Brevet FR2474117A1 — publié le 19810724

La présente invention a pour objet un procédé pour la réalisation ou la réparation de filetages, en particulier de filetages internes de grosse dimension, et un dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé. Pour les filetages internes de grosse dimension tels que ceux par exemple des cuves nucléaires ou encore des corps de turbines, on fixe actuellement les boulons ou les goujons directement dans le corps de l'appareil. Cette solution présente de multiples inconvénients et en particulier les suivants: - l'acier ductile nécessairement utilisé pour la fabri- cation des éléments ne possède pas les caractéristiques mécani- ques requises pour assurer des montages et des démontages répé- tés; - les conditions de chaleur et de haute pression engen- drent une oxydation des flancs du filet rendant difficile le desserrage des boulons et des goujons, sans oublier en outre le risque de grippage; les contraintes extérieures engendrées à l'entrée du filetage côté traction ne permettent pas un agrandissement de l'alésage sur toute sa longueur et en particulier à sa partie supérieure sans remettre en cause la sécurité de l'appareillage. L'invention a pour objet de pallier ces inconvénients en proposant un procédé pour la réalisation ou la réparation des filetages en particulier de filetages internes de grosse dimen- sion, destinés à recevoir des boulons ou des goujons, lesdits goujons ou boulons étant soumis à des efforts importants de trac- tion, caractérisé en ce que à partir d'un filetage interne exis- tant ou d'un alésage cylindrique non fileté, on agrandit par usi- nage le filetage ou l'alésage sur toute ou partie de sa longueur, à l'exception de la zone d'entrée du filetage ou de l'alésage côté traction, pour réaliser des gorges de sections quelconques aptes à recevoir un insert cylindrique de renforcement garnissant la paroi interne de l'alésage ainsi formé, ledit insert étant muni d'un filetage intérieur apte à recevoir le boulon ou goujon de fixation. Selon un mode de réalisation, les gorges usinées sur les parois de l'alésage ou du filetage intérieur déjà existant seront de section sinusoïdale, trapézoïdale ou triangulaire. Pour éviter le glissement en rotation de l'insert, on 2 2474117 disposera au fond du trou borgne une assise clavetée. L'invention a également pour objet un insert pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, insert caractérisé en ce qu'il est réalisé par l'assemblaqe d'une pluralité de secteurs cylindriques munis d'une part sur leur paroi extérieure de gorges venant s'emboîter dans les gorges usinées sur la paroi interne de l'alésage et d'autre part sur leur paroi intérieure d'une portion de filetage, l'assemblage des divers secteurs réalisant un file- tage intérieur recevant le goujon ou le boulon de fixation. Le nombre de secteurs sera au moins de 3, de préfé- rence 4. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la des- cription ci-après d'un mode de réalisation préféré, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe partielle le long d'un goujon de fixation d'un couvercle sur le corps d'une cuve nucléaire; - la figure 2 est une vue agrandie en coupe le long d'un goujon, illustrant le mode de fixation de l'art antérieur - la figure 3 est une vue en coupe selon un alésage muni d'un insert de renforcement conforme à l'invention; - les figures 4a, b, c, d, illustrent vu de dessus, le positionnement d'un insert conformément à l'invention. On a représenté figure l une cuve nucléaire (1) surmontée d'un couvercle (2) auquel elle est reliée par une plura- lité de goujons (3). Comme on peut le voir sur la figure 2, les goujons (3) sont disposés dans des alésages (4) munis d'un filetage inté- rieur (5) et ils sont serrés à leur autre extrémité, de manière en soi connue, par des écrous (6). On a cerclé sur la figure 2 la zone d'extrémité (7) supportant les contraintes maximales. Cette zone ne peut être élargie sans remettre en cause la sécurité de l'installation. Conformément à l'invention on usine l'alésage (4) en l'élargissant, sauf sur la zone 7 qui doit conserver son dia- mètre initial. On peut effectuer cet usinage soit à partir d'un simple alésage cylindrique, soit à partir d'un alésage muni d'un filetage intérieur endommagé. On usine ainsi des gorges (8) con- formément à l'invention. Cet usinage n'a pas besoin d'être extré- mement précis et des tolérances larges sont acceptables. Le couple nécessité pour cet usinage est faible. De ce fait l'usinage peut s'effectuer, en particulier pour remplacer un filetage endommagé, au travers du couvercle de la cuve, sans avoir donc à démonter l'installation ce qui est un progrès consi- dérable tant du point de vue sécurité que du point de vue faci- lité d'exécution, Sur la représentation prise à titre d'exemple, les gorges sont de section trapézoïdale. Elles peuvent bien entendu affecter d'autres configurations. Lorsque l'usinage a été effectué, on dispose dans l'alésage (4) un insert (11). Cet insert cylindrique est muni d'un filetage intérieur (12) correspondant à celui du gou- jon ou boulon de fixation et de gorges extérieures (13) de pro- fil complémentaire des gorges (8). Cet insert pourra de par ses dimensions être soumis à tous les traitements thermiques et de surface envisagea- bles, être usiné selon des tolérances très strictes. De plus, et ce point est essentiel, il pourra être réalisé en un matériau répondant au mieux aux exigences de friction, d'oxydation, de du- reté, d'état de surface ou autres spécifiques de chaque utilisa- tion. L'insert (11) est selon l'invention, obtenu à partir d'une pluralité de secteurs cylindriques (14, 15, 16, 17). On a schématisé le positionnement successif de chacun des secteurs aux figures 4a, b, c, d. On insère tout d'a- bord les secteurs (14) et (1)-uis on positionne dans le fond du trou borgne une assis par une clavette (10). guis on positionne les deux secteurs in- termédiaires (16, 17). On réalise ainsi un véritable habillage intérieur de l'alésage (4), l'insert (11) ainsi obtenu comportant un filetage intérieur permettant d'y positionner l'extrémité filetée du goujon ou boulon (3). D'autres aménagements pourront être apportés. Ainsi par exemple, les flancs des différents secteurs peuvent être rainurés pour éviter un glissement axial relatif. L'invention offre un procédé et un dispositif permettant un montage et un démontage simple, permettant en par- ticulier un changement rapide des inserts en cas de détérioration ou de fatigue de ceux-ci. 4 24741 17 REVENDICATIONS. 1. Procédé pour la réalisation ou la réparation de filetages en particulier de filetages internes de grosse dimen- sion, destinés à recevoir des boulons ou des goujons, lesdits goujons ou boulons étant soumis à des efforts importants de trac- tion, caractérisé en ce que à partir d'un filetage interne (5) existant ou d'un alésage cylindrique (4) non fileté, on agrandit par usinage le filetage ou l'alésage sur toute ou partie de sa longueur, à l'exception de la zone d'entrée (7) du filetage ou de l'alésage côté traction, pour-réaliser des gorges (8) de sec- tions quelconques aptes à recevoir un insert cylindrique de ren- forcement garnissant la paroi interne de l'alésage ainsi formé, ledit insert étant muni d'un filetage intérieur (12) apte à rece- voir le boulon ou goujon de fixation (3). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les gorges (8) usinées sur les parois de l'alésage ou du fi- letage intérieur sont de section sinusoïdale ou trapézoïdale ou triangulaire. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que pour éviter le glissement en rotation de l'insert (11),on dispose au fond du trou borgne une assise (9) 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'assise (9) est immobilisée par une clavette (10). 5. Insert pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est réalisé par l'assemblage d'une pluralité de secteurs cylindriques (14, 15, 16, 17) munis d'une part sur leur paroi extérieure de gorges venant s'emboîter dans les gorges usinées sur la paroi interne de l'alésage et d'autre part sur leur paroi intérieure d'une portion de filetage, l'assemblage des divers secteurs réalisant un filetage intérieur (12) recevant le goujon ou le boulon de fixation. 6. Insert selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend trois secteurs cylindriques. 7. Insert selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend quatre secteurs cylindriques. 8. Insert selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les flancs des différents secteurs sont rainurés pour éviter un glissement axial relatif. I