Brevet FR2502320A1 — publié le 19820924

L'invention concerne un dispositif de boîte à eau à vase d'expension intégré pour un échangeur de chaleur, tel par exemple qu'un radiateur faisant partie du circuit de refreidissement d'un moteur de véhicule automobile. Dans un dispositif connu de ce type, la boîte à eau et le vase d'expansion sont délimités par un boîtier interne à fond ouvert logé dans un boîtier externe également à fond ouvert. Le boîtier externe est assemblé de la façon habituelle avec un cellecteur, ou plaque à trous, du faisceau de l'échangeur de chaleur et le bord du boîtier interne s'appuie à étanchéité sur le collecteur. Il est également connu de former le boîtier interne avec des seillies propres à être introduites dans des rainures de la face interne des grandes parois du boîtier externe, d'une part pour assurer le positionnement et le maintion du boîtier interne dans le boîtier externe, d'autre part pour amélioror la résistance des grandes parois du boîtier oxterne à l'égard des efforts dus aux variations de pression du fluide em cireulation. Le beîtier interne est ainsi maintenu à serrage entre le boîtier externe et le collecteur de l'échangeur, Toutefois, la fabrication en grande série de ces b@î- tiers se traduit nécessairement par des écarts de dimension qui, au montage, peuvent s'ajouter les uns aux autres et qu'il importe de compenser afin de garantir un montage substantiellement étanche du boîtier interne dans le dispositif. Dans ce but, @@ a déjà proposé de ménager, sur une garniture de caoutchouc ou analogue, un bourrelet déformable propre à recevoir le bord du boîtier interne et à se déformer plus ou moins par compression ou écrasement au montage du dispositif sur le cellecteur, en fonction des variations de cotes desdits boîtiers. Il a donc été nécessaire jusqu'à présent d'utiliser une garniture spéciale, dont la fabrication est plus onéreuse que celle d'une garniture standard dépourvue dudit bourrelet. L'invention a précisément pour but d'éviter cet inconvénient et propose à cet effet un dispositif de boîte à eau et vase d'expansion intégré pour un échangeur de chaleur tel qu'un radiateur de véhicule automobile, dans lequel la boîte à eau et le vase d'expansion sont délimités par un boîtier interne logé dans un boîtier externe, ledit boîtier interne présentant des moyens de positionnement et/ou de maintion propres à engager des pattes ou nervures correspendantes dudit boîtier extornc, caractérisé en ce que les parties coopérantes desdites pattes ou nervures du boîtier externe et desdits moyens de positionnement du boîtier interne forment des structures élastiquement dé@ormables adaptées à companser les tolérances dimensionnelles de fabrication desdits boîtiers à leur montage sur l'échangeur et à assurer un serrage pour parfaire l'étanchéité. Les écarts ré@ultant des tolérances dimensionnelles de fabrication des boîtiers sont ainsi comp@nsés ou annulés par des déformations élastiques plus ou moins importantes de parties coopérantes de ces boîtiers, ce qui évite de donner une configuration partioulière à la garniture d'étanchéité. Solon une forme préférée de l'invention, lesdits moyens de positionnement et/ou de maintion consistent en un rebord du boîtier interne. Solon une autre caractéristique de l'invention, c'est le frbord du boîtier interne, propre à être appuyé sur le fond desdites rainures du boîtier externe, qui est élastiquement déformable par pression. L'invention vise également un échangeur de chaleur, tel qu'un radiateur faisant partie d'un circuit de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un tel dispositif de boîte à eau à vase d'expansion intégré. