Brevet FR2193664A1 — publié le 19740222

L'invention concerne un procédé pour la fabrication d'échangeurs de chaleur. Pour la fabrication d'échangeurs de chaleur, on utilise jusqu'à présent un procédé qui consiste à enfiler sur le ou les tubes, des ailettes présentant une ou des ouvertures dont le diamètre est légèrement supérieur au diamètre extérieur du tube, puis à expanser le tube de l'intérieur pour y sertir les ailettes qui ont préalablement été régulièrement réparties sur sa longueur. Suivant ce procédé connu, l'expansion du tube est obtenue à l'aide d'un noyau profilé en forme d'obus, dont le diamètre est légèrement supérieur au diamètre des ouvertures des ailettes diminué de l'épaisseur de paroi du tube, cet obus étant fixé à ltextrimité d'une tige que l'on pousse ou que l'on tire à l'intérieur du tube,par exemple a l'aide d'un vérin. Or, ce procédé est encombrant du fait de la longueur de tige nécessaire, et il ne permet pas de réaliser en une seule opération des ensembles de très grande longueur étant donné que, sur une grande longueur, la tige, quoique réalisée en un matériau rigide, devient flexible et elle risque de se casser en détériorant l'échangeur en court de fabrication. En outre, suivant ce procédé connu, le tube servant à la fabrication de l'échangeur doit être rigoureusement droit. On connait également un autre procédé pour l'expansion du tube pourvu de ses ailettes, ce procédé consistant à obturer l'une des extrémités du tube et à introduire par l'autre extrémité un fluide sous pression assurant le gonflement du tube. Cependant dans ce cas, le gonflement du tube est trop irrégulier pour obtenir un assemblage efficace des ailettes. Vis à vis de ces procédés connus, la présente invention concerne un procédé pour la fabrication d'échangeurs de chaleur se composant d'au moins un tube pourvu d'ailettes radiales et suivant lequel on enfile sur le tube des ailettes présentant une ouverture légèrement plus grande que le diamètre extérieur du tube et on expanse le tube pour le fixer aux ailette à l'aide d'un noyau introduit à l'intérieur du tube, procédé caractérisé par ce que on introduit le noyau à l'une des extrémités du tube sur lequel sont enfilées les ailettes et on déplace le noyau à l'intérieur du tube pour l'expanser, à l'aide d'un fluide sous pres ion. Suivant une autre caractéristique de l1inven- tion on réalise le noyau sous la forme d'une bille. Suivant une autre caractéristique de l'inven- tion on déplace le noyau à l'intérieur du tube à l'aide d'huile sous pression. L'invention sera illustrée à titre d'exemple non limitatif par les dessins annexés dans lesquels -La figure 1 représente de manière schématique un ensemble d'échangeurs obtenu suivant le procédé de l'invention. -La figure 2 est une coupe schématique partielle montrant une opération d'expansion d'un tube échangeur. Le procédé de l'invention, qui s'applique à la fabrication d'échangeurs de chaleur, permet une fixation rapide et robuste des ailettes sur le tube de l'échangeur, chaque opération pouvant en outre être effectuée sur une très grande longueur de tube de façon à pouvoir réaliser en même temps un grand nombre d'échangeurs, ceux-ci étant ensuite séparés les uns des autres en sectionnant les tubes à la longueur désirée. Ce procédé permet donc de réduire la main-d' oeuvre, d'augmenter la production et en conséquence de réduire les prix de revient. Dans l'exemple de la figure 1 ci-jointe, on a ainsi représenté un ensemble d'échangeurs 1, 2, 3, 4 et 5 obtenus simultanément par le procédé de l'invention, ces échangeurs étant formés sur trois tubes 6, 7, 8 et comportant chacun sept ailettes. Il sera cependant compris que le nombre de tubes ainsi que le nombre des ailettes qui composent chaque échangeur pourra être quelcon#e. De meme, la longueur de l'ensemble pourra être quelconque et par exemple de plusieurs dizaines de mètres de façon à pouvoir réaliser plusieurs dizaines d'échangeurs en une même opération. Lors de la mise en oeuvre de ce procédé, on place parallèlement l'un à l'autre les trois tubes 6, 7, 8 et on enfile sur ces tubes le nombre d'ailettes désiré, chaque ailette présentant trois ouvertures dont les bords sont tombés, le diamètre