Brevet FR2031382A1 — publié le 19701120

i 2031382 La présente invention concerne un radiateur pour l'automobile, radiateur qui peut être fabriqué en de nombreuses matières différentes et cela tout en rendant possible la suppression de toutes opérations de soudure, de collage ou de gonfla-5 ge des extrémités des tubes du faisceau qu'il comporte dans des collecteurs, comme cela est nécessaire jusqu'à présent. Conformément à l'invention, le radiateur comporte une seule rangée de tubes munis au moins sur leur paroi externe d'éléments dissipateurs de chaleur, les'dits tubes débouchant à 10 leurs deux extrémités dans des collecteurs formés directement sur les extrémités desdits tubes par surmoulage. L'invention s'étend aussi à des moyens pour la réalisation dudit radiateur, ces moyens faisant qu'on est assuré que les extrémités des tubes débouchant dans le collecteur ne ris-15 quent pas d'être abimées pendant la formation dudit collecteur, ces moyens conférant, en outre, la certitude que lesdites extrémités des tubes sont toujours parfaitement ouvertes et que la matière formant le collecteur ne risque absolument pas-d'obturer lesdits tubes. Conformément à cette seconde disposition de 20 l'invention, les moyens pour l'exécution du radiateur comportent deux demi-moules mobiles transversalement comportant des parties échancrées complémentaires pour enserrer les tubes en dessous de leurs extrémités et un noyau, mobile a, angle droit par rapport aux deux dits demi-moules, comportant des éléments 25 en forme de poinçon dont le nombre- correspond au.nombre de tubes du faisceau de radiateur, lesdits éléments en forme de poinçon étant introduits dans les extrémités desdits tubes pour fermer ceux-ci et les rigidifier pendant l'introduction de la matière constitutive du collecteur, matière introduite entre les deux 30 demi-moules fermés et le noyau lui-même introduit entre les deux demi-moules pour délimiter avec ceux-ci toutes les parois du collecteur. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. 35 Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La Fig. 1 est une coupe élévation partielle d'un mode d'exécution d'un radiateur conforme à l'invention. 69 04550 2 2031382 La Pig. 2 est une coupe transversale vue suivant la ligne II-II de la Pig. 1 et illustrant un détail particulier. Les Pig. 3 à 5 sont des perspectives partielles de réalisation de tubes spéciaux, particulièrement appropriés à la 5 réalisation du radiateur de la Pig. 1, La Pig. 6 est une coupe transversale partielle du radiateur de la Pig. 1, coupe vue sensiblement suivant la ligne II-II de la Pig. 1, en combinaison avec des moyens d'exécution particuliers pour la fabrication dudit radiateur. 10 La Pig. 7 est un plan partiel vue sensiblement suivant la ligne YII-VII de la Pig.6. Pour fabriquer le radiateur de l'invention, on peut utiliser des tubes de section circulaire mais, de préférence, on constitue les tubes comme représenté suivant les Pig. 3 et 4 15 afin que le radiateur présente des caractéristiques d'échange thermique tout à fait comparables aux radiateurs les plus élaborés de la technique actuelle. Suivant la Pig. 3» le tube désigné par 1 est de section sensiblement rectangulaire mais la largeur 1 de ce tube cor-20 respond sensiblement à l'épaisseur du faisceau de radiateur que- l'on désire obtenir, c'est-à-dire que ladite largeur 1 est égale au moins à la somme des largeurs de deux tubes d'un radiateur selon la technique actuelle pour un faisceau de radiateur à deux rangées de tubes, ou égale à la largeur de trois tubes 25 pour un radiateur à trois rangées de tubes, etc. L'a Pig. '4 montre qu'il est avantageux, étant donné que la largeur 1 du tube est grande comparativement à la largeur normale d'un' tube de radiateur, de disposer dans ce tube un élé- » ment perturbateur 2,' c'est-à-dire un élément qui dévie les 30 filets d'eau et qui les oblige :au cours de leur trajet à l'intérieur de chaque tube à suivre line trajectoire complexe au lieu de s'écouler suivant l'axe longitudinal du tube. Lu fait de l'utilisation du perturbateur 2, on augmente sensiblement le rendement thermique tout en augmentant aussi la résistance méca-35 nique du tube. ; La Pig. 5 illustre une âutre "réalisation du tube 1 qui fait que ce tube, bien qu'il présente1 toujours là largeur 1 qui est grande vis-à-vis de la largeur normale d'un tube de radiateur, présente néanmoins 'le' même pouvoir de dissipation 69 04550 3 2031382 que deux ou plus de deux tubes distincts. En effet, la Pig. 5 montre qu'au moins une concavité 2a est formée longitudina-lement sur la majeure partie de la longueur du tube, afin d'ame ner en contact l'une avec l'autre les deux parois 1a et 1b 5 dudit tube, ce qui a pour effet de délimiter dans ce tube deux conduits 3 et 4. Il est évident que plus de deux conduits peuvent être délimités- de la même façon. La concavité 2a est formée pour que les deux extrémités du tube ne soient pas déformées, de sorte que chaque tube forme ainsi à ses extrémi-1i0 tés une petite chambre collectrice pour l'alimentation des conduits 