Un vaste programme d'essais au centre technologique de Werdohl
Spécialiste des canalisations de haute qualité avec le système de formage de tubes STAUFF Form
Le vaste programme d'essais que le groupe STAUFF réalise dans son centre technologique à Werdohl, en Allemagne, comprend divers tests d'endurance et de contrainte sur des tuyaux configurés, c'est-à-dire des tuyaux avec les raccords correspondants fixés conformément aux exigences.
L'un de ces tests est décrit dans la norme ISO 6803. Pour cet essai, les tuyaux sont soumis à une charge alternée continue entre un état presque sans pression et l'application d'une pression (généralement 20 à 33 % de la pression de fonctionnement) sans flexion - à une fréquence de changement de charge de 1±0,25 Hz. Le nombre de changements de charge est mesuré jusqu'à ce que les tuyaux se rompent. Cette norme ne stipule cependant pas de charge de flexion, de sorte que les tuyaux sont testés dans des conditions qui ne reflètent pas l'application pratique.
Test d'impulsion des assemblages de flexible chez STAUFF
Test d'impulsion dynamique des flexibles
C'est pourquoi l'essai dit "oméga" selon la norme ISO 6802 (ou l'essai "demi-oméga" selon la norme ISO 8032) est utilisé en complément. Pour ce test, un flexible est soumis à une contrainte de flexion alternée, précisément définie dans la norme, ainsi qu'à des charges de pression alternées (et précisément définies). Cela permet de vérifier la durabilité du flexible ainsi que l'étanchéité des éléments de connexion dans des conditions proches de la réalité pour des applications dynamiques.
Spécialiste des tubes de haute qualité
Pour cette tâche, STAUFF exploite plusieurs bancs d'essai dans son propre centre technologique, dont l'un a récemment été largement modernisé lors de la transformation et de l'agrandissement d'un bâtiment et également équipé de nouveaux tubes. STAUFF a fait appel à ASK Hydraulik GmbH à Plettenberg, en Allemagne, pour cette tâche et d'autres.
Courte description de ASK Hydraulik GmbH
ASK Hydraulik GmbH, fondée à Plettenberg, en Allemagne, en 1999, conçoit et construit des systèmes et des unités hydrauliques complexes. L'entreprise dispose également de sa propre fabrication de vérins pour les projets personnalisés. Un autre domaine d'activité est le commerce avec une large gamme de produits dans le domaine de l'hydraulique et du pneumatique. Celle-ci comprend également des composants de ligne et des filtres hydrauliques de STAUFF.
En tant que prestataire de services flexible, ASK prend en charge l'installation de tubes pour les systèmes hydrauliques sur site avec des systèmes de connexion fiables, comme dans le cas décrit ici. Les essais d'appareils sous pression et les services de presse sont également traités de manière fiable et avec un haut niveau de compétence.
Avec ce large portefeuille et un marché exigeant, ASK vise les utilisateurs de systèmes hydrauliques non seulement dans les régions locales du Sauerland et de la Rhénanie-du-Nord-Westphalie, mais aussi dans une zone plus large.
L'installation professionnelle de tubes dans les systèmes hydrauliques fait partie des compétences clés de cette entreprise. Dirk Schaaf, l'un des deux directeurs généraux d'ASK, explique : "Nos ingénieurs de service installent également des tubes dans des systèmes complexes sur site - de manière clairement structurée, flexible et rapide. Cela s'applique aussi bien aux nouveaux systèmes qu'aux transformations et aux travaux de réparation. Outre le soudage et la découpe de raccords annulaires, nous utilisons également des systèmes de formage de tubes, notamment pour les applications complexes. Nous ajoutons souvent à ces services notre propre service de flexibles."
Première pour la machine d'assemblage - sur le site du fabricant
Le projet "tubage d'un système de test chez STAUFF" était spécial pour tous les participants, car le système de connexion utilisé ainsi que la machine d'assemblage proviennent de STAUFF et ont donc été utilisés dans l'usine d'origine. Dirk Schaaf : "Nous utilisions deux anciennes machines de formage de tubes d'un autre fabricant, que nous avons récemment remplacées par deux machines STAUFF Form de la dernière génération."
Machine à former les tubes STAUFF Form Type SFO-F
La machine de formage de tubes de type SFO-F permet de produire de manière économique et fiable des extrémités de tubes en acier, en acier inoxydable et autres matériaux avec un contour typique du système de formage de tubes STAUFF Form.
La machine est conçue comme un appareil de table robuste pour un fonctionnement continu dans l'atelier. Elle est utilisée en combinaison avec les façonneuses de tubes FI-FST et les mors de serrage FI-FB. Les façonneuses de tubes avec supports internes de tubes FI-ID sont utilisées avec des dimensions de tubes sélectionnées, qui empêchent le tube d'être rétréci dans la zone de façonnage.
