FR2952839A1 - Method for mechanically assembling liner in metal tube to manufacture common rail, involves generating deformations required for obtaining assembling of metal tube and metal sleeve by implementing high pressure techniques - Google Patents

Abstract

The method involves generating mechanical deformations required for obtaining mechanical and sealed assembling of a metal tube and a metal sleeve i.e. liner (1), by implementing high pressure techniques, where the sleeve is adapted to be inserted in a hole (3bis) pierced on a wall (11) of a tube (2). High hydraulic pressure (P) is introduced in the tube so as to set an interior part of a preassembled assembly under high pressure.

Description

-1- L'invention concerne la réalisation d'un assemblage mécanique étanche fonctionnant à de très hautes pressions de service avantageusement comprises entre 2000 et 3000 bars au moins, et comprenant un (des) manchon(s) métallique(s) inséré(s) dans un (des) trou(s) percé(s) perpendiculairement à l'axe d'un tube, ou de toutes autres géométries, lui-même métallique afin d'obtenir une liaison mécanique et une tenue à une pression interne d'utilisation de très haut niveau. L'invention concerne donc la réalisation d'un réservoir tubulaire équipé de manchons creux disposés perpendiculairement au tube et assemblés mécaniquement étanches afin de réaliser, en particulier, un rail haute pression ou « common-rail », utilisé par exemple dans les dispositifs d'injection de carburant pour moteurs automobiles ou tout autre dispositif destiné à constituer un ensemble mécaniquement résistant et étanche aux hautes pressions et mettant en oeuvre une telle conception. On connaît par de nombreux brevets l'utilisation des hautes pressions hydrauliques pour assurer après assemblage une relaxation des contraintes résiduelles d'assemblage mécaniques telles que dues à des opérations d'assemblage telles que soudure ou fabrication par forgeage ou encore, par de nombreux brevets, le résultat de tenue mécanique d'au moins une pièce métallique percée d'un trou dans lequel un tube est introduit et expansé de l'intérieur vers l'extérieur afin de forcer les parois sur les parois internes de la dite pièce mécanique et assurer son maintien mécanique. The invention relates to the realization of a sealed mechanical assembly operating at very high operating pressures advantageously between 2000 and 3000 bar at least, and comprising a metal sleeve (s) inserted (s). ) in a hole or holes pierced perpendicularly to the axis of a tube, or any other geometry, itself metallic in order to obtain a mechanical connection and a resistance to an internal pressure of very high level use. The invention therefore relates to the production of a tubular tank equipped with hollow sleeves arranged perpendicularly to the tube and assembled mechanically sealed to achieve, in particular, a high-pressure rail or "common-rail", used for example in the devices of fuel injection for automotive engines or any other device intended to constitute a mechanically resistant assembly and tight at high pressures and implementing such a design. Numerous patents disclose the use of high hydraulic pressures to ensure, after assembly, a relaxation of the residual stresses of mechanical assembly such as due to assembly operations such as welding or forging or, by many patents, the result of mechanical resistance of at least one metal part pierced with a hole in which a tube is introduced and expanded from the inside outwards in order to force the walls on the internal walls of said mechanical part and to ensure its mechanical maintenance.

On connaît aussi par de multiple brevets des méthodes de réalisation et des concepts de produits common-rail mettant en oeuvre des assemblage tétines/tubes par soudage électrique, par friction, par soudure TIG, MIG, MAG, Laser, Faisceau d'électrons, etc, ainsi que des réalisations par la méthode de l'assemblage par expansion de parois par explosif ou encore des réalisations sur base de pièces forgées usinées. Numerous patents also disclose methods of making and concepts of common rail products using teat / tube assemblies by electric welding, friction, TIG, MIG, MAG welding, Laser, electron beam, etc. , as well as achievements by the method of assembly by explosive wall expansion or achievements based on machined forgings.

D'autre part on connaît, par la demande de brevet allemand DE-A-3302762, un procédé approchant dans lequel l'expansion radiale du tube est effectuée par le passage d'un dudgeon à l'intérieur du tube. Cependant il a été remarqué que tous ces procédés conduisant à la réalisation de pièces telles que des common-rail automobiles présentent des désavantages tant en terme de coûts économiques, de recours à des opérations complémentaires de relaxation par des procédés tels que des opérations d'autofrettage, de même que des caractéristiques limitées de tenue dans le temps à l'étanchéité par influence des phénomènes de fatigue dus à la pulsion du fluide à l'intérieur des trous de passage et de l'assemblage tube/tétine. 5 10 15 20 25 30 2952839 -2 On the other hand, German patent application DE-A-3302762 discloses an approaching method in which the radial expansion of the tube is effected by the passage of a dudgeon inside the tube. However, it has been noted that all these processes leading to the production of parts such as automotive common rail have disadvantages both in terms of economic costs, recourse to complementary relaxation operations by processes such as autofrettage operations. , as well as limited characteristics of resistance over time to sealing by the influence of fatigue phenomena due to the pulsation of the fluid inside the through holes and the tube / teat assembly. 5 10 15 20 25 30 2952839 -2

