractérisé en ce qu'il présente une double alimentation en fluide de pression et deux volumes de sertissage délimités par des joints d'étanchéité, la mise en pression d'un premier volume réalisant un premier palier de sertissage, la mise en pression des deux volumes réalisant le sertissage du tube sur la partie restante de l'épaisseur de la plaque.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés parmi lesquels :
    • La figure 1 est une représentation d'ensemble de la sonde de sertissage au repos avant sertissage ;
    • La figure 2 représente une mise en pression d'un premier volume par l'une des entrées de la double alimentation ;
    • La figure 3 représente une mise en pression d'un deuxième volume, englobant le précédent par l'autre entrée de la double alimentation.
  • La figure 1 montre l'ensemble de l'outil de sertissage : système extérieur d'alimentation en fluide de pression 1, adaptateur 2, butée 3, sonde 4, systèmes anti-extrusion des joints 5, joints d'étanchéité 6, 7, 8 ainsi que le tube 9 à sertir dans l'épaisseur de la plaque 10 dont les 2 côtés sont référencés F1 et F2. Les joints 6 et 7 délimitent avec le tube 9 et la sonde 4 un volume annulaire V2 tandis que les joints 7 et 8 forment avec le tube 9 et la sonde 4 un volume annulaire V1.
  • La sonde 4 est introduite dans le tube 9 soit manuellement soit automatiquement.
  • La figure 2 montre la mise en pression du volume V1 et donc la réalisation du palier de sertissage sur le côté F2 de la plaque.
  • Le fluide est introduit par l'entrée A de l'adaptateur, parcourt le canal 11, se répand dans le volume V1 et réalise un premier palier de sertissage correspondant au volume annulaire V1 délimité par les joints 7 et 8 qui assurent l'étanchéité. Ce premier palier de sertissage assure le figeage axial du tube 9 dans l'alésage de plaque.
  • La figure 3 montre la mise en pression des volumes V1 et V2 et donc le sertissage complet du tube 9 dans l'épaisseur de la plaque 10.
  • Le sertissage complet du tube 9 est réalisé en deux temps.
  • Le premier temps du sertissage correspond à la mise en pression du volume V1 suivant la description de la figure 2. Le sertissage du tube 9 dans la partie restante de l'épaisseur de la plaque est obtenu par la mise en pression des volumes V1 et V2, le fluide étant introduit soit par l'entrée B seule ou les entrées A et B simultanément.
  • Le fluide introduit par l'entrée B d'alimentation parcourt le canal 12 pour venir remplir le volume V2. Le joint 7 étant en équipression, il laisse passer le fluide dans le volume V1.
  • La mise en pression de la totalité du volume délimité par les joints 6 et 8 entre tube 9 et sonde 4 assure le sertissage du tube sur la partie restante de l'épaisseur de la plaque correspondant au volume V2.
  • A l'issue des deux opérations de sertissage, la première sur la partie du tube 9 correspondant au volume V1, la deuxième sur la partie du tube 9 correspondant au volume V2, le sertissage complet du tube 9 est obtenu; il entraîne un raccourcissement axial maîtrisé du tube, schématisé par la référence 13 sur la figure3.
  • Le dispositif de sertissage hydraulique peut présenter plus de deux entrées d'alimentation et plus de deux volumes entre le tube 9 et la sonde 4, qui peuvent être alimentés de manière indépendante ou simultanée.

Claims (1)

  1. Dispositif de sertissage hydraulique d'un tube dans une plaque à tubes présentant des alésages, par exemple pour échangeur ou générateur de vapeur, caractérisé en ce qu'il présente une double alimentation en fluide de pression (A et B) et deux volumes de sertissage V1 et V2 délimités par des joints d'étanchéité (respectivement 6 et 7 pour V2, 7 et 8 pour V1), la mise en pression d'un premier volume V1 réalisant un premier palier de sertissage, la mise en pression du volume V1 + V2 réalisant le sertissage du tube sur la partie restante de l'épaisseur de la plaque.
EP19930400769 1992-03-26 1993-03-24 Dispositif de sertissage d'un tube dans une plaque Expired - Lifetime EP0564327B1 (fr)

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FR9203628A FR2689044B1 (fr) 1992-03-26 1992-03-26 Procede et dispositif de sertissage d'un tube dans une plaque.
FR9203628 1992-03-26

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EP0564327A1 EP0564327A1 (fr) 1993-10-06
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