Brevet FR2250087A1 — publié le 19750530

La présente invention concerne les échangeurs de chaleur, notamment ceux qui sont ceux qui sont utilisés dans les véhicules. L'objet de l'invention consiste à rendre possible la réalisation d'échangeurs sans qu'il y ait à effectuer aucune soudure ou brasure pour assurer une liaison solide et étanche entre les extrémités des tubes et les collecteurs. Par les moyens que met en oeuvre l'invention, les tubes, les collecteurs, les dissipateurs qui sont reliés aux tubes et les bottes à eau qui recouvrent les collecteurs peuvent être fabriqués en de nombreuses matieres différentes, ce qui permet, selon les fabrications à effectuer et l'utilisation prévue pour l'échangeur, un choix considérable. Conformément à l'invention, le procédé pour assurer la liaison étanche entre les tubes d'un échangeur de chaleur et les plaques collectrices montées aux deux extrémités de ces tubes est caractérisé en ce qu'on forme dans les plaques collectrices des passages de tube délimités par des collets saillants présentants, dans leur paroi, au moins une partie épaulée formant ancrage pour une garniture en matière souple noyant chaque collet et faisant saillie dans le passage de tube en exerçant une pression continue sur la paroi du tube correspon dant. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit Des formes de réalisation de L'objet de l'inventio; sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé Les fig. 1 et 1sont des coupes-élévations schématiques représentant partiellement un échangeur de chaleur pour faisceau tubulaire faisant application de l'invention. La fig. 2 est une coupe, à plus grande échelle, d'un détail de réalisation. Les fig. 3 et 3a sont des coupes analogues à la fig. 2 illustrant une variante La fig . 4 est une coupe illustrant un autre mode de réalisation. La fig. 1 et la montrent partiellement un radiateur qui comporte des tubes 1 de section circulaire sur lesquels sont enfilées des ailettes de refroidissement 2. Les tubes 1 débouchent à leurs deux extrémités dans des plaques collectrices 3 qui sont destinées elles-mêmes à être recouvertes par des boftes à eau 4. les tubes 1 peuvent être fabriqués en toute matière appro prie, par exemple en aluminium, en laiton, en acier inoxydable, etc. Les ailettes 2 sont avantageusement fabriquées en aluminium ou alliages de ce métal, tels que ceux connus sous la dénomination Ag3 ou AM1, et il est. avantageux que les collecteurs 3 soient fabriqués en acier inoxydable ou protégés contre loxy- dation, tandis que les boîtes à eau 4 sont en matière moulée telle que verre, résine synthétique ou métal Pour mettre en place les extrémités des tubes 1 dans les plaques collectrices et assurer l'étanchéité de la liaison, il est procédé comme suit On forme dans chaque plaque collectrice, à l'emplacement que doit occuper chaque tube, un collet annulaire désigné dans son ensemble par 5 (fig. 2), ce collet annulaire délimitant deux parties annulaires 6 respectivement 7 reliées par un épaulement 8.La partie annulaire 7, qui est la plus proche du plan délimité par chaque collecteur, es de plus grand diamètre que la partie annulaire 6 et cette dernière est elle-meme de plus grand diamètre que celui des extrémités de chaque tube 1. On voit par les fig. 1 et la que les collets 5, respectivement 5 peuvent indifféremment faire saillie sur le dessus ou sur le dessous de la plaque collectrice 3. Les collets 5 formés comme décrits ci-dessus sont utilisés comme éléments d'ancrage de garnitures élastiques 9, par exemple en élastomère ou résine thétique élastique garnitures qui sont formées par exemple par surmoulage sur lesdits collets 5. Dans un premier mode de réalisation, les garnitures 9 formées par surmoulage sont complètement vulcanisées ou polymérisées pour être rendues bien adhérentes avec les collets 5 avant mise en place des tubes 1. Dans un second mode de réalisation illustré par la fig. 4, les plaques collectrices 3 sont mises en place sur le dessus d'un moule 10 présentant des bossages Il introduits dans les collets 5 et ure matière caoutchouteuse a dispersée dans un solvant volatil ou copolymérisable est simplement coulée dans des logements 12 du moule 10 pour noyer les collets 5. Lorsque la matière 91 a suffisamment durci mais n'est pas encore complètement dure, alors le moule 10 est retiré et les tubes I sont engagés dâns l'espace laissé libre par la garniture formée par la matière Lorsque la garniture est formée par le premier moyen décrit ci-dessus, alors les tubes I peuvent être engagés à frottement doux dans l'espace laissé libre par chaque garniture, puis, comme illustré par les fig. 1 et 2, les