Brevet FR2324972A1 — publié le 19770415

ta présente invention réalise un joint entre deux éléments de tubes d'aluminium dans lequel an maintient un jeu prédéterminé entre les éléments de tube à assembler, les tubes ne pouvant pas se déplacer l'un par rapport à l'autre pendant le procédé d'assemblage. Les moyens pour obtenir le jeu convenable consiste à former des saillies de centrage qui sont espacées les unes des autres sur la circonférence et qui sont orientées radialement vers l'illtérieur pour venir s'appuyer contre le tube intérieur. La mise en oeuvre des saillies de centrage du présent procédé d'assemblage de tubes fournit un passage axial à travers la zone du joint qui permet à la soudure fondue et à l'air occlus de s'écouler à l'intérieur et au travers du jeu radial entre les deux surfaces à assembler, lorsqu'on immerge le joint monté dans le bain de soudure fondue qui est soumis à une source d'ultrasons. Pour l'assemblage d'éléments de tubes, il est très important que la soudure pénètre entre les élements et mouille toutes les surfaces à assembler, sans former des vides dans le revetement, ce qui pourrait avoir pour résultat des fuites ou un joint défectueux. Lorsqu'on réalise des joints, il est nécessaire ou souhaitable d'empecher le milieu de soudage ou soudure de migrer au-delà de la zone du joint dans les éléments du tube. Aussi, dans certains cas, on avait fermé les extrémités des tubes miles pour qu'elles viennent en contact avec des surfaces coopérantes sur les tubes femelles, pour sceller la zone du joint à partir de l'intérieur des éléments de tubes. Ceci est spécialement critique lorsqu'on réalise le joint dans un bain de soudure par ultrasons, dans lequel toute la zone du joint est immergée. Ces zones de joint à bout mort, et leur incapacité inhérente à permettre un dégagement de l'air rendent la migration de la soudure difficile dans la zone du joint, et peuvent, dans certains cas, conduire à des vides dans le revetement de soudures et des joints défectueux.La présente invention a donc pour but de réaliser un joint dans lequel il se produit un dégagement d'air pendant l'opération de soudure, pour assurer l'entrée et le maintien de la soudure dans la zone du joint et en dehors de l'intérieur des éléments de tubes que l'on assemble. La présente invention fournit une forme de joint et un procédé d'assemblage d'éléments de tube d'aluminium dans un bain de soudure fondue qui est relié à une source d'ultrasons. On emboîte téléscopiquement les extrémités des tubes pour réaliser une zone de joint, en laissant un jeu radial prédéterminé entre les surfaces à assembler. On forme des saillies disposées circulairement à la périphérie du tube extérieur, saillies qui sont orientées radialement vers l'intérieur pour mettre les tubes en contact et les maintenir afin qu'ils ne se déplacent pas l'un par rapport à l'autre. On place les saillies de façon à ce qutelles assurent un passage axial dans le jeu radial qui s'étend à travers toute l'extrémité emboitée et toute la zone du joint. Lorsqu'on immerge les tubes montés dans le bain de soudure, la soudure et l'air occlus s'écoulent à travers le passage pour recouvrir les surfaces à assembler, réalisant ainsi un joint efficace entre les eléments de tubes. La suite de la description se réfère aux figures annéexées qui représentent respecti vement: Fi Bure 1, une vue en élévation d'un bain de soudure par ultrasons, à l'intérieur duquel se trouve le joint de la présente invention; Figure 2, une vue en élévation, en coupe, représentant les éléments à assembler Figure 3, une vue agrandie du joint montrant ses détails Figure 4, une vue en coupe faite selon la ligne 4-4 de la figure 3, montrant plus de détails du montage du joint; Figure 5, une vue en coupe faite selon la ligne 5-5 de la figure 4 et montrant les détails de construction, et Figure 6, une vue en coupe d'une autre réalisation de l'invention représentant un montage de joint à plusieurs tubes. Si on se réfère aux dessins et plus particulièrement à la figure 1, le montage du joint amélioré de la présente invention est indiqué d'une façon générale par le numéro de référence 2, et il est représenté placé dans une cuve à ultrasons 4 contenant la soudure fondue 6. La source d'ultrasons peut etre des transducteurs électriques représentés schématiquement en 8, juxtaposés le long de la surface extérieur de la paroi inférieure de la cuve 4. Le joint 2 comprend un élément de tube d'aluminium 12 de petit diamètre, qui peut être un tube capillaire comme ceux qui sont couramment utilisés dans les systèmes de réfrigération, et un élément de tube