La demanderesse a mis au point un produit issu d'un dispositif utilisant la haute pression hydraulique comme « outil » d'assemblage que nous appellerons « frettage par fluide HP » et évitant les restrictions ci-dessus. L'invention trouve son application notamment pour la réalisation de common-rail automobile. L'invention concerne la fabrication d'un arbre d'injection « common rail », par la mise en oeuvre d'un dispositif d'utilisation des hautes pressions hydrauliques, communément appelé « frettage », pour l'assemblage d'au moins une tétine dont l'extrémité cylindrique usinée inférieure est mise en place dans un trou/alésage percé perpendiculairement a un canal lui-même foré axialement dans un tube et pouvant être ou non débouchant à une extrémité. L'utilisation des forces générées par la haute pression hydraulique sur les parois internes du trou de la tétine pour forcer les dites parois sur les surfaces de réception du trou foré dans le tube assure la déformation et le plaquage mécanique des dites surfaces mises en relation jusqu'à assurer leur intime contact et un assemblage étanche permanent. La pièce à réaliser suivant l'invention comporte au moins les éléments suivants : la (les) pièce(s) (1) à rapporter sur le tube, le tube (2). Le procédé mis en oeuvre selon l'invention comporte les éléments et opérations suivants : a) Réalisation de l'alésage (3) dans le tube réservoir (2) et des trous perpendiculaires (3 bis) à l'alésage (3) b) Réalisation du (des) composant manchon ou tétine comprenant un trou axé central (4) et débouchant de part et d'autre de la pièce c) Mise en place de la partie d'assemblage (13) du manchon usiné dans le trou (3 bis) d) Introduction du dit manchon tel que précisé point c) jusqu'à mise en butée mécanique de la partie usinée extérieure du manchon sur le bord supérieur du trou (3 bis) e) Bouchonnage étanche de la partie débouchant du trou (4) de la tétine (1) par tout moyen de fermeture amovible tel que vérin de contre pression à la pression interne (P) et bouchon (6)(F) f) Raccordement de l'extrémité du trou (3) au réseau de mise en pression hydraulique (7)(P) g) Mise en pression interne (P) cyclée ou non de l'ensemble pré-assemblé (1) + (2) h) Action de la pression hydraulique sur l'intérieur des parois (8) du trou (4) de la tétine (1) 5 10 15 20 25 30 2952839 -3 The Applicant has developed a product from a device using high hydraulic pressure as a "tool" assembly that we will call "HP fluid shrinking" and avoiding the restrictions above. The invention finds its application particularly for the realization of common-rail automobile. The invention relates to the manufacture of a "common rail" injection shaft, by the implementation of a device for using high hydraulic pressures, commonly called "hooping", for assembling at least one nipple whose lower machined cylindrical end is placed in a hole / bore pierced perpendicular to a channel itself drilled axially in a tube and may or may not open at one end. The use of the forces generated by the high hydraulic pressure on the internal walls of the nipple hole to force said walls on the receiving surfaces of the hole drilled in the tube ensures the deformation and the mechanical plating of said surfaces connected to each other. 'to ensure their intimate contact and a permanent waterproof assembly. The part to be produced according to the invention comprises at least the following elements: the part (s) (1) to be reported on the tube, the tube (2). The method implemented according to the invention comprises the following elements and operations: a) Realization of the bore (3) in the reservoir tube (2) and perpendicular holes (3a) in the bore (3) b) Realization of the component (s) sleeve or nipple comprising a central centered hole (4) and opening on both sides of the piece c) Installation of the assembly part (13) of the sleeve machined in the hole (3) a) d) Introduction of said sleeve as specified in point c) until the outer machined portion of the sleeve is mechanically abutted on the upper edge of the hole (3a) e) Watertight sealing of the opening portion of the hole (4a) ) of the nipple (1) by any removable closure means such as backpressure cylinder to the internal pressure (P) and plug (6) (F) f) Connection of the end of the hole (3) to the delivery network in hydraulic pressure (7) (P) g) Internal pressurization (P) cycled or not of the pre-assembled assembly (1) + (2) h) Action d e the hydraulic pressure on the inside of the walls (8) of the hole (4) of the nipple (1) 5 10 15 20 25 30 2952839 -3

