NL8301002A

NL8301002A - METHOD FOR FORMING COMPOUNDS AND A COMPOUND SO CONNECTED.

Info

Publication number: NL8301002A
Application number: NL8301002A
Authority: NL
Original assignee: British Nuclear Fuels Ltd
Priority date: 1982-04-02
Filing date: 1983-03-21
Publication date: 1983-11-01
Also published as: DE3311957A1; GB2117852A; GB2117852B

Description

mm ""I a * t . - οmm "" I a * t. - ο

Werkwijze voor het vormen van verbindingen en een aldus verkregen verbindingMethod for forming compounds and a compound thus obtained

De uitvinding heeft betrekking op verbindingen.The invention relates to compounds.

In inrichtingen waar elektrische- of gasleidingen vanaf het uitwendige naar binnen in een ontvangend orgaan van enigerlei vorm gevoerd moeten worden, id het vaak noodzakelijk zeker te zijn dat 5 geen fluidumlekkage plaats vindt tussen de buitenkant en de binnenkant van het ontvangende orgaan via het toegangspunt van de leiding. Een bijzonder type inrichting waarbij een dergelijke situatie voorkomt is een gascentrifuge-inrichting die bijvoorbeeld gebruikt wordt bij het scheiden van uranium! so topen. Bij dit type inrichting is de ΊΟ druk binnen een centrifugecascade veel lager dan de atmosferische, terwijl buiten de cascande atmosferische druk heerst. Gasleidingen die in de cascade leiden en elektrische toevoeren zijn vereist.In devices where electrical or gas lines must be conducted from the outside into a receiving member of any shape, it is often necessary to ensure that no fluid leakage occurs between the outside and the inside of the receiving member through the access point of in charge. A special type of device in which such a situation occurs is a gas centrifuge device which is used, for example, in the separation of uranium! so top. With this type of device, the pressure within a centrifuge cascade is much lower than atmospheric, while outside the cascane atmospheric pressure prevails. Gas pipes leading into the cascade and electrical supplies are required.

Het is het doel van de onderhavige uitvinding om een verbinding te verschaffen welke het mogelijk maakt leidingen en dergelijke dat 15 vanaf de buitenkant van een ontvangend orgaan naar het inwendige van het intvangende orgaan gevoerd worden met een zeer aanzienlijke f luïdumdichtheid.It is the object of the present invention to provide a connection which allows conduits and the like to be fed from the outside of a receiving member to the interior of the receiving member with a very substantial fluid density.

Volgens één kenmerk van de onderhavige uitvinding omvat een werkwijze voor het vormen van een verbinding in een eerste orgaan 20 en een afsluitorgaan voor de opening het vormen van een afgedichte verbinding tussen een opening in een eerste orgaan en een afsluitorgaan voor de opening gekenmerkt door het vormen van een uitsteeksel op één van de organen en een bijbehorende uitsparing op hetzelfde of het andere van die organen, en het inbrengen van het afsluit-25 orgaan in de opening om door koud vervormen materiaal van het andere orgaan in de uitsparing te verplaatsen.According to one feature of the present invention, a method of forming a connection in a first member 20 and an opening closure member comprises forming a sealed connection between an opening in a first member and an opening closure member characterized by forming of a protrusion on one of the members and an associated recess on the same or the other of those members, and inserting the sealing member into the opening to displace material from the other member in the recess by cold-forming.

Volgens een ander kenmerk van de onderhavige uitvinding, omvat een verbinding voor het afdichten van een opening in een orgaan een afsluitorgaan dat samen kan werken met de opening, een uitsteeksel 30 op één van de organen en een bijbehorende nabijliggende uitsparing in hetzelfde of het andere van die organen, waarbij bij het inbrengen van het afsluitorgaan in de opening het uitsteeksel het zachtere metaal van het andere orgaan in de bijbehorende uitsparing door koude vervorming verplaatst.According to another feature of the present invention, a connection for sealing an opening in a member includes a closure member that can interact with the opening, a projection 30 on one of the members and an associated adjacent recess in the same or the other of those members, wherein upon insertion of the closure member into the opening, the protrusion displaces the softer metal of the other member into the associated recess by cold deformation.