d'aluminium 14 de plus grand diamètre, qui peut être un tube de taille standard ou courante, utilisé dans les sytèmes de réfrigération. Comme on le voit sur les figures 2, 3 et 5, le tube 14 peut comporter une partie plus étroite 16 du c#té de son extrémité ouverte 18 L'extrémité 20 du tube 12 formant la partie intérieure ou mâle du joint est emboitée dans l'extrémité 16 du tube 14 pour réaliser une zone de joint indiquée de façon générale par le numéro de référence 21 sur la figure 5 tel qu'on l'utilise dans la présente réalisation de l'invention, le diamètre intérieur de l'extrémité 16 est de 7, 87 mm tandis que le diamètre extérieur de l'extré- mité 20 est de 6, 35 mm, laissant un jeu radial 22 (figure 4) de 0, 76 mm. On a trouvé qu'un jeu compris entre 0, 25 et 1, 52 mm était efficace pour donner des joints sans fuite entre des éléments de tubes d'aluminium selon la présente invention.Si dans la présente r#4alisation de l'invention, on représente le joint 2, réalisé entre un tube capillaire 12 ayant un diamètre extérieur relativement petit et un tube 14 de taille standard, ayant un diamètre intérieur plus large, il faut noter qu'on peut assembler, selon la présente invention, des tubes de tailles variées, en préformant les extrémités à assembler pour assurer un jeu radial acceptalbe. On fournit des moyens pour maintenir un jeu radial prédéterminé 22 égal sur toutes la périphérie entre les éléments emboités 16 et 20, comme on le voit sur la figure 4. A cette fin, on forme plusieurs saillies de centrage dans l'extrémité 16 du tube extérieur ou femelle 14 en un point intermédiaire entre les extrémités de la zone du joint 21 et espacées circulairement autour de la périphérie de la zone du joint.Les saillies 24 sont orientées radialement vers l'intérieur pour venir en contact avec la surface extérieure de l'extrémité 20 pour assurer son centrage efficace par rapport à la partie 16, comme indiqué précédemment, le jeu radial 22 étant égal sur toute la périphérie entre les extrémités 16 et 20. Si, dans la présente réalisation on représente quatre saillies 24, il faut comprendre que l'on peut utiliser d'autres dispositions comme, par exemple, trois ou cinq saillies qui assureraient un centrage efficace du tube 12 ou de l'extrémité 20 dans l'extrémité 16, comme le montre la figure 4. Selon une étape du procédé d'assemblage d'éléments de tubes 12 et 14 de la présente invention, on place ou on emboite les extrémités 10 et 16 comme sur la figure 2, avant de former les saillies 24. On forme donc les saillies 24 après avoir emboîté les extrémités 16 et 20 par un quelconque dispositif de formage 25 représenté schématiquement sur les figures 3 et 4. Si le dispositif de formage peut prendre n'importe laquelle des nombreuses formes ou configurations, il doit toutefois être efficace, et avoir les dimensions qu'il#faut pour former les saillies, de façon à ce qu'elles viennent en contact avec un segment de la paroi extérieur de l'extrémité 20 pour la centrer dans l'extrémité 16 afin de réaliser le jeu radial régulier 22. Si les saillies 24 sont aptes à venir en contact avec la surface extérieure de l'extrémité 20 pour la centrer par rapport à l'extrémité alésée 16, il faut noter que les dispositifs de formage 25, selon le présent procédé, continuent de diriger les saillies 24 radialement vers l'extérieur, après le centrage de la partie 20 pour déformer ou mordre dans les segments de parois de l'extrémité 20 avec lesquels les saillies sont en contact, de façon à ce que les extrémités 16 et 20, et donc les tubes 12 et 14, soient maintenus, sans qu'ils puissent se déplacer l'un par rapport à l'autre avant et pendant Popération de soudage. ll faut noter que les saillies 24 mordent dans le segment de paroi de la partie 20 une quantité uniforme et réglée de façon à ce que l'intégrité de la paroi latérale de la partie 20, et sa capacité à supporter les pressions auxquelles elle est soumise dans un système de réfrigération, soient maintenues. Si on se réfère à la figure 5, on peut voir que la position axiale et sur la circonffflce des saillies 24 assure un passage axial inobstruable 26 dans le jeu radial 22. En conséquence, lorsqu'on immerge le joint monté 2 dans le creuset 4, la soudure fondue 6 s'écoule à travers l'extrémité ouverte 18, à l'intérieur du jeu radial 22 et à travers le passage 26. Le montage de joint étant orienté comme on le sait sur la figure 2, la zone du joint 21 correspond avec l'intérieur du tube 14 et, de ce fait, évite et élimine les vides dans la soudure qui auraient pu etre provoqués par l'air occlus et son impossibilité de sortir de la zone du