i) Application continue ou cyclée des forces hydrauliques générées pour obtenir la déformation permanente des dites parois (8) du trou (4) sur les parois internes du trou (3 bis) j) Echappement (f) et retour de (P) à la pression atmosphérique k) Retrait de la pièce finie La figure 1 annexée représente la vue générale de l'assemblage La figure 2 annexée représente la vue en coupe et les détails de l'assemblage Le dispositif de réalisation du dit « common-rail fretté par fluide HP » comporte les éléments suivants : 1) Un tube ou réservoir usiné des orifices de passage du fluide 2) Les pièces à rapporter sur le tube ou tétines, usinées des formes et trous de passage fluide 3) Un circuit hydraulique de mise sous haute pression 4) Les dispositifs de bouchonnage clipsables des trous AD-Hoc pour l'utilisation de la HP durant l'opération d'assemblage - Le tube (2) est un tube du commerce et dans des nuances appropriées à l'utilisation telle qu'une nuance du type 38 MNVS 6 - MOD, de limite élastique supérieure à 500 MPa, de diamètre extérieur environ 25 à 29 mm, percé en son centre sur toute sa longueur d'un trou débouchant ou non d'environ 8 mm et muni à une extrémité au moins d'un trou usiné percé taraudé pour vissage ultérieur de composants et utilisé, lors de l'opération proprement dite d'assemblage, pour le raccordement au circuit HP. Des trous perpendiculaires au canal foré précédent sont usinés avec précision pour permettre la mise en place des tétines dans ces trous. Le diamètre intérieur de ces trous est dimensionné pour permettre l'introduction « en force » de la partie usinée des tétines dans les dits trous. Ce diamètre pourrait s'entendre comme pouvant être de 8 à 12 mm et correspondant au diamètre extérieur de la partie usinée de la tétine destinée à assurer l'assemblage. - Les tétines (1) sont des pièces préférentiellement cylindriques usinées avec précision dans un matériau du commerce dans des nuances appropriées à l'utilisation telle qu'une nuance du type 38 MNVS 6 - MOD, de limite élastique supérieure à 500 MPa, de diamètre extérieur 14 à 16 mm, de hauteur totale environ 20 à 25 mm, usinée avec précision à une extrémité d'un diamètre extérieur correspondant au diamètre du trou usiné avec précision 5 l0 15 20 25 30 dans le tube, sur la hauteur correspondante à l'épaisseur de paroi du tube récepteur + qqs mm soit environ 8,5 mm, et permettant d'assurer un montage en force dans le dit trou, et percé d'un trou central débouchant d'environ 6 à 7 mm de diamètre et permettant, lors de l'opération d'assemblage, le passage du fluide Haute Pression, puis lors du montage final, la mise en place de l'injecteur calibré. - Le circuit hydraulique de génération de la haute pression sont des systèmes bien connus et disponibles chez les spécialistes de cette technique telle que autofrettage, olivage, hydroformage, etc pouvant atteindre des pressions de service de 5000 à 30 000 bars ou plus. Ces systèmes sont basés sur la génération de hautes pressions hydrauliques par systèmes de pompes hydrauliques, de presses hydrauliques ou encore par l'utilisation la technique d«< d'Hydro-Décharge par Impulsion Magnétique ». Les pressions d'utilisation, dans le cadre de notre application étant comprises dans cette fourchette. Les fluides de travail utilisés sont ceux couramment utilisés pour ces applications hautes pressions tels qu'eau, huiles, etc et pouvant ou non être additivés par, par exemple, des produits anti corrosion. - Les dispositifs de raccordements, de tuyauteries, de régulation, de bouchonnage etc sont ceux du commerce et utilisés traditionnellement pour ce genre d'application. Les dispositifs de bouchonnage permettent d'éviter toutes fuites de fluide haute pression de l'intérieur du réservoir constitué des perçages du tubes, des tétines et communicant entre eux, vers l'extérieur, lors de l'opération de mise en pression interne. Lorsque les pièces tétines ont été positionnées dans leur logements correspondant du trou/alésage usiné dans les parois du tube récepteur et l'ensemble pré assemblé bridé et bouchonné, l'assemblage se présente comme un tube perpendiculairement auquel le/les tétine(s) ont été positionnées. L'ensemble ainsi constitué est ainsi raccordé par son seul trou taraudé de connection restant disponible à l'installation HP. Ce raccordement ainsi effectué permet la mise en pression de l'intérieur du réservoir ainsi constitué. Pour éviter une fuite de fluide haute pression entre les surfaces de contact du cylindre de la collerette (13) de la tétine et de l'alésage (11) du tube, il a été remarqué que des précautions et dispositions particulières devaient être prises. En effet il a été constaté que la mise en pression brutale de l'intérieur du réservoir provoquait une fuite immédiate de fluide par cette jonction mécanique du pré-assemblage et ne pouvait donc pas assurer l'opération d'assemblage telle que souhaitée. Pour palier à cet état de fait et à ce comportement hydraulique naturel, la demanderesse à imaginé et mis au point des solutions mécaniques, de conception et d'application des différents 10 15 20 25 30 - 5 i) Continuous or cycled application of the generated hydraulic forces to obtain the permanent deformation of said walls (8) of the hole (4) on the internal walls of the hole (3a) j) Exhaust (f) and return of (P) to the atmospheric pressure k) Removal of the finished part The attached FIG. 1 represents the general view of the assembly. The attached FIG. 2 shows the cross-sectional view and the details of the assembly. The device for producing said "fluid-bound common-rail" HP "includes the following: 1) A tube or tank machined fluid passage holes 2) The parts to be reported on the tube or nipples, machined shapes and holes for fluid flow 3) A hydraulic circuit for putting under high pressure 4) Clip-on capping devices of AD-Hoc holes for use of HP during assembly operation - Tube (2) is a commercial tube and in shades suitable for use as a grade 3 8 MNVS 6 - MOD, with an elastic limit greater than 500 MPa, with an outside diameter of approximately 25 to 29 mm, pierced at its center along its entire length by a hole that may or may not open by approximately 8 mm and provided at one end with at least a machined hole drilled threaded for subsequent screwing of components and used, during the actual assembly operation, for connection to the HP circuit. Holes perpendicular to the previous drilled channel are precision machined to allow the placement of the nipples in these holes. The inner diameter of these holes is sized to allow the introduction "in force" of the machined part of the nipples in said holes. This diameter could be understood as being able to be 8 to 12 mm and corresponding to the outside diameter of the machined part of the nipple intended to ensure assembly. - The teats (1) are preferably cylindrical parts precision machined in a commercial material in shades suitable for use such as a grade of 38 MNVS 6 - MOD, elastic limit greater than 500 MPa, diameter 14 to 16 mm outside, total height approximately 20 to 25 mm, precision machined at one end of an outside diameter corresponding to the diameter of the hole accurately machined in the tube, at the height corresponding to the the wall thickness of the receiver tube + qqs mm is about 8.5 mm, and to ensure a mounting force in said hole, and pierced with a central hole opening about 6 to 7 mm in diameter and allowing during the assembly operation, the passage of the high pressure fluid, and then during the final assembly, the establishment of the calibrated injector. - The hydraulic system for generating high pressure are well known systems and available to those skilled in this art such as autofrettage, olivage, hydroformage, etc. can reach operating pressures of 5000 to 30 000 bar or more. These systems are based on the generation of high hydraulic pressures by hydraulic pump systems, hydraulic presses or the use of the "Magnetic Pulse Hydro-Discharge" technique. Usage pressures, as part of our application being within this range. The working fluids used are those commonly used for these high pressure applications such as water, oils, etc. and may or may not be additive by, for example, anti-corrosion products. - The devices of connections, piping, regulation, corking etc are those of the trade and used traditionally for this kind of application. The corking devices make it possible to avoid any leakage of high pressure fluid from the inside of the tank constituted by the bores of the tubes, the nipples and communicating with each other, towards the outside, during the operation of pressurizing the internal pressure. When the nipple pieces have been positioned in their corresponding housing of the hole / bore machined in the walls of the receiving tube and the pre-assembled set clamped and capped, the assembly is in the form of a tube perpendicular to which the nipple (s) have been positioned. The assembly thus formed is thus connected by its only tapped connection hole remaining available to the HP installation. This connection thus made allows the pressurization of the interior of the tank thus formed. To avoid a high pressure fluid leakage between the contact surfaces of the cylinder of the collar (13) of the nipple and the bore (11) of the tube, it has been noticed that particular precautions and measures should be taken. Indeed it was found that the sudden pressurization of the tank interior caused an immediate leakage of fluid by the mechanical junction of the pre-assembly and therefore could not ensure the assembly operation as desired. In order to overcome this state of affairs and this natural hydraulic behavior, the Applicant has devised and developed mechanical solutions, design and application of the various elements of the invention.

