Brevet FR2524110A1 — publié le 19830930

PROCEDE DE FABRICATION D'EN TUBE AVEC DES CONDUITS DISPOSES DANS SA PAROI L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un tube avec des conduits disposés dans sa paroi en direction longitudinale ou s'étendant suivant un petit angle par rapport à l'axe longitudinal du tube. Pour les échanges de chaleur et les buses de brûleurs, il est nécessaire de disposer de tubes ayant, d'un côté, une paroi suffisamment épaisse pour résister à la pression intérieure ou à la pression extérieure du fluide agissant en cet emplacement et qui cependant, de Vautre côté, ne gênent pas l'échange de chaleur entre les fluides par la grande épaisseur de paroi Dans ce but, des tubes ont été réalisés comportant, dans leur paroi, des conduits longitudinaux dans lesquels passe le fluide d'échange de chaleur Jusqu'à maintenant, ces conduits longitudinaux ont été réalisés en perçant des tubes de longueur relativement réduite Ce procédé de fabrication est cependant très onéreux. En conséquence, la présente invention a pour but de créer un procédé par lequel il soit possible de fabriquer, de façon économique, des tubes de grande longueur comportant des conduits s'étendant dans leur paroi les conduits individuels doivent alors être séparés l'un de l'autre de façon étanche à la pression. L'invention concerne, à cet effet, un procédé du type ei-dessus caractérisé en ce qu'on fabrique d'abord un tube avec des rainures longitudinales sur sa surface intérieure ou sa surface extérieure, on fabrique un second tube ayant un diamètre plus grand ou plus petit; on engage le premier tube dans le second oua sur le second puis on assemble solidairement les deux tubes à l'épreuve du battement par une opération d'étirage. Suivant un mode de réalisation de l'invention, il s'est révélé avantageux de pratiquer des rainures longitudinales suivant le même nombre et le même intervalle dans la surface extérieure du petit tube et, dans la surface intérieure du grand tubedèengager les tubes l'un dans l'autre de manière que les rainures longitudinales soient superposées et d'assembler finalement les tubes solidairement à l'épreuve des battements Si, suivant ce procédé, on constitue les rainures longitudinales avec une section semi-circulaire, on obtient des conduits longitudinaux à section essentiellement circulaire. Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, on forme des nervures longitudinales à la surface intérieure du grand tube et des rainures longitudinales à la surface extérieure du petit tube, le nombre des rainures longitudinales étant un multiple du nombre des nervures On engage ensuite les tubes l'un dans l'autre, de manière qu'au moins une nervure longitudinale passe dans une rainure longitudinale et, ensuiate, les tubes sont assemblés solidairement à l'eéreure des battements. L'assemblage à l'épreuve des battements est judicieu- sement réalisé en ce qu'on assemble les tubes entre eux au moyen d'une matrice et d'un mandrin Il peut, en outre, être judicieux de munir la surface extérieure du petit tube d'une couche de soudure, au moins en partie sur ses surfaces de contact avec le grand tube et, après l'étirage conjoint des tubes, de réchauffer le tube composite au moins jusqu'au point de fusion de la soudure Une étanchéité des conduits individuels entre eux est ainsi obtenue, qui empêche également le passage des gaz Cependant, il est aussi possible de soumettre à un recuit de diffusion les tubes étirés l'un sur l'autre à l'épreuve des battements, pour obtenir ainsi une liaison métal- lique des surfaces de contact sans apport de soudure. Pour cela, il est avantageux de nettoyer les surfaces de contact avant l'assemblage, par exemple en procédant à un nettoyage mécanique de la surface extérieure du tube intérieur ainsi que de la surface intérieure du tube extérieur et/ou en dégraissant ces surfaces Par cette mesure, sont éliminé les résidus qui pourraient provoquer une obturation des petits conduits après l'étirage. Linvention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels: la figure 1 est une vue, en coupe schématique, d'un tube comportant des rainures longitudinales extérieures; -la figures 2 est une vue, en coupe schématique, d'un tube dans lequel on engage le tube de la figure 1; la figure 3 est une vue, en coupe schématique, montrant l'étirage de l'ensemble formé par les tubes de la figure 1 et de la figure 2; les figures 4 et 5 sont des vues, en coupe schématiques, représentant d'autres exemples de réalisation. La figure 1 représente, en coupe, un tube, par exemple un tube en cuivre ou un tube en un alliage de cuivre faiblement allié, qui est muni, au moyen d'un anneau d'étirage appro- prié, non représenté, de rainures 2 s'étendant