Brevet FR2527740A1 — publié le 19831202

Dispositif de montage étanche d'un tube dans le trous'une plaque et appareil comprenant une multiplicité de tubes ainsi montés, notamment échangeur de chaleur pour véhicule automobile. L'invention a pour objet un dispositif de montage étanche d'un tube dans le trou d'une plaque. On a proposé pour monter un tube de manière étanche dans le trou d'une plaque, d'interposer entre la paroi du trou et le tube un joint d'étanchéité, habituellement en un matériau souple comme le caoutchouc. On a également proposé, pour accroetre la surface d'application du tube contre le joint, de conformer celui-ci suivant une portion tubulaire coopérant avec le tube. Dans le but d'aCcroître encore la surface d'application, on a proposé de prévoir une portion tubulaire de part et d'autre de la plaque. On aboutit à un joint qui, nécessairement, fait appel à une quantité relativement importante de caoutchouc, au détriment du prix de revient. Au surplus, on a constaté que situne portion tubulaire de caoutchouc ainsi conformée suivant un collet avait une efficacité réelle lorsqu'elle cuvait un cc-ntre-a-l:ii rur un collet ou manchon rigide avec lequel elle coopère par sa face externe, opposée à celle coopérant avec le tube, il n'en était pas de même en l'absence d'un tel collet rigide. La présente invention a pour objet de pallier ces incon'1é- nients tout en faisant appel à un seul collet de caoutchouc ou analogue en regard d'une des faces de la plaque. Le dispositif de joint à collet pour le montage étanche d'un tube dans une plaque à trou, selon l'invention, est caractérisé en ce qu'à l'opposé de l'extrémité libre du collet le joint présente une lèvre, plusieurs fois plus mince que le corps du collet, limitée d'une part par une surface interne prolongeant la surface interne du collet et d'autre part par une surface incurvée s'éloignant progressivement de ladite surface interne à partir de son intersection avec celle-ci. pour fixer les idées, la lèvre est près de dix fois plus mince que le corps du collet. La minceur même de la lèvre assure sur la portion de tube en regard, après sa mise sous contrainte par l'introduction et l'élargissement de l'extrémité du tube, une application élastique durable et continue, qui s'oppose à l'introduction de toute matière, présente dans la chambre où débouche l'extrémité du tube, entre le collet du joint et le tube. L'invention s'applique avantageusement lorsque le collet en caoutchouc ou analogue dépend d'un corps revêtant la face de la plaque opposée à celle en regard de l'extrémité du collet. La lèvre est alors formée par une légère surélévation de la face du joint opposée à celle en contact avec la-plaque dont la surface interne prolonge le conduit que-ménage le collet du joint. L'invention trouve utilisation dans l'assemblage de tubes parallèles faisant partie d'un échangeur de chaleur, comme utilisé dans la construction automobile, et qui traversent une plaque à trous pour. déboucher dans une chambre collectri ce-. Elle prévoit, lorsque le joint est obtenu par moulage de caoutchouc ou analogue, comme il est fréquent actuellement, de constituer la lèvre par la formation systématique d'une bavure au cours d'une opération de moulage et cela par la conformation des éléments de moule. Non seulement le moulage s'effectue alors dans les meilleures conditions, puisque dépourvu de bavures autres que celles intentionnellement formées, mais celles-ci jouent un rôle efficace dans l'obtention de l'étanchéité du dispositif dont le joint fait partie. Ainsi, alors que jusqu'ici la formation de bavures, inévitable au cours de la fabrication d'un joint en caoutchouc ou analogue, en faisant appel à un moule comprenant deux parties éloignables l'une de l'autre pour le démoulage, était un inconvénient, l'invention tire parti de ces bavures pour fournir un joint ayant des qualités supérieures à celles des joints de même type connu jusqu'ici. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif de montage avant mise sous compression la figure 2 est une vue analogue après compression ; et, la figure 3 est une vue schématique en coupe d'un appareil de moulage. Le joint 11 comprend un corps de joint 12 limité par une surface plane 13, tournée vers l'intérieur d'une chambre collectrice 14, délimitée par une boîte à eau, non représentée, et une plaque à trous au collecteur 17, et une seconde surface plane 15, parallèle à la surface plane 13 et reposant sur la face plane 16 de la plaque à trous 17. La plaque 17, dont le corps 18 est limité également par une face plane 19 parallèle à la surface 16, est conformeesuivant au moins un manchon 21, cylindrique, à surface externe 22 et surface interne 23.Le joint 11 présente, dépendant du corps 12, au moins un collet 24 limité par une surface extérieure 25 prenant appui contre la surface intérieure 23 du manchon 21 et une surface intérieure 26 destinée à coopérer avec la surface cylindrique extérieure 27 d'un tube 28 destiné à être monté d'une manière étanche dans la plaque 17. La surface plane 13 du corps 12 du joint se raccorde à la surface interne cylindrique 26 par une surface incurvée 29 dont la section par un plan passant par l'axe 31, commun au tube 28, au manchon 24 et au collet 21, présente une partie arrondie 32 tangente à son extrémité 33 à la surface plane 13 et dont l'autre extrémité 35 intersecte avec