composants mis en oeuvre et procédé utilisé, dans l'objectif d'obtenir une liaison parfaitement étanche aux hautes pressions souhaitées (2000 à 2500 bars), de hautes résistances mécaniques, insensibles aux phénomènes de fatigues, ces avantages pérennisés dans le temps et ce part utilisation des forces hydrauliques pour assembler, tel que ci-devant précisé, les tétines et le tube. Concernant la conception des pièces mécaniques : - Le tube (2) est percé perpendiculairement de trous dans son épaisseur de paroi, de diamètre intérieur correspondant au diamètre extérieur de la partie usinée de la tétine et destinée à son insertion dans le dit trou. La tolérance de jeu entre ces deux diamètres pouvant avantageusement être fixée comme environ 0,03 mm. Cet usinage doit être exécuté avec précision et absent de toute bavure, afin de permettre une mise en place de la tétine au plus serré et sans risques de dégradation comme par exemple des rayures, ceci afin d'assurer le meilleur contact possible des parois pour ce pré-assemblage mécanique. L'objectif étant de fiabiliser au mieux, au départ du cycle de mise en haute pression, le risque de fuites entre les surfaces cylindriques en contact. - La tétine (1) est un composant mécanique obtenu par usinage d'un barreau métallique dans des nuances matière telles que précisées précédemment. La partie supérieure de la tétine (9) sera usinée de telle manière à assurer le vissage ultérieur des éléments de raccordement de la tuyauterie d'injection de carburant et sera donc définie selon la définition de ces éléments. Cette portion filetée, pourra servir de système de vissage, lors de l'opération de mise en pression, pour le bouchonnage de la tétine En partie environ médiane de la hauteur de la tétine, une butée (9 bis) est usinée dans la masse afin de permettre la mise en butée mécanique de la tétine sur le tube (2) lors de l'emmanchement à force de la partie inférieure usinée (13) de la tétine. La surface (11 bis) obtenue par usinage de la tétine est de hauteur correspondant à l'épaisseur de paroi (12) + quelques mm (voir la suite) du tube. La dite surface (11 bis) présente une pente de quelques degrés destinée à assurer, lors de son emmanchement dans l'alésage du tube, une pression de contact mécanique récurrente supplémentaire. L'emmanchement mécanique, malgré la présence de cette pente, est néanmoins possible et dû à l'élasticité de la matière constituant l'épaisseur de paroi (13) après usinage du diamètre intérieur (14). Cette épaisseur résiduelle de (13) est judicieusement calculée en fonction du type matière tétine utilisée, de la force de contact souhaitée, de la tenue mécanique attendue ainsi que pour son adéquation à la déformation qui est nécessaire à sa déformation lors de l'opération de mise en haute pression. Cette épaisseur est de l'ordre de quelques mm. L'extrémité 2952839 -6 components used and process used, in order to obtain a perfectly tight connection to the desired high pressures (2000 to 2500 bars), high mechanical strengths, insensitive to fatigue phenomena, these benefits sustained over time and this share use of hydraulic forces to assemble, as hereinbefore specified, the teats and the tube. Regarding the design of mechanical parts: - The tube (2) is drilled perpendicularly holes in its wall thickness, of inner diameter corresponding to the outer diameter of the machined part of the nipple and intended for insertion into said hole. The play tolerance between these two diameters can advantageously be fixed as approximately 0.03 mm. This machining must be carried out accurately and absent from any burr, in order to allow the teat to be inserted as tightly as possible and without any risk of degradation, such as for example scratches, in order to ensure the best possible contact of the walls for this purpose. mechanical pre-assembly. The objective is to make reliable at best, at the start of the high-pressure cycle, the risk of leaks between the cylindrical surfaces in contact. - The teat (1) is a mechanical component obtained by machining a metal bar in material shades as specified above. The upper part of the nipple (9) will be machined in such a way as to ensure the subsequent screwing of the connection elements of the fuel injection pipe and will therefore be defined according to the definition of these elements. This threaded portion, may serve as a screw system, during the pressurizing operation, for the capping of the nipple In part about the median height of the nipple, a stop (9a) is machined in the mass so to allow the mechanical stop of the nipple on the tube (2) during the press fitting of the machined lower portion (13) of the nipple. The surface (11a) obtained by machining the nipple is of height corresponding to the wall thickness (12) + a few mm (see next) of the tube. Said surface (11a) has a slope of a few degrees intended to ensure, during its fitting into the bore of the tube, a further recurrent mechanical contact pressure. The mechanical fitting, despite the presence of this slope, is nevertheless possible and due to the elasticity of the material constituting the wall thickness (13) after machining the inside diameter (14). This residual thickness of (13) is judiciously calculated as a function of the type of nipple material used, of the desired contact force, of the expected mechanical strength as well as for its adequacy to the deformation which is necessary for its deformation during the operation. put in high pressure. This thickness is of the order of a few mm. The end 2952839 -6