35 Bij voorkeur omvat het afsluitorgaan een kegelvormig plug en is de opening overeenkomstig kegelvormig om de plug te ontvangen. Zowel het uitsteeksel als de uitsparing als beiden kunnen op de plug 8301002 -2- A * % aanwezig zijn alternatief kunnen zowel het uitsteeksel als de uitsparing op de plug aanwezig zijn waarbij of de uitsparing of het uitsteeksel in de opening aangebracht is. Bij voorkeur omvat elk uitsteeksel een doorlopende mesrand.Preferably, the closure member includes a conical plug and the opening is correspondingly conical to receive the plug. Both the protrusion and the recess as both may be present on the plug 8301002 -2-A *% alternatively, both the protrusion and the recess may be present on the plug with either the recess or the protrusion being arranged in the opening. Preferably, each protrusion comprises a continuous knife edge.

5 Op van voordeel zijnde wijze is het dwarsdoorsende oppervlak van de uitsparing gelijk aan of groter dan als van de mesrand boven de kegellijn van de plug of de opening zodat het koud vloeien van het materiaal bij het inbrengen van de plug in de opening door zal gaan totdat de plugkegel de kegel van de opening ontmoet.Advantageously, the cross-sectional area of the recess is equal to or greater than that of the blade edge above the cone line of the plug or the opening so that the material will flow cold when inserting the plug into the opening until the plug cone meets the opening cone.

10 Een uitvoering van de onderhavige uitvinding zal nu slechts als voorbeeld beschreven worden, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin:An embodiment of the present invention will now be described by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which:

Eig. 1 een schetsmatige doorsnede is van een verbinding voor het samenvoegen; 15 Eig. 2 een detail uit figuur 1 toont;Owner. 1 is a schematic sectional view of a joining joint; 15 owner 2 shows a detail from figure 1;

Big. 3 een verbindingsorgaan voor een elektrische leiding toont, enBig. 3 shows an electrical lead connector, and

Eig. 4 een verbindingsorgaan voor een gastoevoerleiding toont.Owner. 4 shows a connector for a gas supply line.

Uit figuur 1 blijkt dat een verbinding een orgaan 1 omvat met 20 een kegelvormige boring of opening 6 om een kegelvormige plug 2 te ontvangen. Be plug 2 is gevormd met doorlopende uitsteeksels 4 die de vorm van mesranden hebben, Be uitsparingen 5 zijn in de plug direct in de nabijheid van de mesranden en lager op de kegel aangebracht. Be boring of opening 6 heeft een randdeel dat op een hier-25 onder te verduidelijke wijze koud vervormd is.It can be seen from figure 1 that a connection comprises a member 1 with a conical bore or opening 6 to receive a conical plug 2. The plug 2 is formed with continuous projections 4 which have the shape of knife edges. The recesses 5 are arranged in the plug directly in the vicinity of the knife edges and lower on the cone. The bore or opening 6 has an edge part which is cold deformed in a way that is too obvious.

In figuur 2 worden voor overeenkomstige delen de zelfde verwij-zingscijfers als in figuur 1 gebruikt. Eiguur 2 toont meer gedetailleerd de mesrand uitsparing uit figuur 1. Uit figuur 2 blijkt dat de mesrand die links in het'figuur afgebeeld is een mesrand met een en-30 kele hoek 7 is, waarbij de mesrand een hoogte 8 heeft. Een mesrand 9 die rechts in het figuur afgebeeld is, omvat een mesrand met dubbele hoek, waarvan de hoeken met 10 en 11 aangegeven zijn. In beide gevallen is het dwarsdoorsnede oppervlak van de uitsparing gelijk aan of groter dan die van de mesrand boven de kegellijn die met 14 35 aangegeven is, zodat het koud vloeien van materiaal dat door de mesrand verplaatst wordt, zoals dat hieronder beschreven zal worden, doorgaat totdat de plugkegel de kegel van opening 6 bereikt.In Figure 2, the same reference numerals as in Figure 1 are used for corresponding parts. Property 2 shows in more detail the knife edge recess from figure 1. Figure 2 shows that the knife edge shown on the left in the figure is a knife edge with a single angle 7, the knife edge having a height 8. A knife edge 9 shown on the right in the figure comprises a double angle knife edge, the angles of which are indicated by 10 and 11. In both cases, the cross-sectional area of the recess is equal to or greater than that of the blade edge above the cone line indicated by 14 35, so that cold flow of material moved through the blade edge, as will be described below, continues until the plug cone reaches the opening 6 cone.