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en perspective, avec arrachement partiel, d'un dispositif de boîte à eau à vase d'expansion intégré selon l'invention ; - la figure 2 est une vue partielle on coupe transversale du dispositif de la figure 1, représenté monté sur un collecteur d'échangeur de chaleur - la figure 3 est une vue partielle en coupe selon la ligne III-III de la figure 2 - le figure 4 est une vue partielle en perspective avec arrachement d'une variante de réalisation de l'invention;; - la figure 5 est uno vue semblable à la figure 4, ais pour une autre variante - la figure 6 est une vue partielle semblable à la iigure 2, mais pour encore une autre variante de réalisation de l'invention ; et - la figure 7 est une vue en coupe selon la ligne VII-VII de la figure 6. Le dispositif 10 de boite à eau à vase intégré selon l'invention comprend un boîtier externe 11 dans lequel est logé et positionné un boîtier interne 12. Le bottier externe 11 est de forme sensiblement paral- lélépipédique à une face ouverte et comprend deux grandes parois 13 reliées entre elles par une paroi de sommet 14 sen- siblement semi-cylindrique et par deux parois d'extrémités 15 et 16. Do la paroi d'extrémité supérieure 15 dépend un embout 17 formant orifice de remplissage et destiné à recevoir un bouchon. De la partie inférieure du boîtier externe 11 dépend une tubulure horizontale 18 qui est la tubulure de sortie de l'échangeur. Dans ce mode de réalisation, les deux grandes parois 13 du bottier extérieur Il présentent des ondulations horizontales à section rectangulaire, s'étendant du sommet 14 du boîtier 11 jusqu'à une certaine distance du bord 19 de ce boîtier, qui est le bord de montage du dispositif sur le collecteur ou plaque à trous 20 de l'échangeur de chaleur. Les grandes parois 13 du bottier externe 11 présentent ainsi une partie plane 21 et une partie à ondulations rectangulaires 22 dont les sommets 23 sont sensiblement dans le même plan que la partie plane 21 et dont les fonds 24 sont en retrait vers l'intérieur du bottier 11. Ces fonde 24 sont prolongés (figure 2) dans la direction opposée au sommet 14 du bottier 11, par de pattes 25 sensiblement parallèles aux parties planes 21 des parois 13 et qui définissent avec celles-ci des rainures 26 de réception de pattes ou rebords 27 du boîtier interne 12. Celui-ci compr@nd une paroi zonsiblement zemi-cylindrique 30 dont les extrémités sont proiongées par des arêtes 31 venant s'appuyer sur la garnitur@ 32 de caoutchouc ou an@- logue qui tapisse ou recouvr@ la face correspondante du collecteur 20. Les reborde 27 du boïtier interne 12, qui sont engagés dans les rainures 26 du @@@tier externe 11, sont dans le prolongement de ces arêtes 31 @@ définissent avec calles-ci deux parois planes longitudinales du @@@tier 12 qui sont appliquées contre les parties planes @@ des grandes parois 13 du boîtier externe 11. On sait que le boîtier interne 12, ainsi monté dans le boîtier externe 11, partage le volune intérieur de celuici en une chambre collectrice 35 @ass @aquelle débouchent les extrémi@és des tubes 35 du fai@c@@@ de l'échangeur, et une chanbre d'expansion 37 reliée à la chambre collectric@ 35, par exemple par un parsage de déga@age 38 en partie supérieure et un orifice d'aspiration 39 on partie inférieure. Au montage @@ @@itier extesne 11 sur le collocteur 20, los arêt@@ 31 du coltier inter@s 12 sont pressées sur la garniture de caoutchouc 32, au b@@@@i@@ de l'étanchéité. Solon l'invention, les par@@@@ des rainures 26 du boîtier externe 11 et des patte@ ou rebords 27 du boîtier interne 12, qui coopèrent en étant appliquées les @nes sur les autres, forment des structures élastiquement déformables qui parmettent de companser localement, à chaque endroit voulu, les disper@lons des cotes dues aux tolérances de fabrication en grands série des boîtiers 11 et 12. Avantageusement, chaque patte ou rebord 27 du boîtier interne 12 comprend, au voisi@age de con extrémité appuyés sur le fond de la rainure 26, une boutonnière ou lumière 40 travereante, qui délimite une bande de matière 41 élastiquement déformable, propre à coopérer avec un téton ou doigt 42 formé en saillie sur le fond de chaque rainure 26 du boîtier externe 11. Ainsi, quand les bottiers 11 et 12 sont montés sur le collecteur 20 comme représenté en figure 2, les doigts 42 des fonds du rainures 26 déforment élastiquement par pression les bandes 41 formées aux extrémités des rebords 27, en poussant le bottier 12 dans la direction du collecteur 20, de sorte que les arêtes 31 dudit bottier sont appliquées à tanchéité sur la garniture 32 de caoutchouc ou analogue. L'importance de la déformation élastique des bandes 41 est naturellement fonction de celle des tolérances dimensionnelles à compenser. La forme