Brevet FR2107993A1 — publié le 19720512

La présente invention concerne un procédé et une machine pour la fabrication d'échangeurs de chaleur. L'invention peut être utilisée en particulier pour former un échangeur de chaleur du type décrit dans la demande de brevet français n° PV 5 165. 810 du'f'tstpt«ttiii-e 13 6 8, L'invention a par suite pour objet un procédé et une machine pour la fabrication d'échangeurs de chaleur. Suivant une.caractéristique, l'invention concerne un procédé pour la fabrication d'un échangeur de chaleur formé de plusieurs éléments, 10 chacun comportant une bande de métal ondulée liée à deux parois en feuilles, une de chaque côté de la bande ondulée, le procédé comportant le positionnement de deux des éléments à c.ôté l'un de l'autre et la formation de joints entre les parois voisines l'une de l'autre des éléments voisins. De préférence, les joints sont formés en repliant le bord d'une 15 paroi de l'un des éléments autour du bord de la paroi voisine de l'élément voisin. Suivant une caractéristique de l'invention, le pliage est effectué en tirant un ensemble à galets parallèlement aux bords des parois. De préférence, un cordon d'adhésif est appliqué le long du bord d'une paroi 20 lié à un côté d'une bande ondulée en même temps que le bord de l'autre paroi de cet élément est uni à la paroi voisine associée de l'élément voisin. Suivant une autre caractéristique, l'invention concerne une machine pour la fabrication d'un échangeur de chaleur formé de plusieurs éléments, chacun comportant une bande de métal ondulée liée à deux parois 25 métalliques eh feuilles, une de chaque côté de la bande ondulée, la machine •comportant un dispositif pour positionner deux des éléments l'un à côté de l'autre et un dispositif pour former des joints entre les parois voisines des éléments voisins. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particu-30 lièrement de la description suivante donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en élévation d'une machine selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1, 35 - la figure 3 est une coupe de la machine de la figure 2 suivant la ligne 3-3 de la figure 4, 71 34521 2 2107993 - 1* figure 4 est une coupe, suivant l'a ligne 4t4 de la figure 3, - la figure 5 est une vue en plan de la partie représentée sur la figure 3, et - les figures 6a à 6e représentent des étapes successives de la formation d'une partie d'un échangeur de chaleur sur la machine de la figure 1. Une fonction de la machine est d'assurer l'assemblage automatique de plusieurs éléments en sandwich formés de métal en feuille pour constituer une partie d'un échangeur de chaleur. Les éléments en sandwich sont représentés schématiquement en 9 sur les figures 1, 3, 5 et 6a à 6e. Chaque élément en sandwich comporte une bande ondulée de métal en feuille mince 10 et deux parois en métal en feuille 11. La bande ondulée 10 forme en section longitudinale plusieurs triangles dont les côtés constituent des ailettes et dont les bases sont liées aux surfaces des parois métalliques 11. Chaque paroi 11 a un profil m en gouttière, l'une des parois de chaque paire de parois voisines comportant des bords 12 plus larges que les bords 13 de l'autre paroi, les bords plus larges pouvant être repliés pour pincer les bords plus étroits de la paroi 11 voisine faisant partie de l'élément voisin. Il apparaît ainsi qu'entre deux parois métalliques voisines 11 d'éléments voisins est formé un passage tubulaire 14 pour le fluide de travail, par exemple de l'eau, circulant dans une direction perpendiculaire à la direction d'écoulement de l'autre fluide de travail s'écoulant parallèlement aux ailettes de la bande ondulée 10. Comme il a été indiqué ci-dessus, chaque élément en sandwich 9 comporte une bande ondulée 10 et deux parois métalliques 11, et il comporte à chaque extrémité un trou circulaire 15 et le séparateur tubulaire 45, chacun situé entre les trous 15 correspondants des parois 11 de chaque élément. Cette construction permet l'établissement d'un collecteur dans 1'échangeur de chaleur terminé. La machine comporte un bâti rigide 16 ayant des plaques d'extrémités 17 auxquelles sont fixées quatre barres de guidage parallèles 18. Un chariot peut coulisser le long des barres de guidage 18 et il comporte un bloc 19 sur chaque paire des barres de guidage 18, ces blocs étant unis par un élément d'entretoisement non représenté. Un vérin pneumatique 