In figuur 3 draagt de plug 2 een keramische kabelisolator die aangegeven is met 16. Elektrische doorleidingen voor kabels zijn met 40 17 aangegeven. Aangezien de plug 2 in figuur 3 weg van het orgaan 1 8301002 -3- bewerkt kan worden, kan de keramische isolator in de plug bevestigd worden door zilversoldeer of door een glassoort met laag smeltpunt dat door 18 aangegeven wordt. Dienovereenkomstig kunnen elektrische kabels aan de keramische isolator bevestigd worden.In Figure 3, the plug 2 carries a ceramic cable insulator indicated by 16. Electrical leads for cables are indicated by 40 17. Since the plug 2 in Figure 3 can be machined away from the member 1 8301002-3, the ceramic insulator can be mounted in the plug by silver solder or a low melting point glass indicated by 18. Accordingly, electrical cables can be attached to the ceramic insulator.

5 Tervolgens wordt verwezen naar figuur 4» welke de plug 2 toont die een gaspijp 19 draagt. De gaspijp is binnen een boring 20 in de plug met koper- of zilversoldeer bevestigd.Reference is now made to Figure 4 which shows the plug 2 carrying a gas pipe 19. The gas pipe is mounted within a bore 20 in the plug with copper or silver solder.

Het materiaal van het orgaan 1 is zachter dan het materiaal van de plug 2 en aangezien de of elke masrand uit de kegelvorm uitsteekt, 10 wordt de mesrand 4» nij het inbrengen van de plug in de tapse openig 6, in het orgaan 1 gedreven hetgeen koudvloeien van het materiaal in de bijbehorende uitsparing 5 direct onder de mesrand 4 verschaft. Zoals hierboven vermeld, is het dwarsdoorsnede-oppervlak van de uitsparing gelijk aan of groter dan dat van de mesrand boven de kegel-15 lijn, zodat het koudvloeien van het materiaal vanaf het orgaan 1, verplaatst door de mesrand, door zal gaan totdat de plugkëgel de kegel van de wand bereikt.The material of the member 1 is softer than the material of the plug 2 and since the or each blade edge protrudes from the cone shape, the blade edge 4 is pushed into the member 1 upon insertion of the plug into the tapering open 6, which cold flow of the material into the associated recess 5 provided directly below the knife edge 4. As mentioned above, the cross-sectional area of the recess is equal to or greater than that of the knife edge above the cone-15 line, so that the cold flow of the material from the member 1 moved through the knife edge will continue until the plug bowling reaches the cone of the wall.

Het ontwerp van de mesrand is een compromis van verscheidene factoren. De afmeügea van de mesrand, de vorm en hoek 7 hangen van 20 het gebruikte plug- en orgaanmateriaal, en de bedrijfsomstandigheden van de verbinding af. Een vierkante mesrand geeft de meest stevige vorm maar vereist een aanzienlijke inbrengkracht. Het verminderen van de hoek vanaf 90 graden tot ongeveer 15 graden verkleint de inbrengkracht maar dit ten koste van de stijfheid van de mesrand, en 25 een meer moeilijke bewerkingshandeling. Het gebruik van een dubbele hoek op de mesrand doet de stijfheid toe nemen maar dit ten koste van het gemakkelijk bewerken.The blade edge design is a compromise of several factors. The size of the blade edge, the shape and angle 7 depend on the plug and organ material used, and the operating conditions of the joint. A square knife edge gives the most sturdy shape but requires a considerable insertion force. Reducing the angle from 90 degrees to about 15 degrees reduces the insertion force but at the expense of the blade edge stiffness, and a more difficult machining operation. The use of a double angle on the blade edge increases the stiffness but at the expense of easy machining.

De hoogte 8 van de mesrand wordt beperkt door de kegelhoek, de lengte van de plug en het aantal mesranden op een bepaalde plug.The height of the knife edge is limited by the cone angle, the length of the plug and the number of knife edges on a particular plug.

30 Een typische plug bijvoorbeeld voor gebruik met aluminium, kan een kegelhoek van 12 tot 15 graden hebben en twee mesranden met hoogten in het gebied tussen een kwart en één millimeter en een randhoek tussen 45 en 75 graden hebben.For example, a typical plug for use with aluminum can have a cone angle of 12 to 15 degrees and two blade edges with heights in the range between a quarter and one millimeter and an edge angle between 45 and 75 degrees.

Het koud vloeien van het materiaal van het orgaan 1 in de mes-35 rand vult enigerlei oppervlakte-onregelmatigheid in de oppervlakte-kwaliteit van de mesrand op. Het vloeien van het materiaal in de uitsparing onder de mesrand brengt een vergrendelende werking voort en doet de weerstand van de verbinding tegen trillingen en tempera^-tuur-cycli toenemen, in het bijzonder indien de hoek van de mesrand 40 wezenlijk kleiner is dan 90 graden. Koud lassen tussen het materiaal 8301002 * > -4- van de mesrand en het materiaal van het orgaan 1 zal plaats vinden en een permanente verbinding verschaffen.The cold flow of the material of the member 1 into the knife edge fills up any surface irregularity in the surface quality of the knife edge. Flowing the material into the recess below the knife edge produces a locking action and increases the resistance of the joint to vibration and temperature cycles, especially if the angle of the knife edge 40 is substantially less than 90 degrees . Cold welding between the material 8301002 *> -4- of the knife edge and the material of the member 1 will take place and provide a permanent bond.