3» 4. Pour construire le radiateur de la Pig. 1, on muni t les tubes 1, 1.j, etc.. devant constituer le faisceau, d'ailettes 5, ou on insère entre les différents tubes des bandes ondulées ou 15 intercalaires exactement comme cela se pratique pour la réalisation des faisceaux de radiateur conventionnels. La liaison tubes-ailettes, ou bandes intercalaires, ou autres éléments dissipateurs secondaires de chaleur peut être réalisée de nombreuses façons différentes, comme cela est conny. dans la tech-20 nique de fabrication des radiateurs, ces techniques de liaison dépendant essentiellement du métal ou des métaux utilisés pour la fabrication, respectivement des tubes et des ailettes ou bandes intercalaires. Sur les deux extrémités de chaque tube 1, 1^, etc..., on 25 surmoule directement des collecteurs 6, de sorte que l'étan-chéité entre les tubes et entre les collecteurs est de la sorte assurée automatiquement par cette opération de surmoulage. Les matières choisies pour réaliser les collecteurs 6 peuvent être très diversesII est souvent avantageux d'utili-30 ser du caoutchouc cru dont la cuisson est assurée immédiatement après le surmoulage, cette cuisson étant donc assurée sous pression et la vulcanisation qui en résulte faisant que l'adhérence entre le caoutchouc et les tubes métalliques est très bonne et que tout risque de fuite est totalement éliminé. Il 35 est possible, aussi, que les collecteurs soient fabriqués en diverses résines synthétiques pouvant être injectées sous pression ou pouvant, même, plus simplement, être introduites dans un moule approprié, du genre de celui qui est décrit ci-après, cette résine synthétique, particulièrement s'il s'agit d'une 69 04550 4 2031382 résine thermoplastique, étant introduite sous forme de poudre et étant fondue tout en soumettant avantageusement l'ensemble du faisceau et du moule qui le supporte à un mouvement de rotation. 5 II est possible aussi que les collecteurs 6 soient en métal coulé. Notamment si l'on réalise les tubes en aluminium, il est apparu possible de couler directement le collecteur 6 en un alliage d'aluminium à plus bas point de fusion, par exemple, en alliage d'aluminium-silicium à rèlativement forte 10 teneur en silicium, de sorte qu'en ayant pris la précaution préalable de déposer un flux sur l'extrémité des tubes, avantageusement eux-mêmes plaqués d'aluminium-silicium, on assure leur brasage avec le collecteur en même temps que celui-ci est coulé. La coulée peut être effectuée par simple gravité ou 15 sous pression en utilisant les moyens de fabrication décrits en référence aux lig. 6 et 7. Il est avantageux que le collecteur 6 présente en quelque sorte la forme d'une boîte et comporte un rebord 7» ce qui permet de mettre facilement en place, d'une part, un- couver-20 cle de fermeture 8, par exemple en caoutchouc, en résine synthétique ou en métal embouti comme représenté au dessin». De même, deux des côtés du rebord 7 sont avantageusement utilisés pour servir de surfaces d'appui à un bord plié 9 de joues latérales 10 et la liaison rebord 7 - couvercle 8 - bords 25 rabattus 9 est alors assurée au moyen de pinces 11 ou de tous autres moyens équivalents. En même temps que le collecteur 6 est surmoulé sur les tubes, on fait venir un ou des raccords 12 dans l'une des parois dudit collecteur, ces raccords étant avantageusement ren-30 forcés par un insert métallique. 13 lorsque lesdits collecteurs sont fabriqués en caoutchouc ou résine synthétique, ledit insert 13 pouvant indifféremment être mis en place au moment du surmoulage du collecteur ou être introduit ensuite à force dans le ou les embouts 12 sur lesquels peuvent ensuite être 35 facilement mises en place des durites de liaison. Outre ce qui précède, il est avantageux aussi que les tubes 1 soient épanouis à leurs extrémités comme montré en 1', de sorte que la matière constitutive du collecteur 6 forme, en dessous desdits épanouissements, de petits bourrelets, comme 69 Ô4550 5 2031382 montré en 6a. Il est évidemment important que la matière constitutive des collecteurs ne puisse pas entrer dans les tubes 1, ce qui risquerait de les obturer et, que ces tubes ne risquent ^ pas d'être déformés, notamment lorsque lesdits collecteurs 6 sont constitués par injection de matière sous pression. Pour obtenir ce résultat, les Pig. 6 et 7 montrent des moyens de fabrication particulièrement bien adaptés permettant le surmoulage des collecteurs 6. On voit que ces moyens com-10 portent, tout d'abord, deux demi-moules 14 et 15 qui sont symétriques et qui peuvent être déplacés l'un vers l'autre, comme montré par les flèches f^, afin qu'une plaque encochée 16, qu'ils comportent l'un et l'autre, enserre tout d'abord les tubes 1 lorsque ces deux demi-moules sont réunis. On assure 15 ainsi un calibrage d'une portion des tubes voisines de leurs extrémités et un équerrage soigneux du faisceau. On fait descendre ensuite, suivant la flèche f2, un noyau 17 muni sur son dessous d'éléments en forme de poinçon 18, présentant à. leur périphérie, des encoches galbées 19. Les éléments 18, 20 en forme de poinçon, pénètrent dans les tubes 1 et, en fin ' de course, ils assurent la formation des épanouissements 11 en même temps qu'ils rendent indéformable l'extrémité de chaque tube. Les demi-moules 14 et 15 et le noyau 17 sont évidemment conformés pour ménager entre eux une chambre qui cor-25 respond à la forme à donner au collecteur 6. Supplément air ement, l'un au moins des demi-moules, par exemple le demi-moule 14, présente une ou des cavités 20 dans lesquelles peut être déplacé un noyau mobile 21 qui est destiné à assurer la formation de chaque raccord 12. 