inférieure de cette collerette ainsi usinée possède un chanfrein (15) de quelques degrés et dépasse, après emmanchement de 1 à 3 mm (16) de l'épaisseur de paroi du tube récepteur. Concernant la mise en oeuvre du procédé d'assemblage Ce qui précède permet de trouver des solutions aux phénomènes de fuites dues au pré-accostage des pièces concernées lors de la mise sous pression interne. Il faut rappeler que l'utilisation de la Haute Pression Hydraulique est jusqu'alors utilisée dans des enceintes construites préalablement étanches, pour des opérations autres que d'assemblage et donc non confronté à cet inconvénient de la fuite initiale lors de la mise sous pression interne. La demanderesse a donc imaginé la conception des pièces mécaniques telle que défini précédemment afin d'assurer la possibilité d'assembler de manière étanche la partie usinée d'une tétine dans un alésage usiné d'un tube, de façon étanche, et ce pour assurer la continuité de circulation d'un fluide haute pression circulant de l'intérieur du tube vers des tuyauteries extérieures par l'intermédiaire d'un trou percé dans la tétine perpendiculairement au trou réalisé dans l'axe du tube. Ceci est expliqué de la manière suivante : Considérant l'assemblage pré-effectué de la tétine et du tube, l'ensemble est alors mis sous pression hydraulique. La pression (P) générée par l'installation raccordée au tube va mettre en pression l'intérieur du tube et de la tétine. Si le système était totalement étanché, la pression ainsi introduite s'échapperait par la jonction tétine tube sans provoquer d'autre phénomène que des fuites hydraulique. Dans notre cas, l'association des conceptions mécaniques des pièces et des particularités de mise en oeuvre de la mise en pression interne permet d'assurer le but 25 recherché, à savoir la liaison étanche de l'assemblage tétine/tube. La mise sous pression interne (P) se fait par coups de bélier progressifs. Le trou en partie supérieure de la tétine est bouchonné avec un système de valve piloté (17), assurant une contre pression à (P), et asservi au système de mise en pression (P), et tarée de telle manière à toujours laisser s'échapper (au début du cycle d'assemblage) une quantité 30 déterminée de fluide haute pression (f), judicieusement calculée pour mettre en semi équilibre, à quelques bars de différence, le réservoir et l'extérieur. Cette différence de pression est alors suffisante pour forcer la lèvre (15) et le dépassement de matière (16) très déformable de la collerette (13) sur la paroi (Il) de l'alésage du tube. Le cyclage rapide des coups de bélier avec montée en pression rapide et linéaire, avec un tarage de la 2952839 -7 The bottom of this collar thus machined has a chamfer (15) of a few degrees and exceeds, after fitting 1 to 3 mm (16) of the wall thickness of the receiver tube. Concerning the implementation of the assembly process The foregoing makes it possible to find solutions to the phenomena of leakage due to the pre-docking of the parts concerned during the internal pressurization. It should be remembered that the use of high hydraulic pressure is previously used in previously sealed enclosures, for operations other than assembly and therefore not faced with this disadvantage of the initial leak when pressurized internally. . The applicant has therefore devised the design of the mechanical parts as defined above to ensure the possibility of sealingly assemble the machined part of a nipple in a bore machined from a tube, in a sealed manner, and this to ensure the continuity of circulation of a high pressure fluid flowing from the inside of the tube to external pipes through a hole drilled in the nipple perpendicular to the hole in the axis of the tube. This is explained as follows: Considering the pre-made assembly of the nipple and the tube, the assembly is then put under hydraulic pressure. The pressure (P) generated by the installation connected to the tube will put pressure inside the tube and the nipple. If the system were completely sealed, the pressure thus introduced would escape through the tube nipple junction without causing any other phenomenon than hydraulic leaks. In our case, the combination of the mechanical designs of the parts and the particularities of implementation of the internal pressurization makes it possible to ensure the desired goal, namely the tight connection of the teat / tube assembly. The internal pressurization (P) is done by progressive ramming. The hole in the upper part of the nipple is plugged with a piloted valve system (17), ensuring a counterpressure at (P), and controlled by the pressurizing system (P), and calibrated in such a way as to always leave s escape (at the beginning of the assembly cycle) a determined quantity of high pressure fluid (f), judiciously calculated to bring the tank and the outside into semi-equilibrium at a few bars of difference. This pressure difference is then sufficient to force the lip (15) and the exceeding of deformable material (16) of the flange (13) on the wall (II) of the bore of the tube. The rapid cycling of water hammers with rapid and linear pressure rise, with a setting of 2952839 -7