21 ou un autre dispositif moteur convenable agit entre le bâti 16 et le chariot pour déplacer celui-ci entre les extrémités des barres de guidage 18. Si désiré, un ressort amortisseur 22 peut être placé autour d'au moins l'une des barres. Deux barres parallèles 23 fixées au bâti 16 et dépassant à l'arrière de la machine forment un châssis 24 de façon réglable. Un bloc auxiliaire 25 est fixé à deux barres parallèles 26 qui peuvent coulisser 71 34521 3 2107993 -dans des alésages du châssis- 24. Un vérin pneumatique 27 est aussi mont-é- sur le châssis 24 pour déplacer le bloc auxiliaire 25 dans les deux sens. Un vérin pneumatique vertical 28 fixé sur le bloc auxiliaire 25 est commandé pour élever et abaisser une barre transversale 29 à chaque 5 extrémité de laquelle est fixée une barre verticale 30 pouvant coulisser' dans des alésages du bloc auxiliaire 25, ces barres étant reliées aussi par une autre barre transversale 31. A l'extrémité inférieure de chaque barre verticale est montée une ventouse 32 dont l'aspiration peut être établie ou coupée'. Uhe' extrémité de la machine porte un tableau de commande 33 comportant 10 un dispositif de commande séquentiel pour provoquer le fonctionnement voulu de la machine. Un support en équerre 34 est fixé à l'avant de la machine pour percevoir un magasin comportant «feux mandrins verticaux 35, chaque magasin étant combiné pour contenir un nombre, d'éléments en sandwich 9 suffisant pour 15 former un échangeur de chaleur. Les mandrins 35 traversent les ouvertures 15 voisines des extrémités des éléments en sandwich. Deux tiges parallèles 37 mobiles verticalement sont unies par une barre transversale 38 pour pouvoir être engagées entre les blocs 19. Pour le fonctionnement, un magasin chargé est placé sur le 20 support 34 et le cycle de fonctionnement est démarré. Le vérin pneumatique 27 est développé pour placer le bloc auxiliaire 25 au-dessus des éléments en sandwich 9 contenus dans le magasin. Le vérin pneumatique 28 abaisse ensuite les ventouses 32 jusqu'à ce qu'elles soient en contact avec l'élément en sandwich supérieur du magasin. L'aspiration est alors établie et le vérin 25 pneumatique 28 élève cet élément en sandwich hors du magasin. Le vérin pneumatique 27 ramène ensuite le bloc auxiliaire 25 jusqu'à ce qu'il se trouve au-dessus de l'espace compris entre le bloc 19 du chariot. Deux tubes parallèles 36 devant être liés dans les trous 15 pour faire partie des collecteurs de 1'échangeur de chaleur sont montés sur les deux mandrins parallèles 37 unis 30 par la barre transversale 38. L'opération suivante a lieu quand les mandrins 37 et la barre transversale 38 sont élevés par un vérin pneumatique ou autre dispositif moteur (non représenté) afin d'introduire les tubes 36 à travers les trous 15 de l'élément en sandwich jusqu'à ce que la barre transversale 38 exerce une 35 pression sur le côté inférieur de l'élément en sandwich pour que l'aspiration par les ventouses 32 cesse. A ce moment, les mandrins 37 et la barre transversale 38 sont immobilisés. 71 34521 2107993 Le vérin pneumatique 21 provoque ensuite le déplacement du chariot comportant les blocs 19 le long des barres de guidage 18, et des distributeurs d'adhésif 39 (figure 3) montés sur chaque bloc 19 déposent un cordon d'adhésif 40 sur toute la longueur du bord supérieur 12 de l'élément 5 en sandwich. La barre transversale 38 supportant l'élément en sandwich est ensuite abaissée et le chariot est ramené à sa position de départ. Ces opérations peuvent ensuite être répétées à partir du début, un dispositif (non représenté) provoquant l'élévation des éléments en sandwich supérieurs consé-10 cutifs du magasin placé sur le support 34. Il sera noté que les mandrins 37 et la barre transversale 38 sont élevés seulement jusqu'à une position pour laquelle la paroi supérieure 11 de l'élément en sandwich supérieur arrive à un même niveau. Quand le second élément en sandwich est placé sur le premier 15 élément en sandwich, les bords étroits de ce second élément sont sertis dans les rebords larges 12 du premier élément en sandwich de la façon représentée sur la figure 6a. Trois paires de tourillons en deux rangées l'une au-dessus de l'autre sont fixées aux côtés inférieurs des blocs 19. Chaque tourillon de la 20 rangée inférieure porte un galet cylindrique 41. Un galet cylindrique 41 est aussi monté sur le tourillon du milieu de la rangée supérieure et les tourillons des extrémités de la rangée supérieure portent des galets tronconiques de la façon représentée sur la figure 4. Les positions et les distances entre les galets 41 et 42 sont telles que, quand le chariot circule le long des barres 25 de guidage 18 à partir de la position de départ, les galets replient progressivement les bords larges 12 autour des bords étroits voisins 13 de la façon représentée sur les figures 6a à 6e, l'adhésif ayant été déposé sur les bords larges 12 pendant la course précédente du chariot assurant l'étanchéité des joints. 