Brevet FR2249299A1 — publié le 19750523

L'invention est relative à une caisse à eau, pour échangeur thermique, avec des raccords tubulaires, en particulier en matière plastique. Dans les caisses à eau en matière plastique injectée, les possibilités d'établir les raccords tubulaires d'une façon adaptée à chaque cas particulier sont très limitées, pour des raisons touchant à la technique de l'injection. Par injection, on ne peut en effet réaliser directement sur les caisses à eau que des raccords tubulaires rectilignes. Toutefois, l'incorporation de la caisse à eau à des ensembles constructifs donnés entrasse souvent la nécessité de disposer de raccords tubulaires cintrés. On ne peut alors fabriquer en matière plastique de tels raccords tubulaires cintrés, destinés à être reliés à des tuyaux souples, que si des noyaux de moulage peuvent être extraits des deux extrémités du raccord tubulaire. Ceci est toutefois impossible avec une caisse à eau dont les raccords tubulaires sont formés en une seule pièce avec celle-ci. On a déjà pensé à séparer les uns de l'autre les raccords tubulaires et la caisse à eau. Dans les modes de réalisation connus, les raccords tubulaires sont fixés à la caisse à eau par v-issage ou à l'aide de brides. Les fixations par vissage ne sont pas favorables en raison notamment des vibrations et chocs qui se produisent sur les véhi- cules et on doit prendre des précautions spéciales pour empêcher que les raccords ne se resserrent d'eux-mames. Les fixations à brides nécessitent un espace supplémentaire relativement grand pour la disposition des brides. L'invention a pour but d'agencer une caisse à eau en matière plastique de telle façon qu'on puisse faire usage de raccords tubulaires de n'importe quelle forme, en particulier cintrés. Avec une caisse à eau du genre défini ci-dessus, ce but est atteint essentiellement par le fait que le raccord tubulaire, destiné à être relié à un tuyau souple, est agencé en pièce indépendante susceptible d'être emprisonnoeélastiquement dans une ouverture prévue sur la caisse à eau. L'invention peut être réalisée de diverses façons. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le raccord tubulaire, destiné à être relié à un tuyau souple, possède une gorge annulaire dans laquelle s'engage élastiquement un rebord intérieur de l'ouverture de la caisse à eau et un joint d'étanchéité annulaire est serré entre le raccord tubulaire et-la caisse à eau. Il est particulièrement avantageux que le joint d'étanchéité annulaire soit agencé en joint axial et soit disposé entre une hride annulaire ménagée sur le raccord tubulaire et le rebord intérieur ménagé dans l'ouverture de la caisse à eau. Il est aussi possible d'agencer le joint d'étanchéité anrulaire en joint radial. Selon un mode de réalisation préféré, le joint annulaire est logé dans une gorge annulaire du raccord tu adulaire. Seion un développement de l'invention, l'étanchéité est assurée ou augmentée par le fait que les tolérances de fabrication sont choisies de façon que des forces élastiques produisent, le long de'lignes de contact séparées, des forces de pression radiales et/ou axiales entre caisse à eau et raccord tubulaire. Pour faciliter le montage, il est avantageux que l'extrémité d'entrée du raccord tubulaire qui est destinée à être emprisonnée élastiquement possède une surface extérieure d'approche tronconique, comprise entre 5 et 500. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le rebord extérieur de l'ouverture de la caisse à eau possède aussi une surface intérieure d'approche tronconique, comprise entre 5 et 500. Grâce à l'agencement conforme à l'inventIon, il est aussi possible d'avoir recours à des raccords tubulaires ayant une section ovale, au moins à leur extrémité destinée à être emprisonnée élastiquement. L'opération d'engagement élastique du raccord tubulaire est aussi facilitée Si, selon un développement de l'invention, le rebord intérieur de l'ouverture de la caisse à eau possède une surfade oblique. Selon un autre développement de l'invention, le raccord tubulaire possède des éléments de raidissement intérieur, au moins à son extrémité destinée à être emprisonnée élastiquement. L'élément de raidissement intérieur peut être formé par une