valve d'échappement asservi à la courbe de montée en pression, permet de créer en partie basse de la collerette (13) une étanchéité initiale suffisante pour interdire toute fuite, assurant une première étanchéité basique. A ce moment, la valve d'obturation de la tétine peut être fermée étanche et les coups de bélier du fluide hydraulique augmenter en puissance. Le contact établi au bas de la collerette de la tétine par la déformation de la partie (16) assure une étanchéité qui va permettre à la pression hydraulique interne de développer des forces de pression sur toutes les surfaces intérieures de la collerette (13) assurant la déformation de la dite collerette sur toute sa hauteur, jusqu'à la liaison intime des surfaces (11 bis) de la collerette (13) et de l'alésage (Il). Les pressions internes ultimes dans la fourchette des 5000 à 30000 bars vont donc permettre de plaquer et de lier de façon étanche et irréversible les surfaces en contact pour assurer une liaison permanente. Nous savons, par l'expérience et les études de résistance des matériaux que de telles liaisons mécaniques, équivalentes à des liaisons obtenues par frettage pur dans le domaine plastique des matériaux assurent les niveaux de résistance mécanique et d'étanchéité requis. Cette étanchéité obtenue sera entretenue en cours d'utilisation par des pressions internes dans ce réservoir de l'ordre de 2000 à 2500 bars. Le principe tel que décrit ci-dessus peut s'accompagner d'améliorations mécaniques destinées à faciliter la génération de l'étanchéité lors de l'opération de mise en pression 20 hydraulique de la tétine dans l'alésage du tube. Pour exemple nous pouvons évoquer un usinage de l'intérieur de l'alésage (11) dans le tube visant à créer des gorges (17) dont les formes et dimensions sont judicieusement définies pour permettre la possibilité que la collerette (13) se déforme de telle manière à venir assurer un encastrement de ces déformations (18) dans les gorges (17), renforçant le résultat de tenue mécanique et d'étanchéité. La figure 3 montre la vue en coupe de l'assemblage ainsi réalisé Une autre possibilité pourrait s'imaginer comme l'usinage de la pente (11 bis) non plus sur le manchon (1) mais sur le trou du tube (2). (11 bis) devenant alors cylindrique et (11) devenant conique. exhaust valve controlled by the pressure rise curve, makes it possible to create in the lower part of the flange (13) a sufficient initial seal to prevent any leakage, ensuring a first basic seal. At this time, the shutter valve of the nipple can be sealed and the water hammers increase in power. The contact established at the bottom of the nipple flange by the deformation of the portion (16) provides a seal that will allow the internal hydraulic pressure to develop pressure forces on all the inner surfaces of the flange (13) ensuring the deformation of said collar over its entire height, to the intimate connection of the surfaces (11a) of the flange (13) and the bore (II). The ultimate internal pressures in the range of 5000 to 30000 bar will therefore allow to plating and bind in a sealed and irreversible manner the surfaces in contact to ensure a permanent connection. We know from the experience and the resistance studies of the materials that such mechanical connections, equivalent to connections obtained by pure shrinking in the plastics field of the materials, provide the required levels of mechanical strength and tightness. This sealing obtained will be maintained during use by internal pressures in this tank of the order of 2000 to 2500 bars. The principle as described above may be accompanied by mechanical improvements to facilitate the generation of the seal during the hydraulic pressurization operation of the nipple in the bore of the tube. For example we can evoke a machining of the inside of the bore (11) in the tube to create grooves (17) whose shapes and dimensions are judiciously defined to allow the possibility that the collar (13) deforms in such a way as to ensure that these deformations (18) are embedded in the grooves (17), reinforcing the result of mechanical resistance and sealing. Figure 3 shows the sectional view of the assembly thus produced Another possibility could be imagined as the machining of the slope (11 bis) not on the sleeve (1) but on the hole of the tube (2). (11a) then becoming cylindrical and (11) becoming conical.