Les façonneurs de tubes, les mâchoires de serrage et les supports internes de tubes ont été spécialement conçus pour le processus de formage mécanique et peuvent être remplacés rapidement et simplement sans outil, si nécessaire. Les temps de changement d'outil et de mise en place réduits qui en résultent contribuent à la grande efficacité du système et garantissent des temps de cycle réduits.
Tous les outils nécessaires au processus de formage sont clairement étiquetés avec les dimensions du tube, de sorte que les erreurs de montage dues à une affectation incorrecte peuvent être largement exclues.
Formulaire STAUFF : Une connexion fiable - également dans les bancs d'essai
Il s'agissait également de modifier le système de formage avec lequel STAUFF ajoute un produit "élite" à sa gamme complète de raccords de tubes.
Un contour est formé à l'extrémité d'un tube d'acier de précision ou d'un tube d'acier inoxydable étiré à froid sans soudure à l'aide d'une machine à entraînement électro-hydraulique.
La bague de forme STAUFF est pressée sur l'extrémité du tube avec un joint élastomère fixe et donc indémontable. Cela crée une connexion positive qui fournit un joint fiable, permanent et sans entretien au niveau de la seule voie de fuite possible lorsqu'elle est utilisée en combinaison avec un corps de raccord conventionnel avec un cône intérieur de 24° et un écrou-raccord conforme à la norme ISO 8434-1.
L'effet d'étanchéité est soutenu par la pression du système hydraulique, ce qui rend le nouveau système de formage de tubes idéal pour les applications à haute pression ou pour les charges de pression changeantes.
Montage facile et sûr
STAUFF Form a été développé en se concentrant sur les applications particulièrement complexes de l'hydraulique stationnaire et mobile où un système hydraulique extrêmement puissant fonctionne avec une pression élevée dans des conditions défavorables telles que des vibrations et des chocs.
Lors du montage du système, les utilisateurs bénéficient d'un chemin de montage très court : Ils ne doivent serrer l'écrou-raccord que de 15 à 20° - sans changer de clé et en appliquant une faible force. Une augmentation du couple clairement perceptible signale la fin de l'assemblage, ce qui rend tout serrage excessif ou insuffisant pratiquement impossible.
Machine à former pour une utilisation flexible
La machine à former les tubes est au cœur du nouveau système. Elle est très compacte, extrêmement silencieuse et très facile à utiliser grâce à un clavier tactile avec affichage en texte clair. Grâce à un verrouillage à baïonnette, il est facile de changer de formeur de tube lorsque le diamètre du tube change. La machine est donc idéale pour l'automatisation partielle, même de petits lots, ce qui est généralement le cas avec l'installation locale de tubes.
Grâce au service de montage mobile de formage de tubes d'ASK, une de ces machines est maintenant de retour au centre de développement de STAUFF. Alexander Becker, installateur spécialisé en hydraulique chez ASK, a installé environ 50 mètres de tubes d'acier avec des diamètres de DN 8, 16 et 20 dans le système d'essai Omega. Environ 60 raccordements ont été réalisés avec STAUFF Form, les tubes étant d'abord pliés puis formés. Les anneaux de coupe ou d'autres types de connexion n'ont pas été utilisés dans ce cas.
L'une des raisons de l'utilisation de STAUFF Form dans ce système était le fait que la pression du système hydraulique change très rapidement pendant les essais par impulsions. La sollicitation des tubes, qui acheminent le fluide sous pression vers les tuyaux d'essai avec une fréquence de pulsation courte et une pression maximale de 160 bars, est donc élevée. STAUFF Form a été développé pour des applications telles que celles-ci.
Bonnes expériences avec le nouveau système de formage
Les premières expériences faites par ASK avec le nouveau système de formage ont été entièrement positives. Alexander Becker : "Les performances de la machine sont vraiment bonnes. Elle est facile à utiliser et donne des résultats reproductibles." Seule critique : M. Becker aimerait avoir moins de requêtes d'actionnement pour terminer le montage encore plus rapidement. Mais il est un installateur hydraulique très expérimenté et, après tout, la machine devrait également pouvoir être utilisée par des personnes qui ne configurent pas régulièrement des raccords de formage pour les systèmes hydrauliques.
ASK voit un bon potentiel pour l'utilisation des deux nouvelles machines. Dirk Schaaf : "Nous planifions actuellement d'autres projets avec les deux machines de formage et STAUFF Form et nous utiliserons également le système pour d'autres applications où nous utilisions auparavant d'autres types de connexion."
Système de formage de tubes STAUFF
Performance
Le système breveté de formage de tubes STAUFF Form est sans aucun doute l'une des solutions les plus performantes actuellement disponibles sur le marché pour le raccordement de tubes de taille métrique. Outre sa simplicité, il offre également un niveau maximal de sécurité, de fiabilité et de reproductibilité.
