Brevet FR2034351A1 — publié le 19701211

ta présente invention a pour objet la fabrication et notamment l'assemblage de radiateursde refroidissement qui peuvent être fabriqués en tous métaux, même corrodables par le liquide devant circuler dans le radiateur. L'invention s'applique aussi bien à ceux des radiateurs dont les tubes sont engagés par les extrémités dans des collecteurs recouverts par des boites à-eau qu'à ceux qui sont constitués par l'empilage de corps creux complémentaires délimitant chacun un ou plusieurs circuits de circulation et des chambres collectrices élémentaires. Conformément à l'invention, le radiateur est caractérisé en ce qu'au moins les parties des pièces distinctes devant être réunies dudit radiateur sont revêtues d'une matière thermo-plastique de recouvrement, en ce qu'on procède à l'assemblage de l'ensemble du faisceau de radiateur et en ce qu'on soumet la matière de recouvrement à une fusion au moins partielle pour que ladite matière de recouvrement forme un joint adhérent reliant ensemble lesdites pièces distinctes du radiateur. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de ltobået de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, aux dessins annexés. La fig. i est une coupe-élévation partielle schématique d'un radiateur de refroidissement pour automobile réalisé conformément à l'invention. La fig. 2 est une coupe, analogue à la fig. 1, illustrant une légère modification. Les fig. 3 et 4 sont des perspectives partielles respectivement des tubes de circulation et d'un collecteur du radiateur de la fig.1 montrant une caractéristique particulière d'un développement de l'invention. La fig. 5 est une coupe-élévation partielle, à plus grande échelle, d'un tube et du collecteur du radiateur des figures précédentes faisant apparaître un détail d'assemblage. La fig. 6 est une coupe-élévation partielle d'un radiateur montrant une opération de fabrication particulière entrant dans le cadre de l'invention. La fig. 7 est une coupe-élévation particulière d'un radiateur mettant aussi en oeuvre l'invention mais réalisé d'une autre façon caractéristique. Le radiateur représenté à la fig. 1 comporte, de façon connue en soi, des tubes de circulation i reliés à des éléments dissipateurs 2 représentés sous la forme d'ailettes mais qui pourraient évidemment être constituées aussi par des bandes intercalaires ondulées ou autres éléments analogues. Bien que cela e Soit représenté que pour une de leurs extrémités, les tubes 1 sont engagés dans des collecteurs 3 qui sont eux-mêmes recouverts et fermés par des boîtes à eau 4. Les fig. 1 et 2 montrent qu'il est indifférent au regard de l'invention que les collecteurs 3 forment une cuvette peu profonde, comme à la fig. 1, ou au contraire une cuvette profonde comme à la fig. 2, de sorte qu'ils délimitent, dans ce dernier cas, eux-mêmes la boite à eau qui est réduite à l'état d'un simple couvercle 4a. Selon l'invention, au moins les tubes, les éléments dissipateurs et les collecteurs sont fabriqués en métal, mais la nature du métal ou de l'alliage utilisé pour la fabrication des différentes pièces ci-dessus peut être différente pour chacune d'elles et, de cette nature, dépend dans une certaine mesure le mode d'exécution de l'invention. Ainsi que cela est connu dans la technique des radiateurs de refroidissement, la seule partie tellement active au point de vue échange thermique d'un radiateur est le faisceau de tubes 1 et les éléments dissipateurs 2 reliés à ces tubes. Tant le collecteur 3 que la boîte à eau 4 ne participent que RaLblemenX à l'échange thermique et de toute façon, ces derniers organes ne sont généralement pas pris en considération pour le calcul de la quantité de chaleur pouvant être dissipée par un radia tueur. Dans la réalisation reprédentée, les tubes et éléments dissipateurs 2 sont tout d'abord assemblés et reliés entre eut par les- moyens connus de la technique dépendant de la matière dans laquelle les organes sont fbriqués. Par exemple, si les tubes sont en laiton et les éléments dissipateurs en acier ou encuivre-, alors leur liaison est avantageusement réalisée par une soudure tendre. Si les tubes et leva éléments dissipateurs 2 sont --fabriqués en aluminium, alors leur liaison est assurée par brasage ou par autre moyen de la technique. Puisque