en direction longitudinale Ce tube 1 est soumis à une opération de nettoyage et est introduit, au cours d'un opération de travail distincte, dans un tube 3 de plus grand diamètre intérieur (voir figure 2) Il est également judicieux que ce tube 3 soit constitué en cuivre ou en un alliage de cuivre faible- ment allié; il n'est pas obligatoire que la matière soit la même que celle du petit tube 1 Il faut éga- lement que la surface intérieure du tube 3 soit net- toyée Après la réunion des tubesl et 3, ceux-ci sont étirés l'un sur Vautre à l'épreuve des battements Pour cela, on utilise-judicieusement, comme représenté en figure 3,une matrice 4 et un poinçon ou un mandrin en porte-à-faux 5 Cn introduit d'abord le mandrin 5 dans le tube 1 et on munit le tube 1 et le tube 3 d'un crochet d'étirage commun. Ce crochet d'étirage est introduit à travers la matrice 4 et, au moyen d'un dispositif de traction agissant sur le crochet d'étirage, on tire conjointement le tube 1 et le tube 3 à travers la matrice 4, ce qui réalise l'assemblage à l'épreuve des battements. Pour obtenir une étanchéité particulièrement sûre des rainures et conduits longitudinaux 2 entre eux, les zones 6 du tube 1 situées entre les conduits 2 peuvent être munies d'une couche de soudure, par exemple sous forme de pâte, de poudre ou de feuille. Après létirage, le tube composite est encore soumis à une opération de recuit, la température étant réglée au minimum à une température suffisamment élevée pour que le point de fusion de la couche de soudure soit dépassé. Les figures 4 et 5 représentent d'autres exemples de réalisation de tubes fabriqués suivant le procédé conforme à linvention et judicieusement mis en application en tant que buses de chalumeaux d'appareils de soudure autogène Le tube intérieur 1 comporte, par exemple, douze conduits longitudinaux ou rainures longitudinales 2, qui sont usinés dans la surface au moyen d'une matrice de la façon précédemment décrite Le tube extérieur 3 com- porte six nervures intérieures 7 qui pénètrent dans un sur deux des conduits longitudinaux 2 Les nervures longitudinales 7 sont réalisées, de façon en soi connue, au moyen d'un mandrin approprié dans la paroi intérieure du tube 3 Dans le cas de la figure 5, le tube intérieur 1 comporte encore douze conduits longi- tudinaux 2, tandis que le tube extérieur 3 présente à sa surface intérieure des conduits longitudinaux 8 ainsi que des nervures 7 Lors de la réunion des tubes 1 et 3, les-six nervures 7 sont introduites dans six conduits 2, tandis que les conduits 8 forment des conduits circulaires avec les autres conduits 2. REVENDICATIONS 1 Procédé de fabrication d'un tube avec des conduits disposés dans sa paroi, en direction longitudinale ou stétendant suivant un petit angle par rapport à l'axe longitudinal du tube, caractérisé en ce que: on fabrique d'abord un tube ( 1) avec des rainures longitudinales ( 2) sur sa surface intérieure ou sa surface extérieure, on fabrique un second tube ( 3) avec un diamètre plus grand ou plus petit, on engage le premier tube dans le secoi ou sur le second et on assemble solidairement les deux tubes à l'épreuve des battements par une opération d'étirage. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un pratique des rainures longitudinales ( 2) suivant le même nombre et le même intervalle dans la surface extérieure du petit tube ( 2) et dans la surface intérieure du grand tube ( 3), on engage les tubes l'un dans l'autre de manière que les rainures longitudinales soient superposées et on assemble finalement les tubes solidairement à l'épreuve des battements. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on forme des nervures longitu- dinales à la surface intérieure du grand tube ( 3) et des rainures longitudinales ( 2, 7) à la surface extérieure du petit tube ( 1), le nombre des rainures longitudinales étant un multiple du nombre des nervures, on engage ensuite les tubes l'un dans Vautre de manière qu'au moins une nervure longitudinale passe dans une rainure longitudinale et on assemble ensuite les tubes solidairement à l'épreuve des battements. 4 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on assemble les tubes entre eux au moyen d'une matrice ( 4) et d'un mandrin ( 5). Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un munit la surface extérieure d petit tube d'une couche de soudure, au moins en partie, sur ses surfaces de contact avec le grand tube et en ce que, après l'étirage conjoint des tubes, on réchauffe le tube composite aupmoins jusqu' au point de fusion de la soudure. 6 Procéd selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on net- toie, avant l'assemblage, la surface extérieure du petit tube et la surface intérieure du grand tube.