Brevet FR2689044A1 — publié le 19931001

PROCEDE ET DISPOSITIF DE SERTISSAGE D'UN TUBE DANS UNE PLAQUE La présente invention concerne un procédé et 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 ente 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 procédé pour le 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 au procédé. L'invention a donc pour objet un procédé de sertissage hydraulique d'un tube dans une plaque qui se déroule en deux étapes: dans une première phase, on fige axialement le tube dans l'alésage de plaque et on obtient une bonne tenue mécanique du tube dans la plaque; dans une deuxième phase, on élimine l'interstice entre tube et plaque sur toute l'épaisseur de la plaque pour assurer l'étanchéité entre tube et plaque, ces deux temps du procédé étant réalisés à l'aide d'un seul et même outil de sertissage ou sonde hydraulique. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de sertissage hydraulique ou sonde à double alimentation en fluide de pression L'invention a également pour objet un dispositif de sertissage hydraulique ou sonde de sertissage permettant de réaliser consécutivement les deux opérations du procédé Ceci est possible grâce à une alimentation en fluide de pression à double entrée, et à la délimitation de deux volumes distincts à l'intérieur de la sonde. 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 F 1 et F 2. Les joints 6 et 7 délimitent avec le tube 9 et la sonde 4 un volume annulaire V 2 tandis que les joints 7 et 8 forment avec le tube 9 et la sonde 4 un volume annulaire VI. La sonde 4 est introduite dans le tube 9 soit manuellement soit automatiquement. La figure 2 montre la mise en pression du volume Vi et donc la réalisation du palier de sertissage sur le côté F 2 de la plaque. Le fluide est introduit par l'entrée A de l'adaptateur, parcourt le canal 11, se répand dans le volume Vi et réalise un premier palier de sertissage correspondant au volume annulaire Vi 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 Vi et V 2 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 Vi, 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 Vi et V 2, 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 V 2 Le joint 7 étant en équipression, il laisse passer le fluide dans le volume VI. 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 V 2. A L'issue des deux opérations de sertissage, la première sur la partie du tube 9 correspondant au volume Vi, la deuxième sur la partie du tube 9 correspondant au volume V 2, le sertissage complet du tube 9 est obtenu; il entraîne un raccourcissement axial maîtrisé du tube, schématisé par la référence 13 sur la figure 3. 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. i 1 REVENDICATIONS 1 Procédé 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 que les deux étapes du sertissage: figeage axial du tube ( 9) dans l'alésage de plaque et sertissage proprement dit du tube ( 9) dans la plaque ( 10) par élimination de l'interstice entre tube ( 9) et plaque ( 10) sur toute l'épaisseur de plaque sont réalisées par un même outil de sertissage hydraulique. 2 Dispositif de sertissage hydraulique d'un tube dans une plaque à tubes présentant des alésages, par exemple pour échangeur ou générateur de vapeur, selon le procédé de la revendication 1, caractérisé en ce qu'il présente une double alimentation en fluide de pression (A et B) et deux volumes de sertissage (Vl et V 2) délimités par des joints d'étanchéité (respectivement 6 et 7 pour V 2, 7 et 8 pour Vl), la mise en pression du volume Vl réalisant un premier palier de sertissage, la mise en pression du volume Vl + V 2 réalisant le sertissage du tube sur la partie restante de l'épaisseur de la plaque. 3 Dispositif de sertissage hydraulique d'un tube dans une plaque à tubes présentant des alésages, par exemple pour échangeur ou générateur de vapeur, selon le procédé de la revendication 1, caractérisé en ce qu'il présente une alimentation multiple en fluide de pression permettant de monter en pression un ou plusieurs volumes situés entre tube ( 9) et sonde ( 4) de manière indépendante ou simultanée.