STAUFF Form a été conçu en standard pour les tubes en acier de précision étirés à froid sans soudure ainsi que pour les tubes en acier inoxydable dont les dimensions sont comprises entre 6 x 1,5 mm et 42 x 4 mm dans la série légère et entre 6 x 1,5 mm et 38 x 6 mm dans la série lourde. Des paramètres pour d'autres matériaux (cuivre, laiton, CuNiFe, Tungum, etc.) peuvent être ajoutés par le fabricant, si nécessaire.
Conception et composants du système
Le système est basé sur des pièces standard et se compose de seulement quatre éléments clés :
La bague de forme STAUFF avec un joint élastomère intégré et donc indémontable est glissée sur l'extrémité du tube, qui a été préalablement profilée mécaniquement. Cela crée une connexion à verrouillage positif qui fournit un joint fiable, permanent et sans entretien lorsqu'il est utilisé avec un corps de raccord conventionnel à alésage conique de 24° et un écrou-raccord, tous deux conformes à la norme ISO 8434-1.
Polyvalence et flexibilité
Les utilisateurs bénéficient de la grande polyvalence et de la flexibilité du système, ainsi que des nombreuses possibilités de combinaison et d'adaptation offertes par l'utilisation des composants standard de la gamme de produits STAUFF Connect.
Il n'est donc pas nécessaire de stocker en double des composants similaires avec un risque élevé de confusion, comme c'est souvent le cas avec des systèmes comparables. Les coûts de matériel et de logistique peuvent donc être réduits en conséquence.
Matériaux et finitions de surface
Comme tous les autres composants de la gamme de produits STAUFF Connect, les anneaux de forme STAUFF sont conçus en standard avec un revêtement de surface en zinc/nickel de haute qualité.
Avec plus de 1 200 heures de résistance à la rouille rouge / corrosion du métal de base dans la chambre à brouillard salin conformément à la norme DIN EN ISO 9227, le revêtement offre une protection anticorrosion des plus fiables, bien au-delà des normes du marché précédemment acceptées.
Même après l'expédition, la manipulation et l'assemblage des composants, le revêtement dépasse largement les exigences de la classe de protection anticorrosion la plus élevée, la classe K5, définie dans la fiche standard VDMA 24576 pour les connecteurs de tubes.
Étanchéité
L'étanchéité de la seule voie de fuite possible est assurée principalement par le joint élastomère de grand volume monté sur la bague STAUFF Form, qui est spécifiquement positionnée entre la surface du tube et l'alésage conique de 24° du corps du raccord pendant l'assemblage.
Le FKM/FPM (Viton®) est utilisé comme matériau d'étanchéité standard et permet une utilisation sans problème du système de formage de tubes STAUFF Form pour des applications difficiles impliquant des températures élevées ou des milieux agressifs.
Le profil d'étanchéité unique a une section transversale particulièrement large afin de fournir un joint sûr, fiable et permanent, même en cas de tolérances défavorables du tube et du raccord. L'effet d'étanchéité est renforcé par la pression du système hydraulique, de sorte que le système de formage de tubes STAUFF Form est également le choix idéal pour les applications à haute pression.
Résistance à la pression
Lorsque le système de formage de tubes STAUFF Form est utilisé en conjonction avec des produits authentiques de la gamme STAUFF Connect, il offre une résistance à la pression allant jusqu'à 800 bars dans la série lourde et 500 bars dans la série légère (généralement avec un facteur de sécurité quadruplé et en fonction de la série, de la conception et de la taille du corps du raccord et en tenant compte de divers facteurs de réduction de la pression). Ceci est le résultat d'un soin exceptionnel apporté au développement du système et à la sélection, la manipulation et le traitement des matières premières.
Une résistance maximale à l'arrachement peut être garantie pour le système grâce au contour formé à l'extrémité du tube.
Assemblage final dans le corps du raccord
L'assemblage final est effectué en serrant l'écrou-raccord jusqu'au point où l'augmentation de la force est clairement perceptible (point fixe). L'assemblage est complété par un autre tour d'environ 15° à 20° au-delà de ce point.
Cette méthode d'assemblage extrêmement simple présente plusieurs avantages pour l'utilisateur :
- Couples considérablement réduits et chemins de montage courts (une fois le point fixe atteint).
- Augmentation significative du couple pour indiquer clairement la fin de l'assemblage
- Sécurité maximale pour lutter contre le sur-assemblage
- Pas besoin de formation longue et coûteuse.
Les raccords réalisés avec STAUFF Form peuvent être desserrés aussi souvent que nécessaire et remontés sans usure, car toute dilatation dommageable de l'alésage conique de 24° du corps du raccord est techniquement évitée.
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