30 Pendant que le chariot circule à côté de l'ensemble entre les tubes 36, deux autres distributeurs d'adhésif 43 sont abaissés par des vérins ou des dispositifs de commande équivalents pour déposer de l'adhésif 40 transversalement à chaque extrémité de la paroi métallique 11 supérieure et entre les extrémités des parois 11 voisines pour sceller les extrémités des passages 35 tubulaires 14 et lier les tubes 36 en place. Il est possible aussi d'utiliser des galets semblables à ceux représentés en 41 et passant transversalement aux extrémités des passages tubulaires 14 pour replier les bords larges sur des 71 34521 5 2107993 bords étroits des parois 11 afin de fermer de façon étanche les extrémités des passages tubulaires 14, en utilisant les mêmes opérations que celles illustrées par les figures 6a à 6e pour les côtés. Au dernier passage du chariot, pour chaque échangeur de chaleur, une partie tronconique 44 de 5 l'extrémité supérieure de chaque mandrin 37 est détectée par un dispositif non représenté et le dépôt d'adhésif par les distributeurs 43 est empêché pendant cette course. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que 10 l'on sorte de son cadre. 71 34521 6 2107993 REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication d'un échangeur de chaleur comportant plusieurs éléments, chacun formé d'une bande de métal ondulée liée à deux parois métalliques en feuilles, une sur chaque côté de la bande ondulée, caractérisé par le positionnement des deux éléments côte à côte et la formation 5 de joints entre les parois voisines des éléments voisins. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les joints sont formés par pliage du bord d'une paroi autour du bord de la paroi voisine. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par l'établissement 10 d'un mouvement relatif parallèle avec contact entre un ensemble à galets et les bords à unir pour que le bord d'une paroi soit replié autour du bord de la paroi voisine. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par l'application d'un adhésif simultanément au pliage du bord d'une paroi autour du bord 15 de la paroi voisine le long du bord de la paroi liée à un côté de la bande ondulée à laquelle l'autre paroi voisine est liée. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par l'introduction d'éléments tubulaires à travers des ouvertures des parois en feuilles et par le dépôt d'adhésif sur les parois en feuilles, 20 afin que l'élément tubulaire soit lié aux parois en feuilles. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le dépôt d'un adhésif entre les extrémités des parois voisines afin que les extrémités des passages tubulaires formées entre les parois soient fermées de façon étanche. 7. Machine pour la fabrication d'un échangeur de chaleur comportant 25 plusieurs éléments chacun, comportant une bande de métal ondulée liée à deux parois métalliques en feuilles, l'un de chaque côté de. la bande ondulée, caractérisée par un dispositif pour positionner deux éléments à côté l'un de l'autre et par un dispositif pour former deux joints entre les parois voisines des éléments voisins. 30 8. Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que le dispositif pour former les joints comporte un dispositif de pliage combiné pour replier le bord de l'une des parois autour du bord de la paroi voisine. 9. Machine selon la revendication 8, caractérisée par un distribu teur pour déposer un adhésif sur le bord de la paroi lié sur le côté opposé 71 34521 7 2107993 à celui de la bande ondulée et devant être lié à la paroi voisine pendant la formation des joints entre les parois voisines. 10. Machine selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que le dispositif de pliage comporte trois paires de galets entraînés le long des parois pour replier le bord de l'une des parois autour du bord de chaque paroi voisine.