Het bekleden van de mesrand met een geschikt metaal, bijvoorbeeld koper, kan aan het toenemen van de mate van koud lassen dat 5 met een aluminiumorgaan 1 optreedt, bijdragen.Coating the knife edge with a suitable metal, for example copper, can contribute to an increase in the degree of cold welding that occurs with an aluminum member 1.

In samenhang met de toepassingen van de verbinding die in figuur 3 en 4 getoond zijn, zijn de vacuumafdichtingen tussen de keramische isolator en stalen plug en doorleidingen vervaardigd met behulp van standaardtechnieken, bijvoorbeeld door het metalliseren 10 van het keramische materiaal gevolgd door hardsolderen of het gebruik van glassoorten met laag smeltpunt. He verbinding kan vervaardigd worden door het opbrengen van hydraulische druk op het buitendeel van de plug totdat een vooraf bepaalde druk bereikt is. Op dit punt zijn de kegeldelen van de plug en de opening in aanmerking met elkaar 15 en zijn de mesranden tot een maximale diepte daarvan binnen gedrongen.In connection with the applications of the compound shown in Figures 3 and 4, the vacuum seals between the ceramic insulator and steel plug and conduits have been manufactured using standard techniques, for example, by metallizing the ceramic material followed by brazing or use of low melting point glasses. The connection can be made by applying hydraulic pressure to the outer part of the plug until a predetermined pressure is reached. At this point, the cone parts of the plug and the opening are considered with each other and the knife edges have penetrated to their maximum depth.

He toevoerpijp uit figuur 4 is door lassen of hardsolderen aan de plug bevestigd.The feed pipe of Figure 4 is attached to the plug by welding or brazing.

Voor grote diameters kan een verbinding gevormd worden door het 20 in een kegelvormige uitsparing, gevormd, tussen het hoofdlichaam van een ontvangend lijf en een flens van een ander lijf, drukken van een kegelvormige ring, waarbij mesranden gevormd zijn op de binnen- en buitendelen van de hegelvormige ring.For large diameters, a connection may be formed by pressing a cone-shaped ring in a conical recess formed between the main body of a receiving body and a flange of another body, knife edges being formed on the inner and outer parts of the conical ring.

He verbinding kan bijvoorbeeld gebruikt worden in vacuum in-25 stallaties of bij inrichtingen waar verschillende fluïdumdrukken aan tegenoverliggende zijden van de verbinding heerst, bijvoorbeeld bij toepassingen onder het zeeoppervlak.The connection can for instance be used in vacuum installations or in installations where different fluid pressures prevail on opposite sides of the connection, for example in applications below the sea surface.

830 1 0 0 2830 1 0 0 2

Claims

Method for forming a sealed connection between an opening in a first member and a closing member for the opening, characterized by forming a projection (4) on one of the members and an associated recess (5) on the same or the other member, and inserting the closure member (2) into the opening (6) to displace material from the other member into the recess by cold-forming.

2. Yer bond for sealing an opening in a member, characterized by a closing member (2) which can interact with the opening (6), a projection (4) on one of the members and an associated recess in the vicinity (5) in the same or the other member, when inserting the closure member into the opening the protrusion by keeping deforming displaces the softer material of the other member into the associated recess.

Yer binding according to claim 2, characterized in that the closing member comprises a conical plug (2) which can cooperate with a corresponding conical opening (6) in the member.

Yer binding according to claim 5, characterized in that the projection (4) and the recess (5) are present on the plug (2). 20

Yer binding according to claim 3, characterized in that one of the protrusion (4) and the recess (5) is present on the plug (2) and that of the protrusion and the recess the other is in the opening (6) is present.

Yer binding according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the projection comprises a continuous knife edge.

Yer bond according to any one of claims 2 to 6, characterized in that the cross-sectional area of the recess (5) is equal to or larger than the cross-sectional area of the projection (4).

Yer bond according to any one of claims 2 to 7, characterized in that the closing member (2) has a through bore (20) to receive a conduit (19) or cable (17). 830 1 00 2