Brevet FR2186305A1 — publié le 19740111

On connatt depuis quelque temps des radiateurs pour thermosiphon en alliage léger, constitués par des éléments pressofusibles réunis entre eux. Ces radiateurs présentent des avantages remarquables par rapport aux radiateurs traditionnels en fonte ou en tole pressée et soudée : par exemple, une meilleure transmission de la chaleur (et par conséquent des dimensions plus réduites), une plus grande légèreté, un encombrement plus réduit, une plus grande facilité de maniement, de transport, d'emballage et aussi d'expédition à des grandes distances. En outre, ces radiateurs peuvent faire avantageusement concurrence aux radiateurs traditionnels, tout en étant fabri qués avec des matériaux beaucoup plus comateux. Les radiateurs presso-fondus en alliage léger présentent toutefois en général aussi les deux inconvénients substantiels suivants #/ La presso-fusion nécessite des machines très encombrantes et conteuses, et chacune de ces machines peut produire un seul radiateur pour thermosiphon en un certain laps de temps (bas rythme de production). 2/ Les alliages légers presso-fusibles, à cause de leur composition, comme on le sait, ne peuvent pas être anodises. Cela empeche d'utiliser les couleurs et les finissages superficiels qui sont parmi les plus caractéristiques et les plus intéressants des produits en aluminium et en certains de ses alliages. Cette impossibilité oblige à traiter extérieurement les radiateurs presso-fondus avec des vernis, lesquels, non seulement donnent un résultat esthétique nettement inférieur à celui donné par les très minces couches colorées obtenues par anodisation, mais elles réduisent aussi remarquablement le coefficient de transmission thermique du thermosiphon. L'objet de la présente invention est un procédé pour fabriquer des radiateurs en alliage léger en utilisant exclusivement des pièces de barre tubulaire profilée extruse en alliage léger, jointes entre elles par déformation plastique, ou plus précisement au moyen d'un agrafage, précédé par un travail mécanique d'extirpation, réalisable à grandevitesse moyennant un outillage mécanique facilement automatîsable Dans ce but, on emploie seulement deux types de barres profilées : a) un type muni d'ailettes, apte à former les éléments verticaux du radiateur, b) un type sans ailettes, apte à constituer en meme temps les canaux horizontaux d'afflux et de sortie de l'eau chaude, et les éléments de liaison des différents éléments verticaux.Les pièces de barre, préparées selon les dimensions du radiateur, sont sciées dans des barres longues ; avant de les joindre, elles sont soumises à un travail mécanique d'extirpation qui peut meme etre presque complètement automatisé, pour profiler en elles les zones de jonction. Le procédé employé, objet de la présente invention, offre les avantages suivants 1/ Comme les barres extruses peuvent être fabriquées à un flux presque continu, et puisque le travail mécanique auquel elles sont soumises peut être réalisé par des outillages presque automatiques, le rythme de la production obtenue est de loin supérieur à celui qu'on peut obtenir par la presso-fusion. 2/ Comme la soudure est totalement-exclue, toute altération thermique superficielle, qui pourrait rendre imparfaite l'anodisation, est éliminée. En d'autres termes, le procédé permet d'obtenir des radiateurs en alliage léger travaillé seulement par voie plastique et par extirpation. 3/ Les radiateurs obtenus par ce procédé peuvent être anodisés sur toute leur surface, soit intérieure, soit extérieure, et, par conséquent, ils ne nécessitent d'aucun traitement extérieur pendant plusieurs années. Comme les barres extruses peuvent être réalisées en des épaisseurs très réduites, le procédé permet de réduire au minimum l'emploi de métal, et surtout d'obtenir un coefficient de transmission de la chaleur bien supérieur à celui des radiateurs obtenus par d'autres procèdes. La présente invention concerne soit le procédé pour fabriquer des radiateurs pour thermosiphon au moyen de barres tubulaires extruses agrafées entre elles, soit le radiateur obtenu par ce procédé, considéré comme un produit industriel nouveau. Les particularités de l'invention seront illustrées dans le dessin annexé, qui a un caractère exclusivement schématique et indicatif, et dans lequel - La figure I montre la section partielle verticale d'un élément de radiateur, selon l'invention, jumelée à la section horizontale de cet élément, laquelle est égale à celle de la barre tubulaire extruse en alliage léger, employée pour obtenir tous les éléments verticaux - La figure 2 montre la section partielle de l'agrafage entre la barre tubulaire horizontale supérieure et ltextrémité supérieure d'une des barres tubulaires verticales - La figure 3 montre la section partielle de l'extrémité supérieure d'une des barres tubulaires verticales après l'extirpation mécanique faite de façon à constituer, avec le tuyau central, lté- Iément,déformable plastiquement, d'agrafage à la barre horizontale - La figure 4 montre la section partielle d'une des barres horizontales, déjà munie des trous d'agrafage, obtenus par extirpation, et déjà prêts pour que la rainure annulaire conique soit creusée,comme montré dans les figures 1 et 2 - La figure 5 montre, en perspective, un radiateur obtenu selon la présente invention. L'élément de barre verticale 1 (fige 1) constitue un des éléments de dispersion de la chaleur. Cette barre est, en effet substantiellement constituée par des ailettes verticales a, reliées entre elles par la nervure b qui, dans sa partie centrale est transformée en un corps tubulaire c destiné à la circulation de l'eau chaude. Les nervures a et b et le tuyau c cèdent, avec une grande facilité, leur chaleur à l'air de la pièce, parce que toute la barre est réalisée en un alliage léger, très bon conducteur de la chaleur. L'élément de barre horizontale supérieure 