cloison axiale. Il est particulièrement avantageux que la cloison ait une forme en croix. Selon un perfectionnement de l'invention, une soupape de régulatin à tiroir rond est disposée à l'intérieur du raccord tubulaire. Il est avantageux dans ce cas que la soupape de régulation à tiroir rond soit formée en une pièce avec le raccord tubulaire. L'invention assure à la caisse à eau une hauteur très faible. Le montage est nettement simplifié. Il est par exemple possible de commencer par fixer le tuyau souple approprié au raccord-tubulaire et, par exemple sur le véhicule, d'emprisonner élastiquement, dans la caisse à eau, le raccord avec son tuyau souple. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention sont expliqués ci-après à l'aide des dessins qui représentent schématiquement divers modes de réalisation. Les fig. 1 à 3 montrent en coupe trois modes de réalisation différents. La fig. 4 montre un mode de réalisation à section ovale. La fig. 5 est une coupe transversale du mode de réalisation de la fig 4. La fig. 6 montre un agencement de détail. La fig. 7 enfin montre encore un autre mode de réalisation. Selon le mode de réalisation de lafig. 1, où la caisse à eau 1 est formée d'un fond 2 et d'un couvercle-3, on voit que la conform a I'invention liaison/entre cette caisse à eau 1 et le raccord tubulaire 4, destiné à entre relié à un tuyau souple (non montré).se fait par emprisonnement élastique. A cet effet, la caisse à eau l possède une ouverture 5 à rebord intérieur 6 et le raccord 4 est emprisonné élastiquement dans l'ouverture 5 par son extrémité 12 qui possède une gorge annulaire 7. L'extrémité 12 du raccord 4 est munie d'une bride annulaire 9. Un joint d'étanchéité annulaire 8 est serré entre la bride 9 et le rebord intérieur 6 de l'ouverture 5. Pour faciliter l'introduction de l'extrémité 12 du raccord 4 dans l'ouverture 5 de la caisse à eau 1, cette extrémité 12 est munie d'une surface d'approche extérieure tronconique 13 qui peut s'inscrire dans un angle de 5 à 500. La profondeur de la gorge 7 est alors choisie pour que le ressaut entre le fond de la gorge 7 et le bord de la surface 13 soit compris entre 0,1 et 1 mm. Le bord extérieur 18 de l'ouverture 5 de la caisse à eau 1 peut aussi être muni d'une surface d'approche intérieure tronconique 14, inscrite dans un angle de 5 à 500. L'étanchéité est assurée ou considérablement favorisée par serrage, particulièrement lorsque les tolérances des éléments tels que gorge 7, rebord 6, bride 9, etc..1 sont choisies de sorte que des forces de serrage radiales s'exercent élastiquement le long des lignes A et B. Il est également possible, par un choix approprié des tolérances longitudinales, de créer des forces de serrage axiales. A cet effet, les points ou lignes A et B doivent être écartés aussi loin que possible l'un de l'autre pour mieux intercepter les forces transversales qui se manifestent éventuellement au travers du raccord tubulaire 4, Selon le mode de réalisation de la fig. 2, le rebord intérieur 6 de l'ouverture 5 de la caisse à eau 1 est engagé dans une gorge annulaire 7 qui est ménagée plus profondément à l'extérieur du raccord tubulaire 4 et un joint d'étanchéité 8, de section rectangulaire, est disposé sur un gradin compris entre le rebord 6 et la bride annulaire 9 du raccord tubulaire 4. Le mode de réalisation de la fig. 3 se distingue de ceux des fig. 1 et 2 essentiellement par le fait qu'un joint d'étanchéité annulaire 11, disposé dans une gorge annulaire lO du raccord tubulaire 4, exerce son action radialement. Selon les modes de réalisation des fig. 1 et 2, le joint d'étanchéité annulaire 8 agit au contraire essentiellement en direction axiale. Les fig. 4 et 5 montrent, respectivement en coupe longitudinale et en coupe radiale, un mode de réalisation dans lequel le raccord 4 possède une section ovale, au moins à son extrémité 12 destinée à être emprisonnée élastiquement. Pour renforcer cette extrémité 12, on peut avantageusement la munir d'une cloison 15, d'une nervure de raidissement ou analogue. La forme ovale ainsi donnée à la section du raccord tubulaire 4 permet de donner à la caisse à eau 1 une construction particulièrement basse et peu encombrante, Les fig. 3 et 4 montre un agencement