joint. Lorsqu'on immerge la zone du joint 21, si on assure la circulation dans la zone de jeu 22 et dans le passage 26, il est nécessaire que l'axe des extrémités montées 16 et 20 soit maintenu de façon à ce qu'il fasse un angle donné avec le plan horizontal, défini par la surface de la soudure 6.On représente commodément l'axe de la zone du joint 21 vertical ou perpendiculaire (figure 1) à la surface de la soudure. ll faut comprendre que l'on peut admettre n'importe quel angle, permettant à la soudure de monter et de traverser le passage 25 pour recouvrir complètement la zone du joint 21 tout en maintenant l'extrémité ouverte 27 de la partie 20 au-dessus de la surface de la soudure. Dans le cas où l'extrémité ouverte 27 de la partie 20 descendrait dans la soudure, cela pourrait créer certaines difficultés dues à ce que la soudure pourrait s'écouler à l'intérieur et restreindre en bouches le canal du tube 12. Si on se réfère à la figure 1, on voit que l'élément de tube 12 comportant la partie intérieure ou m le 20, est arqué en forme de U de façon à ce que l'extrémité ouverte 27 soit orientée convenablement. Lorsque les tubes sont en aluminium, la courbure des éléments de tube peut facilement s'obtenir à la main, et on peut les transformer ensuite aisément pour leur donner une forme prédéterminée, après que l'on ait terminé le procédé d'assemblage. Si on se réfère maintenant à la figure 6, on y voit une deuxième réalisation dans laquelle les mêmes éléments sont désignés par les mêmes nombres de références que ceux qui sont utilisés dans la première réalisation. Dans cette réalisation, on assemble une paire d'éléments de tube 12' et 12" avec un élément commun 14 qui comprend les extrémités 16' et 16" qui sont calculés pour recevoir les extrémités de 20' et 20" respec tivement. On finit le joint de la même façon que précédemment, comme on l'a décrit pour la réalisation des figures 1 à 5 et ce joint est représenté afin d'illustrer une autre forme de joint utilisant la présente invention. REVENDICATIONS 1. Procédé d'assemblage d'éléments de tubes au moyen d'un bain de soudure fondue soumis à une source d'ultrasons caractérisé en ce qutil comprend: - l'emploi d'un premier tube dont une extrémité est capable de recevoir l'extrémité d'un second tube, en laissant entre les surfaces à assembler un jeu radial prédéterminé - ltemboitement de ces extrémités pour former une zone de joint, les surfaces à assembler étant placées face à face - l'application d'un dispositif de formage à ces parties emboitées avec une pression suffisante pour former plusieurs moyens de centrage dans le premier tube dans la zone du joint qui sont orientés radialement vers l'intérieur pour venir en contact avec un segment de la surface du second tube, pour centrer le second tube dans le premier tube de façon à ce que le jeu radial prédéterminé soit constant sur toute la périphérie entre les parties emboîtées pour assurer un passage inobstruable dans ce jeu radial entre les moyens de fixation, et - l'immersion des tubes montés dans le bain de façon à ce que la soudure fondue et l'air occlus s'écoulent dans le jeu radial prédéterminé et à travers le passage axial, lorsqu'on immerge les extrémités des tubes, pour souder efficacement ces tubes. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on continue d'appliquer une pression, par le dispositif de formage, de façon à ce que les moyens de centrage déforment suffisamment le segment; de la surface du second tube avec lesquels ils sont en contact, pour maintenir ces tubes de façon à ce qu'ils ne puissent pas se déplacer l'un par rapport à l'autre. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de centrage soient formés à égale distance les uns des autres autour de la périphérie du premier tube. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on maintient l'axe des extrémités des éléments de tubes à un angle donné par rapport au plan horizontal défini par la surface de la soudure fondue. 5. Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'on maintient l'extrémité ouverte de l'extrémité du second tube à un niveau douté par rapport à la surface de la soudure fondue, tel qu'il soit suffisant pour éviter que la soudure fondue ne pénètre à l'intérieur de ces éléments de tubes. 6. Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'au moins un des éléments de tubes est en aluminium Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que le jeu radial prédéterminé est compris entre 0, 25 et 1, 52 mm 8. Joint réalisé entre deux éléments de tube caractérisé en ce qu'il est obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.