30 L'introduction de la matière devant former le collecteur peut être assurée en un ou plusieurs points tant des demi-moules que du noyau 17, les conduits d'amenée de matière étant évidemment prévus en dépendance de la natur.e de la matière constitutive des collecteurs et ces conduits étant reliés soit à un 35 distributeur de matière, soit à une presse d'injection. Il est évident aussi que, suivant la nature de la matière constitutive des collecteurs, les demi-moules et noyaux peuvent être prévus avec des organes de chauffage ou avec des organes de refroidissement ou, même à la fois avec des organes 69 04550 6 2031382 de chauffage ou de refroidissement, cela dépendant évidemment uniquement de la nature de la matière formant ledit collecteur l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés et décrits en détail, car diverses modifications 5 peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. 69 04550 7 2031382 HSVSEUICATIOilS 1 - Radiateur caractérise en ce qu'il comporte une seule rangée de tubes nunis, au moins sur leur paroi externe, d'élé^ ments dissipateurs de chaleur, lesdits tubes débouchant à leurs 5 deux extrémités dans des collecteurs formés directement sur les extrémités desdits tubes par surmoulage, 2 - Radiateur suivant la revendioation 1, caractérisé en ce que les tubes présentent en section sensiblement la forme d'un rectangle à cotés arrondis dont la largeur correspond sensible- 10 ment à l'épaisseur du faisceau de radiateur à fabriquer, ces tubes présentant, de préférence, sur une partie notable de leur hauteur, des concavités ne s'étendant toutefois pas jusqu'à leurs deux extrémités, ces concavités faisant que les deux parois en regard du tube sont en contact l'une avec l'autre en dé- 15 limitant ainsi dans ledit tube au moins deux conduits, 3 - Radiateur suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, supplémentairement, des perturbateurs sont disposés dans chacun des tubes. 4 - Radiateur suivant l'une des revendications 1 à 3, carac- 20 térisé en ce que les extrémités des tubes sont épanouies de sorte qu'un bourrelet de matière est formé en dessous des parties épanouies des tubes au moment du surmoulage des collecteurs, 5 - Radiateur suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les collecteurs forment en partie au moins 25 des boîtes à eau ouvertes partiellement et fermées au moyen d'un couvercle. 6 - Radiateur suivant l'une des revendications 1 à 5» caractérisé en ce que des raccords pour l'amenée du liquide devant circuler dans le radiateur sont formés en même temps que ledit 30 collecteur constituant aussi boîte à eau. 7 - Radiateur suivant l'une des revendications 1 à o, caractérisé en ce que le collecteur formant boîte à eau présente un rebord marginal auquel sont reliés des joues latérales et le couvercle de fermeture. 35 8 - Radiateur suivant l'une des revendication 1 à 7> carac térisé en ce que le collecteur est fabriqué par coulée' ou injection en caoutchouc, résine synthétique, métal à bas point de fusion ou produit analogue, ledit caoutchouc ou ladite matière 69 04550 8 2031382 synthétique formant le collecteur étant associé éventuellement à des éléments métalliques' de renfort et le caoutchouc., lorsqu'il est utilisé étant vulcanisé ou la résine synthétique durcie, ou le métal au moins partiellement reiroidi avant démoulage. 5 9 - Des moyens pour l'exécution du radiateur suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisés en ce qu'ils comportent deux demi-moules mobiles transversalement comportant chacun des parties échancrées complémentaires pour enserrer les tubes en dessous de leurs extrémités et un noyau mobile à angle droit par 10 rapj/ort aux deux dits demi-moules, ledit noyau mobile comportant des éléments en forme de poinçon dont le nombre correspond au nombre des tubes du faisceau de radiateur, lesdits éléments en forme de poinçon étant introduits dans les extrémités desdits v tubes pour fermer ceux-ci et les rigidifier pendant l'introduc-15 tion de la matière constitutive du collecteur, matière introduite entré les deux demi-moules fermés et le noyau, lui-même introduit entre les deux demi-moules pour délimiter avec ceux-ci toutes les parois du collecteur. 10 - Moyens pour l'exécution du radiateur suivant la r even-20 dication 9> caractérisés en ce que les parties en forme de poinçon présentent des encoches périphériques pour former l'épanouissement de l'extrémité de's tubes, au moment de la descente entre les demi-moules dudit noyau.