préféré du rebord intérieur 6 de l'ouverture 5 de la caisse à eau 1. Le rebord 6 possède ici une surface intérieure oblique 19 qui facilite l'introduction et l'emprisonnement élastique du raccord tubulaire.4. La fig. 6 montre un autre mode de réalisation dans lequel une cloison 16 en croix sert à raidir le raccord 14. Un perfectionnement de l'invention est montré à la fig. 7 et consiste à intégrer au raccord tubulaire 4 une soupape de régulation 17 à tiroir rond. Il est particulièrement avantageux que cette soupape de régulation 17 soit formée d'une seule pièce avec le raccord 4. L'emprisonnement élastique dans la caisse à eau 1 peut alors se faire selon l'un quelconque des modes de réalisation précédents. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés. Elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui sont à la portée des spécialistes et elle peut s'appli quer aussi bien aux échangeurs thermiques de circuits de refroidissement que par exemple aux échangeurs thermiques de chauffage. REVENDICATIONS l - Caisse à eau, pour échangeur thermique, avec des raccords tubulaires, en particulier en matière plastique, caractérisée par le fait que le raccord tubulaire (4), destiné à être relié à un tuyau souple, est agencé en pièce indépendante et susceptible d'être emprisonnée élastiquement dans une ouverture (5) prévue sur la caisse à eau (1) et possède une gorge annulaire (7) dans laquelle s'engage élastiquement un rebord intérieur (6) de l'ouver- ture (5) de la caisse à eau (1) et qu'un joint d'étanchéité annulaire (8) est serré entre le raccord tubulaire (4) et la caisse à eau (1). 2 - Caisse à eau selon la revendication l caractériseepar le fait que le joint d'étanchéité annulaire (8) est agencé en joint axial et est disposé entre une bride annulaire (9) ménagée sur le raccord tubulaire (4) et le rebord intérieur (6) ménagé dans l'ouverture (5) de la caisse à eau (1). 3 - Caisse à eau selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le joint d'étanchéité annulaire (8) est agencé en joint radial. 4 - Caisse à eau selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le joint annulaire (ll) est logé dans une gorge annulaire (10) du raccord tubulaire (4). 5 - Caisse à eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que la profondeur de la gorge (7) et le diamètre intérieur du rebord (6) et/ou la profondeur de la bride annulaire (9) sont tels qu'il se produise des forces de serrage radiales et/ou axiales le long de lignes de contact sdparées (A, B). 6 - Caisse à eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que l'extrémité d'entrée (12) du raccord tubulaire (4) qui est destiné à être emprisonné élastiquement possède une surface extérieure d'approche tronconique (13), comprise entre 5 et 50 . 7 - Caisse à eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que le rebord extérieur (18) de l'ouverture (5) de la caisse à eau (1) possède une surface intérieure d'approche (14) tronconique, comprise entre 5 et 50 . 8 - Caisse à eau selon l'une quelconque des revendications l à 7, caractérisée par le fait que le rebord intérieur (6) de l'ouverture (5) de la caisse à eau (1) possède unesurface oblique (19). 9 - Caisse à eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que le raccord tubulaire (4) possède une section ovale, au moins à son extrémité (12) destinée à être emprisonnée élastiquement. 10 - Caisse à eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que le raccord tubulaire (4) possède des éléments de raidissement intérieurs (15), au moins à son extrémité (12) destinée à être emprisonnée élastiquement. Il - Caisse à eau selon la revendication lO, caractérisée par- le fait que l'élément de raidissement intérieur (15) est formé par une cloison axiale. 12 - Caisse à eau selon l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisée par le fait que la cloison (16) a une forme en croix. 13 - Caisse à eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée par le fait qu'une soupape de régulation (l7) à tiroir rond est disposée à l'intérieur du raccord tubulaire (4). 14 - Caisse à eau selon la revendication 13, caractérisée par le fait que la soupape de régulation (l7) à tiroir rond est formée en une pièce avec le raccord tubulaire (4).