les collecteurs 3 et boîtes à eau 4 ne participent pas directement à l'échange thermique, ils peuvent être fabriqués en matière quelconque, l'essentiel étant que l'étanchéité entre les tubes et les collecteurs, d'une part, et les collecteurs et boîtes, ;'nutre part, soit absolue. ;tour cela, dans la réalisation des fig. i et 2, les collecteurs et boîtes sont fabriques en métal, par exemple en métal ferreux, mai-s selon l'invention tant les collecteurs que les bottes à eau sont revêtus sur leurs deux faces d'une couche mince de matière synthétique, cette matière pouvant, par exemple, etre du tétrafluoroéthylène ou un polyéthylène haute densité greffé à de l'acide acrylique pour le rendre adhérent au métal constitutif desdits collecteurs et boites à eau. Les collecteurs revêtus comme expliqué ci-dessus sont enfilés sur les tubes 1 puis ces collecteurs sont sertis comme montré en 31 sur une partie des boîtes à eau 4, ce qui a pour effet de presser la couche de matière synthétique de recouvrement, cette couche de recouvrement étant aussi pressée contre la paroi des tubes 1 en ce qui concerne celle recouvrant l'une des faces de chaque collecteur 3. Ensuite, selon l'invention, on chauffe le radiateur fabriqué au moins jusqu'au voisinage de la température de fusion de la matière plastique de recouvrement, ce qui a pour effet d'assurer l'étanchéité complète entre les extrémités des tubes et les parties correspondantes des callac- teurs, de même que l'étanchéité du joint serti reliant les collecteurs aux boîtes à eau. Etant donné que les collecteurs 3 forment dte préférence des collets 3', comme montré àla'fîg---5 alors au mor:ient de la fusion de la matière de recouvrement un espace capillaire est formé et crée un appel de la matière e recouvrement en fusion, de sorte qu'un joint 5, relativement dpasi est forme ainsi que le montre la fig.5, ce joint demeurant souple et sFêtendant sur une hauteur notable de chaque tube, de sorte qu'il est bien étanche. Dans ce qui précède, il a été indiqué que le collecteur et la boite à eau étaient fabriqués en métal ferreux et que ces pièces étaient recouvertes, sur l'ensemble de leurs deux faces de matière de recouvrement qui assure, outre la fonction de formation des joints étanches décrits ci-dessus, celle de la protection contre la corrosion. Si on utilise, pour constituer au moins le collecteur, un métal non corrodable ou peu corrodable, par exemple du cuivre ou de l'aluminium, alors il n 'est plus nécessaire que la matière de recouvrement s'étende sur les deux faces des collecteurs, ni même sur la totalité d'une face. Les fig. 3 et 4 montrent que dans ce cas, il est- avantageux de déposer et de rendre adhérente la matière de recouvrement seulement sur certaines zones, par exemple les zones 6 dans lesquelles sont formés ensuite les passages de tubes 7. Cette façon de procéder permet de n'utiliser qu'une quantité minime de matière de recouvrement qui est au moins partiellement fondue comme expliqué ci-dessus après l'assemblage des tubes dans les collecteurs. La fig. 3 montre que la matière de recouvrement peut être déposée aussi seulement sur l'extrémité des tubes 7 comme cela est montré en 1'. On peut bien entendu égal-ement combiner les deux modes de dépôt des fig. 3 et 4, cela dépendant essentiellement de iffwon dont le dépôt est effectué et de la quantité de cette matière dont il est nécessaire de disposer pour former le joint 5 de la fig. 5. Si la matière de recouvrement peut être déposée sur les collecteurs ou boîtes à eau ou partie seulement de ceux-ci avant leur assemblage sur les tubes ainsi que cela vient d'être explique il est possible- aussi d 'effectuer le ddpôt de la matière de recouvrement après l'assemblage des collecteurs, boîtes à eau et éventuellement autres accessoires. La fig. 6 montre comment procéder dans ce cas. Be radiateur complètement terminé et muni même éventuellement de ses joues latérales 8 est raccordé par l'une de ses tubulures à un conduit 9, puis il est partielle ment plongé dans un bain 10 de résine thermo-plastique amené-à l'état de fusion, cette plongée s'effectuant de façon que le niveau 10a de la matière en fusion ne dépasse pas sensiblement le collecteur 3 afin que ladite matière thermo-plastique 10 ne recouvre pas la partie utile des tubes 1 et éléments