2 et l'élément de barre horizontale inférieure 3 sont obtenus d'un deuxième type de barre tubulaire qui est grossi sur un cotés Ces éléments horizontaux sont donc pratiquement égaux entre eux : ils sont joints, à chaque élément de barre verticale I au moyen d'un agrafage simplifié conique, effectué dans la partie la plus épaisse 4, comme on le voit de façon détaillée (fig. 2, 3 et 4). Aux barres 2 et 3 sont appliqués plusieurs éléments verticaux 1, parallèles entre eux, de façon à obtenir le thermosiphon de la largeur désirée (fig. 5). On remarque (fig. 4) que l'élément de barre horizontale 2, est muni de trous d qui sont élargis dans leur partie supérieure de façon à former une sorte de marche fo Dans cette marche, on creuse une fente annulaire conique q au moyen d'un outil spécial tournant, applicables à une perceuse, lequel, en descendant, peut glisser dans un guide, incliné par rapport à l'axe de rotation de la perceuse. Pour un travail plus rapide, on emploie des perceu ses multiples, de façon à ce que les trous d et e ainsi que les rainures coniques annulaires q soient obtenus avec la meme rapi dité et précision. La fente h (fig. 3) est obtenue en travaillant par extirpa tion l'extrémité supérieure de la barre 1, de façon à isoler une sorte de manchon i, formé par l'extrémité supérieure du tuyau c et aminci supérieurement en 1. Le manchon i, introduit dans le siège conique q et pressé à force moyennant une presse hydraulique, constitue la partie agrafante. Evidemment, cet agrafage peut etre réalisé par d'au tres moyens, maïs le système conique représenté est le plus sim ple et le plus facile à- réaliser. La compression, ou mieux, l'agrafage, est réalisé en meme temps,au moyen d'une presse hydraulique, sur tous les éléments verticaux I qui composent le thermosiphon. Pour former celui-ci, il est donc suffisant de scier les barres horizontales 2 et 3 à la longueur désirée, d'y pratiquer les trous d et e ainsi que les rainures coniques g au moyen d'outillages automatiques ou semi-automatiques, de faire ensuite l'assemblage avec plusieurs éléments 1 ayant leurs extrémités déjà préparées, comme montré figure -3, puis de soumettre le tuyau à la pression. On doit remarquer que le rayon extérieur r du manchon i doit être inférieur au rayon r des trous e. Avant d'introduire les différents éléments verticaux 1 dans les éléments horizontaux 2 et 3, il est nécessaire de rempLir les rainures annulaires coniques q avec du mastic approprié, par exemple à base de résine époxy, de façon que, pendant la compres sion, tous les interstices soient complètement obstrués et étanches à l'eau En 5 une des extrémités de la barre tubulaire 2 est filetée pour recevoir les raccords habituels ou les bouchons de fermetu re comme dans les thermosiphons normaux. na figure 5 montre un thermosiphon pratiquement terminé. De cette figure, il ressort que ce thermosiphon forme, antérieurement ou dans sa partie postérieure, moyennant les ailettes a plates, une espèce de panneau 6. A l'intérieur se forment, au contraire, de véritables canaux verticaux 7, qui favorisent le passage de l'air, formant de véritables tuyaux verticaux, dans lesquels /l'ait, en se réchauffant, devient plus léger et provoque un mouvement ascensionnel qui aspire l'air froid d'en bas et l'envoie chaud d'en haut. Le thermosiphon (fig. 5), n'ayant aucune soudure et étant constitué par des barres extruses en alliage léger, peut etre anodisé de la couleur désirée. Les barres horizontales 2 et 3 peuvent etre éventuellement couvertes, pour des raisons esthétiques, par un couvercle de tole du meme alliage, pressé de façon appropriée. Ce qui a été décrit et illustré ci-dessus a un caractère purement schématique, et pour cela, dans la réalisation pratique, on pourra avoir des variations qu'il serait inutile d'énumérer ici, sans toutefois sortir du cadre et de l'essentiel de la présente invention. REVENDICATIONS 10/ Procédé pour fabriquer des thermosiphons, caractérisé par le fait qu'il est basé sur l'emploi de deux types de barres tubulaires, extruses en alliage léger, dont un type I est muni d'ailettes et sert pour construire les éléments verticaux parallèles de dispersion de la chaleur, et un type 2 ou 3 est formé par une espèce de tuyau, grossi sur un côté pour pouvoir y creuser moyennant des outillages automatiques, des trous dans lesquels sont agrafés simultanément tous les éléments verticaux par déformation plastique, moyennant une presse, l'élément déformable de chaque agrafe étant creusé dans chacune des extrémités de la partie tubulaire c des barres verticales le 20/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les barres horizontales 2 ou 3 sont munies de trous coaxiaux d ou e de diamètre différent pour former une marche f tournée vers l'extérieur, à partir de laquelle on pratique en un deuxième temps une rainure annulaire conique q, et que les extrémités des barres verticales I sont travaillées mécaniquement de façon que leur partie tubulaire e forme une espèce de manchon i avec un amincissement 1 vers l'intérieur du tuyau et avec le diamètre r légèrement inférieur à celui r des trous supérieurs, pratiqués dans les barres horizontales 2 et 3, de manière à réaliser l'agrafage ; cet amincissement constitue l'élément déformable de l'agrafage qui est obtenu simplement en forçant à pression ces éléments dans les rainures annulaires coniques q préalablement remplies avec un mastic hermétique approprié, par exemple à base de résine époxy. 3 / Thermosiphon en alliage léger, caractérisé par le fait qu'il est obtenu au moyen du procédé selon l'une des revendications 1 ou 2. 4 / Thermosiphon selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les barres horizonL-ales 2 et 3 sont couvertes ou cachées par un couvercle de tole pressée, ou même extruse. 5 / Thermosiphon selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé par le fait qu'il est anodisé.