de ces ouvertures étant supérieur de quelques dixièmes de millimètres au diamètre extérieur du tube. les ailettes sont ensuite espacées les unes des autres, de la manière dsirpe à l'aide d'entretoises et sont par exemple, disposées par groupe de sept comme représenté sur la figure 1. Une fois que les ailettes sont assemblées aux tubes par le procédé conforme à l'invention, il suffit alors de sectionner les tubes 6, 7,8 entre les groupes d'ailettes puis de cintrer et de raccorder deux des bouts des tubes de chaque extrémité d'échangeur pour obtenir un circuit de fluide continu dans un même échangeur. Egalement, si désiré, le raccordement des bouts de tube sera obtenu par un manchon prévu a cet effet. Sur la figure 2 on a représenté un tube échangeur en cours d'assemblage sur des ailettes. Ces ailettes 9, réalisées par exemple par découpage d'un feuillard d'aluminium, comportent chacune une ouverture circulaire 10 pourvue d'un bord tombé ou collerette 11 le diamètre intérieur étant, comme on le voit sur la figure 2, légèrement supérieur au diamètre extérieur du tube 12 sur lequel ces ailettes sont enfilées et régulièrement e8racées par des entretoises nn repré#ent#cs. Lors use les ailettes 9 sont ainsi position nres sur le tube 12, une bille 13,en matériau très dur et par exemple en acier, dont le diamètre est légèrement supérieur au diamètre intrrieur des ouvertures 10 diminué de l'épaisseur de paroi du tube 12, est ntroduite à force dans l'extrémité de ce tube. Ensuite, le premier élément 141 d'un raccord à vis est enfilé sur cette extrémité du tube, puis l'extrémité de ce tube est épanouie pour former une collerette extérieure 15. Finalement, on visse sur l'élément 141 le second élément 142 du raccord lui-même relié par une tubulure 18 à une source d'huile sous pression non représentée. Pour obtenir l'assemblage des ailettes et du tube, il suffit alors d'amener l'huile sous pression, par exemple à une pression de 80 kg, par la tubulure 18 pour que la bille 13 se déplace dans le tube en produisant au fur et à mesure de son déplacement l'expansion du tube 12 et donc l'assemblage des ailettes. Ainsi, sur la figure 2 on a représenté la bille 13 en cours de déplacement, les ailettes 91 92 93 étant déjà fixées sur le tube. Lorsque la bille arrive à l'autre extrémité du tube, elle est projetée à l'extérieur et vient frapper une butée 16 (voir figure 1) prévue à cet effet tandis qu'un bac 17 est disposé sous l'extrémité du tube pour permettre la récupération de l'huile ayant servi à déplacer la bille. On notera en outre, que suivant ce procédé la bille se déplace dans le tube même Si celui-ci n'est pas droit et que ce déplacement est considérablement facilité par l'huile qui lubrifie à chaque instant la bille. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation représenté et s'étendra à tout autre mode en étant uniquement limitéé par le libellé des revendications. REVENDICATIONS 10 - Procédé pour la fabrication d'échangeurs de chaleur se composant d'au moins un tube pourvu d'ailettes radiales et suivant lequel on enfile sur le tube des ailettes présentant une ouverture légèrement plus grande que le diamètre extérieur du tube et on expanse le tube pour le fixer aux ailettes à l'aide d'un noyau introduit à l'intérieur du tube, procédé caractérisé par ce que on introduit le noyau à l'une des extrémités du tube sur lequel sont enfilées les ailettes et on déplace le noyau à l'intérieur du tube pour l'expanser, à l'aide d'un fluide sous pression. 20 - Procédé conforme à la revendication 1 caractérisé par ce que on r#alise le noyau sous la forme d'une bille. 30 - Procédé conforme R la revendication 1 caractérisé par ce que on déplace le noyau à l'intérieur du tube à 1' aide d'huile sous pression. 4 -- Procédé conforme aux revendications de 1 à 3 caractérisé par ce que après avoir introduit la bille dans l'une des extrémités du tube, on place autour de cette extrémité une partie d'un raccord on forme une collerette extérieure sur cette extrémité et on assemble à cette première partie du raccord une seconde partie reliée à une source d'huile sous pression. 50 - l'échangeur de chaleur obtenu par la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.