Brevet FR2158148A1 — publié le 19730615

La présente invention se rapporte a des garnitures perfection- nées pour tubes hérissés de Qelles-ci et au procédé de leur mise en place par soulage sur ces tubes. Il existe dj des tubes hérissés cjJurmm.ent utilisés dans les installations de chauffage ou de réfrigération, notarrmelit dans ltindustrie chimique ou pétro-cnimique et autres, servant à chauffer ou å refroidir des matières ou des composés chimiques à itétat fluide ou gazeux circulant dans ce genre de conduites ou entourant celles-ci.Ces tubes connus sont garnis extérieurement de corpuscules fixés par soudure et sont réalisés en métal. leur but consiste à augmenter la surface active de la conduite. ais ces tubes connus ne permettent qutun échange thermique limité entre le fluide circulant à l'intérieur du tube et le fluide extérieur auquel la température doit être transmise. Cette défection est due au fait que la mise en place de ces garnitures sous forme de petits tronçons de tubes à mince paroi étant fixés par soudure, ne permet pas de les disposer d'une manière suffisamment dense en raison de leur encombrement. Suivant lwinvention, cet inconvénient est supprimé grâce à un procédé permettant de créer des surfaces rayonnantes plus touffues par rapport aux garnitures de tubes connues. On y parvient en choisissant des garnitures sous forme de tronçons tubulaires à section oblongue, rectangulaire ou ovale, répartis sur la surface extérieure du tube de manière que les axes des côtés longs de ces garnitures soient alternativement orientés orthogonalement, c'est-à-dire que pour des corpuscules contigus ces axes se coupent suivant un angle droit. le cette manière on réussit à obtenir une garniture hérissée très dense offrant une surface rayonnante plus élevée que celle des tubes à garniture cylindrique ordinaire de longueur et de pourtour équivalents. le procédé de fabrication suivant l'invention prévoit différentes phases opératoires de soudage utilisant des électrodes intérieurement creuses à section cruciforme/0p#us complexe correspondant à la fois au profil extérieur de deux garnitures consécutives à orientation orthogonale. Ainsi, le creux des électrodes correspondra, quant à sa forme de son profil intérieur, au profil périphérique des garnitures à fixer sur les tu bes. Il pourra être fait usage de deux électrodes parallèles ou opposées et disposées de manière que, pour chacune de leur creux, ltaxe de leurs côtés les plus longs soit orienté orthogonalement l'un par rapport à l'autre. Il est possible de sceller en continu des garnitures oblongues décalées orthogonalement sans être obligé de faire pivoter l'électrode creuse aux fins de leur fixation par soudage. le dessin annexé illustre le procédé et montre plusieurs Iormes d'exécution d'électrodes et de garnitures fixées sur des tubes. Fig. 1 fait voir une portion de tube hérissé de garnitures à section rec tangulaire en coupe transversale et en élévation Fig. 2 montre, sous la meme forme représentative que Fig. i, une portion de tube sur laquelle est montée une garniture ovale, Fig. 3 a trait, en vue perspective, aux deux garnitures précitées, l'une ovale et l'autre rectangulaire, Fig. 4 donne en vue perspective le schéma d'une électrode creuse destinée au soudage d'une garniture à profil elliptique contre une portion de tube avant son introduction, Fig. 5 montre, également en perspective, la phase pendant laquelle 6 to- père le soudage amorcé à la Fig. 4, Fig. 6 fait voir les mêmes organes que ceux de la Fig. 5 mais vus depuis le haut lots de l'opération de soudage, Fig. 7 correspond, vu depuis le haut, à ltassemblage achevé d'une garni ture ovale à une portion de tube, Fig. 8 et 9 font voir en section transversale deux électrodes creuses de conformation spéciale permettant indifféremment d'effectuer le soudage de garnitures ovales ou rectangulaires sans qu'il soit né cessaire de faire pivoter les électrodes en question, Fig. 10 et Il se rapportent à un dispositif mécanique de type courant montrant deux électrodes opposées appliquées de manière que, en ce qui concerné leur creux, les axes des côtés les plus longs soient orientés orthogonalement sur ces figures les électrodes étant dessinées dans leurs deux positions de fin de course. le procédé, suivant l'invention, prévoit l'applicati#à la face extérieure d'un tube 1 une série de garnitures 2, 2' de section ovale ou rectangulaire ou en général oblongue. Ces garnitures 2, 2' sont sou déss sur le tube 