extrémités la des tubes sont gonflées au moyen d'un poinçon ou sont dudgeonnéss dans lesdites garnitures qui sont ainsi déformées et maintenues en pression contre ladite partie la déformée de chaque tube. Ces opérations sont facilement exécutées lorsque les collets sont dirigés vers le bas comme illustré par la fig 1. Une autre façon avantageuse de mettre les tubes en place est illustrée par les fig. 3 et 3a. Dans ce cas, la paroi interne 9a de chaque garniture est avantageusement recouverte d'un lubrifiant, par exemple une graisse aux silicones, puis les tubes I, dont le diamètre est plut grand que l'espace laissé libre à l'intérieur de chaque garniture, sont introduits à force en les munissant, par exemple d'une olive de guidage 13. Lorsque le tube est mis en place, la garniture 9 est déformée comte illustré par la fig. 3a et elle exerce une pression continue sur la paroi externe du tube 1. Dans cetté réalisation il est avantageux que les collets fassent saillie vers le haut comme illustré par la fig. la. Lorsque la garniture est formée par le deuxième moyen illustré en relation avec la fig. 4, alors les tubes sont également mis en place par l'une ou l'autre des deux façons décrites ci-dessus cette mise en place étant effectuée de pré-férence avant le durcissement complet de la matière formant les garnitures 91 de syrte qu'en fin de durcissement, la matière exerce une pression sur la paroi externe du tube à laquelle elle est en même temps rendue adhérente puisque son durcissement a été achevé, alorsqutelle exerçait déjà une pression contre la paroi du tube pouvant Etre gonflée comme à la fig. 2, ou simplement engagé à force comme montré aux fig 3 et 3a En se reportant de nouveau aux fig. 1 et la, on constate que la mise en place des botes à eau est exécutée de façon quelque peu analogue à celle des tubes dans les plaques collectrices, c'est-à-dire qu'on met en place dans une gouttière péripherique 14 de chaque plaque collectrice un joint 15 en matière souple sur lequel est appliqué le bas de la boîte à eau maintenue en pression par un rebord serti 16 de chaque plaque collectrice. L'invention n'est pas limitée sus exemples de réalisation, représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDI Ckj1ONS 1 - Procédé pour assurer la liaison étanche entre les tubes d'un échangeur de chaleur et les plaques collectrices montées aux deux extrénités de ces tubes, caractérisé en ce qu'on forme, dans les plaques collectrices, des passages de tube délimités par des collets saillants présentant, dans leur paroi, au moins une partie épaulée formant ancrage pour une garniture en matière souple noyant chaque collet et faisant saillie dans le passage de tube en exerçant une pression continue sur la paroi du tube correspondant. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la garniture souple noyant chaque collet est formée par surmoulage et vulcanisation ou polymérisation, de sorte qu'elle est rendue simultanément adhérente audit collet. 3 - Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesstubes sont engagés à frottement doux dans les garnitures souples, puis gonflées et évasées mécaniquement pour contraindre la matière desdites garnitures souples. 4 - Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2,'caracté- risé en ce qu'on lubrifie les garnitures souples avant engagement des tubes prévus de diamètre plus grand que l'espace ménagé par la-paroi interne desdites garnitures. 5 - Procédé suivant l'une des revendications 1, 3 et 4, caractérisé en ce que les garnitures souples sont formées par coulée, dans des cavités d'un moule supportant'la plaque collectri ce, d'un élastomère sous forme liquide dont le durcissement est commencé avant retrait du moule et n'est achevé qu'après mise en place des tubes dans ltespace délimité par chaque garniture. 6 - Un radiateur comportant des tubes munis d'ailettes, lesdits tubes débouchant dans deux collecteurs recouverts par des boîtes à eau, caractérisé par des garnitures souples élastiques reliées rigidement à des collets délimitant chaque passage du tube dans les plaques collectrice, lesdites garnitures exerçant une pression permanente contre la paroi des tubes. 7 - Un radiateur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les garnitures souples sont en élastomère ou matière analogue. 8 - Radiateur suivant l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les colletsdélimitent deux parties annulaires séparées par un épaulenent, lesdites deux parties annu- laires ayant des diamètres décroissants, tous deux plus grands que celui des tubes, et lesdits collets formant ancrage pour la garniture souple qui les enrobe complètement.