Outre les avantages ayant pu être mentionnés précédemment, le produit ainsi réalisé offre des avantages par rapport aux produits issus de l'art antérieur et notamment : 5 10 15 - 8 In addition to the advantages that may have been mentioned previously, the product thus produced offers advantages over products derived from the prior art and in particular: 5 10 15 - 8

Techniques - Par le fait que l'opération d'assemblage est exécuté à froid, supprimant ainsi tout risque de déformation, création de contraintes résiduelles ou encore transformations métallographiques tels que générés par les procédés de soudure - Par le fait que des traitements de surface ou thermiques peuvent se réaliser avant assemblage, sur composants unitaires, sans risque de destruction ou abaissement des caractéristique à l'assemblage - Par le fait que les usinages sur produits finis d'assemblage ne plus nécessaires car pouvant être effectués sur composants unitaires avant assemblage Economiques - Par le fait que les opérations d'usinage sont simplifiées car effectuées sur composants unitaires et non plus sur produit complet encombrant - Par le fait de la combinaison d'opérations tel que l'intégration en temps masqué dans l'opération d'assemblage par haute pression de l'opération d'autofrettage - Par le fait de la possible utilisation de composants de base standards du marché D'autant que la mise en oeuvre industrielle peut s'envisager comme facilement automatisable, ce qui contribue à sa productivité et rentabilité. L'invention trouve son application dans la fabrication des common-rail automobiles ainsi que dans la réalisation de tous ensembles soumis aux mêmes problématiques 20 d'utilisation et de réalisation. 5 10 15 25 30 Techniques - By the fact that the assembly operation is carried out cold, thus eliminating any risk of deformation, creation of residual stresses or metallographic transformations as generated by the welding processes - By the fact that surface treatments or thermal can be realized before assembly, on single components, without risk of destruction or lowering of the characteristics to the assembly - By the fact that the machining on finished products of assembly no longer necessary because they can be carried out on unitary components before assembly Economic - By the fact that the machining operations are simplified because performed on unitary components and no longer on complete product bulky - By the fact of the combination of operations such as integration time masked in the assembly operation by high pressure of autofrettage operation - By the fact of the possible use of components of b As standard industrial market can be considered as easily automated, which contributes to its productivity and profitability. The invention finds its application in the manufacture of automotive common-rail and in the realization of all sets subject to the same problems of use and production. 5 10 15 25 30

Claims (9)