dissipateurs 2, mais que cette matière recouvre bien toute la boite à eau de même que tout le collecteur et pénètre à l'intérieur de ladite boite à eau et dudit collecteur.En meme temps, on fait circuler dans le radiateur un gaz, par exemple de l'air, pour empeeher que la matière en fusion, pénétrant dans la boîte à eau, puisse obturer les tubes. Cette circulation d'air est maintenue après retrait du radiateur du bain 10 jusqu a complet égouttage de la matière ayant pénétré dans la boîte à eau, seule demeurant une couche de recouvrement qui assure l'étanchéité en même temps que la protection contre la corrosion. L'invention ne s'applique pas seulement au radiateurs à tunes engagés dans des collecteurs eux-même recouverts par des boi- tes à eau du genre de ceux décrits dans ce qui précède. Au contraire, l'invention peut être mise en oeuvre de façon particulièrement avantageuse dans des radiateurs constitués au moyen de demi-coquilles embouties complémentaires formant ou non des chambres collectrices élémentaires et assemblées entre elles pour former des corps creux, ce qui est représenté~à la fig.7 qui fait apparaître des demi-coquilles complémentaires 11, 12, lia, 12a ... lin, 12n.Chacune des demi-coquilles est munie avant d'être empilée avec sa demi-coquille complémentaire d'un élément dissipateur 13 fixé par exemple par soudure électrique, par laminage, par collage ou par un autre moyen, puis les demicoquilles qui sont revêtues intérieurement d'une couche de revêtement de matière thermo-durcissable (tétrafluoroéthylène, polyéthylène greffé à de l'acide acrylique, etc.) sont empilées puis serties comme montré, d'une part, en 14, et d'autre part, en 15. De la même façon, après assemblage par sertissage de toutes les demi-coquilles, on met en place, aussi par sertissage, des tubulures 16 et bouchons 17 qui sont avantageusement utilisés simultanément pour la fixation de joues 18 puis l'ensemble du radiateur terminé est passé à l'étuve pour faire fondre au moins partiellement la matière de recouvrement de la face interne des demi-coquilles, ce qui assure l'étanchéité des joints sertis formés. Lorsque les demi-coquilles ne forment pas de chambres collectrices élémentaires, alors elles sont réunies à des collecteurs comme cela est expliqué dans ce qui précède. RVENI?I CA T IONS 1 - Radiateur de refroidissement à tubes et élément dissipateurs métalliques, caractérisé en ce qutaú moins les parties des pièces distinctes devant titre réunies dudit radiateur sont revêtues d'une matière thermo-plastique de recouvrement, en ce qu'on procède à l'assemblage de l'ensemble du faisceau de radiateur et en ce qu'on soumet la matière de recouvrement à une fusion au moins partielle pour que ladite matière de recouvrement forme un joint adhérent reliant ensemble lesdites pièces distinctes du radiateur. 2 - Radiateur suivant la revendication 1, aractéris8 en ce que la'matière de recouvrement d'étend sur toute la surface d'au moins celle des faces des pièces du radiateur en contact avec le liquide devant circuler dans ledit radiateur, de sorte que ladite matière forme à la fois joint détanchéitd et écran protecteur contre la corrosion. 3 - Radiateur suivant l'une des revendications 1 et 2, carac frisé en ce que la matière de recouvrement est rendue adhérente des pièces métalliques constitutives du radiateur avant assemblage de celles-ci, en ce que l'assemblage mécanique est réalisé par sertissage des parties complémentaires des pièces à réunir et en ce que la matière de recouvrement est fondue au moins partiellement après terminaison complète du radiateur. 4 - Radiateur suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'ensemble du radiateur est assemblé mécaniquement, puis en ce que ses. boîtes à eau et collecteurs sont successivement trempés dans un bain de matière thermo-plastique en fusion en même temps qu'une circulation de gaz est établie à l'in- térieur du radiateur de aorte que de la matière de recouvrement est déposée tant à l'intérieur qu'à l'extérieur des parties trempées sans que cette matière pénètre dans les tubes. 5' - Radiateur suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la matière de recouvrement est constituée de préférence par du tétrafluoréthylène du polyéthylène greffé à de l'acide acrylique ou autre matière thermo-plastique.