de réalisation de la figure 4 diffère de celle des figures 1 à 3 en ce que le boîtier externe 50 est dépourvu de pattes 25 définissant des rainures destinées à recevoir les pattes ou rebords 27 du bottier interne 12. Ce boîtier externe 50 comprend, comme le boîtier 11 des figures 1 à 3, de grandes parois à ondulations parallèles dont les fonds 51 se terminent par des doigts ou tétons 52 (analogues aux doigts 42 du mode de réalisation des figures 1 à 3) propres à déformer élastiquement les bandes 41 du boîtier interne 12. La forme de réalisation de la figure 5 diffère des précédentes en ce que les doigts 62 propres à déformer élastiquement les bandes 41 du boîtier interne 12 (qui est identique à celui des figures 1 à 4) sont les extrémités d'ondulations rectangulaires 63 du boîtier externe 60, ayant une largeur relativement faible et alternant avec des ondulations rectangulaires 64 dont dép@ndent des pattes 65 analogues aux pattes 25 des figures d et 2. Chaque patte 65 comporte une fente transversale dans laquelle est engagée une nervure transversale 66 du bottier interne 12, reliant les deux rebords 27 de celui-ci. Selon une autre variante de l'invention, les boutonnières ou lumières définissant des bandes élastiquement déformables sont formées, non dans les rebords 27 du bottier interne, mais dans les pattes 25 du bottier externe. Cet te variante est représentée dans les figures 6 et 7, où l'on voit que chaque rebord 27' du boîtier interne 12' est plein et présente des doigts latéraux 42' en saillie, tandis que les pattes 25' du boîtier externe 11' comprennent des boutonnières 40' définissant des bandes élastiquement déformables 41' sur lesquelles sont appuyés les deigts 42'. Dans tous les cas, la structure selon l'invention s'obtiont directement de moulage, sans occasionner de fraiz et sans augmenter le prix de revient du dispositif de boîte à eau à vase d'expansion intégré. REVENDICATIONS 1. Dispositif de boîte à eau à vase d'expansion intégré pour un échangeur de chaleur tel qu'un radiateur de véhi- cule automobile, dans lequel la boite à eau et le vue t'expansion sont délimités par un bottier interne logé dans un bottier externe, le bottier interne présentant des moyens de positionnement et/ou de maintien propres à engager des pattes ou nervures correspondantes du bottier externe, carac- térisé en ce que les partie coopérantes desdites pattes ou nervures du boîtier externe et desdits moyens de positionnement du boîtier interne forment des structures élastiquement déformables adaptées à compenser les tolérances dimensionnelles de fabrication desdits bottiers, à leur montage sur l'échangeur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de positionnement consistent en des rebords du bottier interne, dont les extrémités sont adaptées à être appuyées sur le bottier externe et sont élastiquement déformables par pression. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que des boutonnières ou lumières sont formées dans l'épaisseur desdits r@bords, au voisinage immédiat des extrémités de ceux-ci, et délimitent des bandes élastiquement déformables adaptées à engager des tétons ou doigts du boîtier externe. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les rebords du boîtier interne sont adaptés à être reçus dans des rainures du boîtier externe, délimitées par les parois et lesdites pattes du bottier externe, et dont les fonds comportent des doigts ou tétons en saillie. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de positionnement consistent en des rebords du boîtier interne dont les extrémités sont propres à être appuyées sur les extrémités d'ondulations des parois du bottier externe, des doigts ou tétons étant formés en saillie sur les extrémités desdites ondulations. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pattes du boîtier ext@rne, coopérant avec les moyens de positionnement du boîtier interne, comportent des boutonnières au voisinage de leurs e@trémités, délimitant des @andes élastiquement déformables propres à être appuyées sur des saillies latérales desdits rebords du boîtier interne. 7. Echangeur de chaleur, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de boîte à eau selon l'une des revendications 1 à 6.