REVENDICATIONS1) Procédé d'assemblage mécanique, étanche à de très hautes pressions de service avantageusement supérieures à 2000 bars, caractérisé en ce qu'il est destiné à assembler un manchon métallique (1) inséré dans un trou (3 bis) percé perpendiculairement à l'axe du tube (2) ou de tout autre géométrie, lui-même métallique, afin d'obtenir une liaison mécanique et une tenue à une pression interne d'utilisation. L'assemblage des dites pièces étant assuré par la mise en oeuvre des techniques de haute pression pour générer les déformations mécaniques nécessaires pour obtenir les résultats mécaniques et d'étanchéité. 1) Mechanical assembly method, sealed to very high operating pressures advantageously greater than 2000 bar, characterized in that it is intended to assemble a metal sleeve (1) inserted into a hole (3a) drilled perpendicular to the l axis of the tube (2) or any other geometry, itself metallic, in order to obtain a mechanical connection and resistance to an internal pressure of use. The assembly of said parts being ensured by the implementation of high pressure techniques to generate the mechanical deformations necessary to obtain the mechanical and sealing results. 2) Procédé d'assemblage selon la revendication 1) caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'usinage de la pièce (1) destinée à son pré-emmanchement dans un trou/alésage percé dans la paroi du tube (2) 2) A method of assembly according to claim 1) characterized in that it comprises a step of machining the workpiece (1) intended for its pre-fitting in a hole / bore pierced in the wall of the tube (2) 3) Procédé d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 1) à 2) dans lequel est introduit un manchon (1) usiné de tel façon que la partie emmanchée (13) comporte un usinage conique extérieur qui favorise une étanchéité mécanique sur la paroi (11) du tube (2) lors de la mise en place du manchon dans le trou du tube. 3) A method of assembly according to any one of claims 1) to 2) wherein is introduced a sleeve (1) machined in such a way that the fitted portion (13) comprises an external conical machining which promotes a mechanical seal on the wall (11) of the tube (2) during the introduction of the sleeve into the hole of the tube. 4) Procédé d'assemblage selon la revendication 3) dans lequel le manchon (1) possède également en partie basse de la collerette (13) usinée un chanfrein (15) dont la pointe formée (16) dépasse de l'épaisseur de paroi du tube, et est réputée déformable 4) A method of assembly according to claim 3) wherein the sleeve (1) also has in the lower part of the flange (13) machined a chamfer (15) whose formed tip (16) exceeds the wall thickness of the tube, and is considered deformable 5) Procédé d'assemblage réalisé selon la revendication 4) dans lequel une très haute pression hydraulique (P) est introduite dans le conduit (3) du tube (2) mettant ainsi sous haute pression l'intérieur de l'assemblage pré-assemblé par les canaux (3), (3 bis) et (4) 5) A method of assembly made according to claim 4) wherein a very high hydraulic pressure (P) is introduced into the conduit (3) of the tube (2) thus putting under high pressure inside the pre-assembled assembly through channels (3), (3a) and (4) 6) Procédé d'assemblage réalisé selon la revendication 5) et dans lequel la très haute pression (P) est introduite dans le conduit 6) par coups de bélier avec montée linéaire du niveau de puissance 6) A method of assembly made according to claim 5) and wherein the very high pressure (P) is introduced into the conduit 6) by pressure surges with linear rise of the power level. 7) Procédé d'assemblage réalisé selon la revendication 6) dans lequel la sortie (4) est munie d'une vanne d'échappement pilotée et asservie à la courbe de montée en pression interne par le circuit haute-pression 7) A method of assembly according to claim 6) wherein the outlet (4) is provided with a controlled exhaust valve and slaved to the internal pressure rise curve by the high-pressure circuit 8) Procédé d'assemblage réalisé selon les revendications 5) à 7) dans lequel une étanchéité progressive est réalisée entre la collerette (13) du manchon (1) et la paroi (11) du tube (2) ayant comme origine la déformation de la pointe de la collerette (16) qui se déforme contre la paroi (11) 2952839 - 10 - 8) A method of assembly according to claims 5) to 7) wherein a progressive seal is formed between the flange (13) of the sleeve (1) and the wall (11) of the tube (2) having as origin the deformation of the tip of the flange (16) which deforms against the wall (11) 2952839 - 10 - 9) Common-rail caractérisé en ce qu'il est constitué de tétines (1) et du tube (2), assemblés par procédé d'assemblage mettant en oeuvre des techniques de hautes pressions hydrauliques internes introduites de manière particulière dans les conduits du common-rail et obtenu par le dit procédé d'assemblage selon l'une quelconque des revendications précédentes. 9) Common rail characterized in that it consists of nipples (1) and the tube (2), assembled by assembly method using high internal hydraulic pressure techniques introduced in a particular way in the conduits of the common and obtained by said assembly method according to any one of the preceding claims.