1 de façon que les axes de leurs côtés les plus longs soient alternativement orientés orthogonalement les uns par rapport aux autres. Grâce à cette disposition il est possible d'appliquer sur une surface déterminée d'un tube 1 un nombre plus élevé de garnitures présentant dans ltensemble une surface active plus étendue que celle qu'on pourrait obtenir avec des garnitures cylindriques habituelles. le nouveau procédé réalisant les opérations de soudage de ces garnitures spéciales oblongues, c'est-à-dire de section essentiellement ovale ou rectangulaire, prévoit l'utilisation d'électrodes creuses 3 de profil intérieur cruciforme ou, au besoin, plus complexe, correspondant aux profils extérieurs de deux garnitures consécutives orientées ortnogonalement ainsi que le montrent par exemple les Fig. 4 à 9. les Fig. 10 et Il représentent un dispositif permettant la rea- lisatior du procédé dans le cas d'utilisation d'électrodes opposées accusant des creux de forme allongée à l'aide desquelles des garnitures, éga- lement oblongues et orientées orthogonalement, doivent etre soudées sur un tube, ceci sans qu'il soit nécessaire de faire pivoter les électrodes autour de leur axe au cours des différentes opérations de soudage. Dans le cas de l'exemple des Fig. 10 et Il le tube I peut, à ses extrémités, être fixé aux broches d'une machine à souder des garnitures d'un type courant. Ici le tube 1 est animé d'un mouvement de rotation par saccade s successives provoquées par un cylindre pneumatique 7 raccordé par ses orifices 8 et 9 à un générateur d'air comprimé. La tige 10 du cylindre 7 est susceptible de décrire un mouvement de va-et-vient lequel est transmis à la dent Il solidaire de la tige 10. Cette dent Il engrène avec la denture 12 l'un engrenage 12' solidaire d'une des broches supportant le tube 1 à garnir. Cette machinekoourante est munie d'un cliquet d'arrêt 13 empêchant une rotation dans le sens inverse du tube perdant la période d'avance. Sur deux cylindres pneuiatiques 6 et 6', montés sur deux supports 14 et 14t sont disposées deux électrodes 3 et 3'. Celles-ci sont creuses et la section de leur cavité est rectangulaire, ovale ou en général de forme oblongue et sont placées de manière que les axes de leurs côtés les plus longs soient orientés orthogonalement les uns par rapport aux autres. Ces électrodes 3 et 3' supportent les garnitures 2 de section oblongue et les amènent contre le tube 1 dans la position alternée prévue sans qu'il soit nécessaire de faire pivoter les électrodes 3 autour de leurs aies respectifs. L'électrode 3, lors des opérations de soudage, tout en enveloppant de son creux la garniture à fixer, s 1appuie contre l'embase 4 de celle-ci comportant en plus un embout conique 5. Ce procédé de garnissage pour la fabrication de tubes hérissés dans les conditions préconisées par l'invention n'est donné quta titre d'exemple non limitatif et est susceptible de modifications ou de variantes sans s'écarter du principe de l'invention. Il en est de même des tubes garnis selon ce procédé. RE\t#T-iI CÂTIONS 1) Procédé destiné à la réalisation is garnitures denses pour constituer des tubes hérissés en vue de créer des surfaces rayonnantes accrues, caractérisé en ce que ces garnitures, sous forme de tuons tubulaires oblongs, sont implantées par soudage en positions alternées de façon que les grands axes de leur section s'entrecoupent orthogonalement, au moyen d'électrodes creuses à section cruciforme ou plus complexe correspondant à la fois au profil extérieur de deux garnitures consé cutives à orientation orthogonale, ltélectrode, lors des opérations de soudage, enveloppant de son creux la garniture et s 1appuyant sur l'embase de celle-ci. 2) Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que deux élec trodes parallèles ou opposées sont disposées de manière que, pour cha cune d'elle, le grand axe de la section de leur creux est orienté or thogonalement l'un par rapport à l'autre. 3) Tubes hérissés réalités suivant le procédé de l'une ou de l'autre des revendications 1 et 2, caractérisés en ce que des garnitures tubulaires oblongues sont eiplantées en alternance de façon que les grands axes de leur section, pour les garnitures voisines, s'entrecoupent ortho gonalement. 4) Tubes hérissés suivant la revendication 3, caractérisés en ce que la section oblongue des garnitures est ovale. 5) Tubes hérissés suivant la revendication 3, caractérisés en ce que 1z section oblongue des garnitures est rectangulaire.