un angle très faible la génératrice 36 de la surface cylindrique 26 coupée par ledit plan de section, la surface 29 étant ainsi une surface de révolution autour de l'axe 31 dont la génératrice est la courbe 32. On ménage ainsi une lèvre 37, dans l'ensemble très mince, cette minceur s'accroissant jusqu'à devenir une arête d'extrémité 38. La surface interne de la lèvre est dirigée parallèlement à l'axe 31 en étant dans le prolongement de la surface interne 26 du collet 24. Ainsi la génératrice 36 est commune auxdites surfaces internes. De cette manière, est formé un joint doté d'une portion tubulaire avec à l'opposé de l'extrémité libre du collet 24 une lèvre 37 limitée, d'une part, par une surface interne prolongeant la surface interne 26 du collet 24 et, d'autre part, par une surface incurvée 29 s'éloignant progressivement de ladite surface interne à partir de son intersection 38 avec celle-ci. Le tube 28 ayant été introduit, par exemple, par enfilage à léger jeu, dans le manchon 24, son extrémité est ensuite élargie, par exemple par un mandrin, jusqu'à prendre la configuration montrée sur la figure 2. Par cet élargissemént, le collet 24 est comprimé entre la surface extérieure venue en 41 dudit tube et la surface intérieure 23 du manchon 21, son épaisseur ayant diminué notablement sous l'effet de la compression. Le mandrin est conformé de manière qu'il produise un élargissement complémentaire du tube qui amène la partie d'extrémité de sa surface extérieure en 42, celle-ci se raccordant avec la partie 41 par une surface incurvée 43 sensiblement tronconique. Par cet élargissement du tube, la partie 46 de ce dernier est appliquée sous pression contre la surface interne, venue en 44, de la lèvre, venue en 45, facilement déformable en raison de sa minceur. Ainsi,une application élastique de la lèvre sur l'extrémité élargie du tube a lieu et on a une augmentation éventuelle de pression du liquide, présent dans la chambre collectrice 14,qui tend a renforcer cette application, la partie du tube recouverte par la lèvre étant ainsi protégée de manière efficace. L'expérience a montré que le-serrage de la lèvre, venue en 45, sur la surface extérieure du tube, venue en 42, permet de mieux résister aux infiltrations provenant du fluide présent dans la chambre collectrice 14 ; l'étanchéité et la résistance à la pression sont ainsi accrues. On appréciera que par rapport à l'art antérieur, la longueur du tube peut être réduite. La figure 3 montre un appareil pour la fabrication du joint par moulage par injection de caoutchouc ou analogue, permettant l'obtention de la lèvre 37 en tant que b#avure, la lèvre présentant ainsi naturellement la minceur requise. L'intervalle de moulage 51, pour la fabrication du joint, est limité par un premier élément de moule 52 et par un second élément de moule 53. Ce dernier comprend une broche 54 en un. matériau plus dur que celui constitutif de l'élément de moule 52. Dans la face 55 de l'élément de moule 52, est formé un alvéole 56 dont la forme est conjuguée de l'extrémité 57 de la broche 54. L'application sous pression de la face front tale d'extrémité 58 de la broche 54 contre le fond 59 de l'alvéole 56 est parfaite et le caoutchouc ou analogue ne peut s'introduire entre ladite face frontale et ledit fond. Par contre une bavure se produit par suite du jeu minime, mais inévitable, entre la paroi latérale cylindrique 61 de l'alvéole et la surface latérale 62 de l'extrémité 57 de la broche 54. C'est cette bavure qui constitue la lèvre 37 ou un prolongement de celle-ci, dirigée parallèlement à l'axe 31. Le joint est dépourvu de toute bavure radiale et le profil de la surface incurvée 29 est complémentaire de celui de la paroi latérale 61 de l'alvéole 56. Revendications. 1. Dispositif de joint à collet pour le montage étanche d'un tube dans une plaque à trou,caractérisé en ce qu'à l'opposé de l'extrémité libre du collet le joint présente une lèvre (37, 45) plusieurs fois plus mince que le corps du collet, limitée d'une part par une surface interne prolongeant la surface interne (26) du collet (24) et d'autre part par une surface incurvée (29) s'éloignant progressivement de ladite surface interne à partir de son intersection (38) avec celle-ci. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface incurvée (29) se raccorde à une surface plane (13) limitant un corps de joint (12) dont dépend le collet (24). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface incurvée présente une partie arrondie (32) tangente à son extrémité à la surface plane (13). 4. Dispositif de montage d'un tube dans une plaque à trou dans lequel le tube comprime un collet de-joint contre un manchon dépendant de la plaque à trou, caractérisé en ce que le collet (24) de joint fait partie d'un dispositif de joint (11) selon l'une des revendications 1 à 3. 5. Echangeur de chaleur, notamment utilisable sur un véhicule automobile, à faisceau de tubes parallèles fixé sur un collecteur faisant partie d'une boite à eau, caractérisé en ce que les tubes sont montés par un dispositif selon la revendication 4. 6. Procédé de fabrication d'un dispositif de joint selon l'une des revendications 1 à 3, par moulage de caoutchouc ou analogue, caractérisé en ce que le moulage est conduit de manière que la lèvre est formée ou prolongée par une bavure résultant du moulage et dirigée suivant l'axe (31) du collet.