Brevet FR2509033A1 — publié le 19830107

La présente invention concerne la fabrication des échangeurs de chaleur utilisés en particulier dans l'indus- trie automobile pour le refroidissement ou le chauffage de fluides de circulation. L'invention s'applique plus particulièrement à ceux des échangeurs qui comportent des tubes engagés dans des pla- ques collectrices avec interposition de garnitures d'étan- chéité souples. La technique antérieure a enseigné que les garni- tures d'étanchéité devaient présenter des éléments de rete- nue de part et d'autre des plaques collectrices pour éviter que ces garnitures soient progressivement éjectées desdites plaques collectrices du fait des mouvements qui peuvent se produire entre les tubes et les plaques collectrices, mou- vements dus soit à des vibrations, soit à des dilatations et contractions successives des tubes. L'expérience a montré que la mise en place de gar- nitures d'étanchéité dans les passages de tube des plaques collectrices présentait des difficultés du fait de la pré- sence des organes de retenue, cette mise en place étant de toute façon relativement longue. L'invention résout ce problème. Conformément à l'invention, la garniture pour assu- rer l'étanchéité entre une plaque collectrice et un tube d'échangeur de chaleur, ladite garniture devant être engagée dans un passage de tube prévu dans la plaque collectrice et comportant des moyens de retenue prenant appui sur l'une et l'autre faces de la plaque collectrice, est caractérisée en ce que les moyens de retenue prenant appui sur la face de la plaque collectrice lors de la fin de l'engagement de ladite garniture se présentent sous la forme de bourrelets séparés par des encoches faisant que le périmètre total des bourre- lets est réduit sensiblement au plus petit périmètre du pas- sage de tube lorsque les bourrelets sont déformés pendant l'engagement jusqu'à une mesure pour laquelle le bord opposé des encoches est amené en contact mutuel. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au des- sin annexé. La fig 1 est une coupe-élévation partielle d'un ensemble plaque collectrices-tubes et garnitures d'étanchéité d'un échangeur de chaleur. La fig 2 est une vue de dessus de la garniture d'étanchéité. La fig 3 est une coupe élévation analogue à la fig 1 d'une variante. La fig 4 est un plan vu de dessus de la garniture d'étanchéité selon la variante de la fig 3. La fig 5 est un plan analogue à la fig 4 d'une autre variante. Au dessin, 1 désigne une plaque collectrice d'un échangeur qui comporte des tubes de circulation 2 et des dissipateurs thermiques 3 constitués soit par des ailettes, soit par des bandes ondulées entre les différents rangs de tubes. Dans l'exemple représenté, la plaque collectrice 1 est relativement épaisse et fabriquée par moulage en ma- tière plastique mais elle pourrait de même façon être fabri- quée en métal et présenter, comme cela est banal dans la tech- nique, des collets Pour assurer l'étanchéité entre chaque tube 2 et la plaque collectrice, on utilise des garnitures souples 4, par exemple en caoutchouc, ces garnitures pou- vant être indépendantes mais étant, de préférence comme il- lustré, reliées par un voile 5. Les garnitures 4 présentent un alésage interne 6, de préférence convergent comme illustré par le dessin, ce qui permet qu'elles soient comprimées contre la paroi des passages de tube 7 de la plaque collectrice 1 lors de l'engagement du tube 2 dans le sens de la flèche f 1. Pour que les garnitures soient bien retenues lors- qu'elles sont mises en place dans les passages de tube 7, elles présentent sur leur dessus des bourrelets 8 qui re- posent sur la face de la plaque collectrice 1 qui est op- posée à celle couverte par le voile 5. Dans le mode de réalisation suivant les fig 1 et 2, les bourrelets 8 font saillie au-dessus de la plaque collectrice 1 et la partie saillante des bourrelets et de la garniture présente plusieurs encoches 9, par exemple trois encoches La largeur des encoches est calculée pour que le périmètre externe des bourrelets 8 soit au plus égal au périmètre de la partie la plus étroite du passage de tube 7 lorsque la garniture est resserrée et que les bords oppo- sés des encoches 9 sont amenés en contact les uns avec les autres De cette façon, la mise en place des garnitures 4 est grandement facilitée et peut être effectuée aisément à la machine, principalement lorsque le passage de tube 7 présente une forme évasée, c' est-à-dire dont les parois con- vergent dans le sens de-l'engagement des garnitures. Suivant la variante de la fig 4, des encoches 10 sont pratiquées seulement dans la partie en surplomb des bourrelets 8 et la paroi l Oa du fond des encoches est in- clinée de même que la paroi externe 8 a des bourrelets. L'inclinaison est choisie pour correspondre au sens d'enga- gement. Dans cette réalisation, comme décrit précédemment, la somme des largeurs des encoches 10 est choisie pour per- mettre de réduire le périmètre des bourrelets 8 à une me- sure qui correspond sensiblement à la partie de plus petit périmètre du passage de tube correspondant. La disposition décrite ci-dessus des encoches pra- tiquées seulement dans la partie en surplomb des bourrelets 8 permet de conserver une bonne rigidité aux garnitures 4, en particulier dans leur partie formant le bourrelet 8, ce qui élimine pratiquement tout risque de mauvaise mise en place desdits bourrelets 8 lors de l'engagement des garni- tures 4 dans les passages de tubes 7. La fig 5 illustre une variante supplémentaire dans laquelle les tubes, désignés par 2 a, présentent une forme oblongue et sont, par exemple, munis de renforts in- ternes 11 Dans ce cas, les garnitures 4 a sont confor- mées de manière complémentaire aux tubes et présentent, com- me décrit dans ce qui précède, soit des encoches 9, soit de 4 zso 2509033 préférence des encoches l Oa, réalisées comme décrit ci-des- sus en référence à la fig 4. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réa- lisation représentés et décrits en détail, car diverses mo- difications peuvent y être apportées sans sortir de son ca- dre. 2509033 REVENDICATIONS 1 Garniture pour assurer l'étanchéité entre une plaque collectrice et un tube d'échangeur de chaleur, ladite garniture devant être engagée dans un passage de tube prévu dans la plaque collectrice et comportant des moyens de rete- nue prenant appui sur l'une et l'autre faces de la plaque collectrice, caractérisée en ce que les moyens de retenue prenant appui sur la face de la plaque collectrice lors de la fin de l'engagement de ladite garniture se présentent sous la forme de bourrelets séparés par des encoches faisant que le périmètre total des bourrelets est réduit sensiblement au plus petit périmètre du passage de tube lorsque les bourre- lets sont déformés pendant l'engagement jusqu'à une mesure pour laquelle le bord opposé des encoches est amené en contact mutuel. 2 Garniture suivant la revendication 1, caracté- risée en ce que les encoches sont pratiquées à la fois dans les bourrelets et dans la partie des garnitures qui fait sail- lie au-delà de la plaque collectrice. 3 Garniture suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les encoches sont pratiquées dans les bourrelets et partiellement dans la partie des garnitures saillant au- delà de la plaque collectrice, tant le fond des encoches que le bord externe des bourrelets étant inclinés dans le sens correspondant à celui de l'engagement. 4 Garniture suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les garnitures présentent un alé- sage interne à parois convergentes. Garniture suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les garnitures sont reliées ensem- ble par un voile. 6 Garniture suivant l'une des revendications 1 à , caractérisée en ce que les garnitures sont de même que les tubes de forme oblongue.