Brevet FR2533469A1 — publié le 19840330

PROCEDE DE FABRICATION D'UNE ENCEINTE TUBULAIRE ETANCHE POURVUE D'AILETTES DE REFROIDI SSEMENT L'invention concerne la fabrication des enceintes tubulaires pourvues d'ailettes de refroidissement et plus particulièrement des enceintes étanches dans lesquelles on place des éléments tels que des semi-conducteurs de puissance à protéger de la pollution extérieu- re et à utiliser dans des conditions particulières, notamment de refroidissement, et faisant partie du matériel embarqué de traction ferroviaire. En général, les cuves, contenant des éléments tels que des colonnes de semi-conducteurs, sont emplies de gaz ou de liquides diélectriques et caloporteurs nécessaires au fonctionnement de ces éléments qui dissipent des calories. Pour évacuer ces calories; on utilise notamment des cuves munies d'ailettes favorisant l'échange thermique avec l'air ambiant.Selon le volu me des éléments à placer à l'intérieur de ces cuves, la puissance à dissiper et L'encombrement de l'installation, les tubes couramment utilisés pour constituer ces cuves sont de dimensions très variables Les séries de pièces pouvant donc etre très réduites, il n'est pas souhaitable d'avoir recours, pour la fabrication des enceintes pourvues d'ailettes, au moulage, qui pose de nombreux problèmes relatifs aux dimensions des ailettes et à l'étanchéité. L'invention a pour objet un procédé permettant la fabrication d'enceintes tubulaires pourvues d'ailettes et pouvant être de dimensions différentes, au moyen d'un outillage simple. Selon l'invention, les différentes phases de ce procédé sont les suivantes - on usine sur la surface extérieure d'un tube deux rainures hélicoidales voisines de même pas, - on découpe dans la tôle des ailettes affectant la forme de couronnes fendues - on introduit une pluralité d'ailettes dans la première rainure, de façon à constituer, si nécessaire, une ailette hélicoldale continue par vissage - on sertit lesdistes ailettes au moyen d'une molette introduite dans la seconde rainure en appliquant un effort radial repoussant ainsi le métal du tube sur les ailettes placées dans la première rainure de part et d'autre de la seconde rainure. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et caractéristiques apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre non limitatif, illustrée de cinq figures. La figure 1 représente en perspective un tronçon . d'une enceinte pourvue d'ailettes fabriquée au moyen du procédé selon l'invention. La figure 2 représente un tube rainure selon l'invention. La figure 3 représente une ailette utilisée pour la mise ne oeuvre du procédé selon l'invention. La figure 4 est une demi-coupe axiale d'un tron çon du tube selon l'invention. La figure 5 illustre le montage et la fixation des ailettes sur le tube selon l'invention. En référence maintenant à la figure 1, l'enceinte est constituée d'un corps tubulaire 1 et d'une pluralité d'ailettes 2 fixées sur ce dernier. La fabrication d'un enceinte s'effectue de la manière suivante. En référence à la figure 2 représentant un tube 1 , deux rainures hélicoldales voisines 3 et 4 de largeurs sensiblement égales, sont usinées sur la surface extérieure de celui-ci avec un même pas. Dans l'exemple représenté, la première rainure 3, a une profondeur plus importante que celle de la seconde rainure 4 et est prévue pour recevoir la base 5 des ailettes 2 dont l'une est représentée fig. 3. La largeur de la rainure 3 est sensiblement égale à l'épais- seur des ailettes 2, Dans l'exemple représenté, la section de; la rainure 3 est de forme rectangulaire, de meme que celle de la base 5 des ailettes 2 . Le mode d'usinage des rainures 3 et 4 n'a aucune influence sur la suite du procédé de fabrication du produit fini. L'ailette 2 est obtenue par découpage dans une tôle d'une couronne 6 de diamètres appropriés.On pratique ensuite une fente 7 , par exemple en biais, et une ouverture 8 dans cette couronne 6 . Eventuellement, on cintre légèrement la couronne 6 en écartant les deux bords de la fente 7 selon ltaxe 9 de la couronne jusqu'à ce que la distance entre ces deux bords soit egale au pas désiré 11 (voir fig. 3 et 4). Pour procéder à l'assemblage des ailettes 2 sur le corps tubulaire 1 rainuré, on introduit en vissant successivement chacune des ailettes dans la rainure 3 . L'ouverture 8 facilite l'entraînement en rotation de l'ailette 2 sur le corps tubulair-e 1, par l'utilisation d'un outil approprié tel qu'une pointe. La figure 4 représente un tronçon du corps tubulaire en demi-coupe axiale. Les surfaces de contact 10 de la rainure 3 avec l'ailette 2 doivent être relativement importantes car elles permettent une meilleure fixation par sertissage des pièces et elles assurent l'échange thermique entre les deux pièces en contact. Les sections des rainures 3 et 4 sont rectangulaires, mais elles pourraient présenter un fond arrondi pour disposer une graisse ou une colle thermique. Sur la figure 5, on a représenté des ailettes avant sertissage 12 et des ailettes serties 13 . Pour sertir les ailettes, on peut notamment utiliser une molette de sertissage 14 et un galet de pression 15 . Lors de ce sertissage, le corps tubulaire 1 est animé d'un mouvement de rotation, autour de son axe dans un sens tel que la molette de sertissage 14 se déplace dans la direction de la flèche 16 lorsqu'elle reste dans la rainure 4 Le galet de pression 15 maintient les ailettes 2 au fond de la rainure 3 en roulant sur le sommet de celles-ci pour favoriser le sertissage et obtenir la plus grande surface de contact 10 possible entre isailettes 12, et le tubeiPlacée immédiatement à côté du galet de pression 15 , la molette de sertissage 14 est enfoncée dans la rainure 4 ; elle affecte une forme telle qu'elle repousse le métal du corps tubulaire 1 en écartant la rainure 4 de sorte que l'ailette 17 commence à être sertie tandis que l'-autre ailette 18 est totalement sertie. La molette de sertissage roule dans la rainure 4 et peut donc effectuer un sertissage continu des ailettes 2 sur-le corps tubulaire 1 si ces ailettes sont disposées en continu. Les ailettes 2 représentées sur les figures sont des ailettes destinées à refroidir le corps tubulaire 1 et son contenu. La liaison entre ces ailettes de refroidissement et le corps tubulaire 1 doit, par conséquent, permettre un échange thermique satisfaisant. Bien que les surfaces de contact 10 soient importantes, on peut prévoir l'utilisation d'une graisse ou d'une colle thermique entre les ailettes 2 et le corps tubulaire 1 pour augmenter l'efficacité de la liaison thermique. Le fait que les ailettes 2 et le corps tubulaire e 1 soient des pièces distinctes permet d'utiliser des métaux différents. Ce procédé de fabrication permet donc d'éviter le moulage délicat et l'usinage très coûteux de l'ensemble en une seule pièce. Il permet également d'éviter les modes de montage tels que le soudage des ailettes sur le corps tubulaire, nécessitant des conditions particulières ou engendrant de grandes différences ou de fortes élévations locales de température, dilatant exagérement les métaux et provoquant des tensions inter- nes importantes pouvant nuire au contact des pièces en présence. Bien qu'un seul mode de réalisation ait été décrit, il est évident que toute modification apportée par l'Homme de l'Art dans le même esprit ne sortirait pas du cadre de la présente invention. En particulier, les rainures 3 et 4 peuvent être de profondeurs différentes ou identiques ; le sertissage peut être effectué ponctuellement ou en continu. Enfin, le tube peut ne pas être partout pourvu d'ailettes, lesquelles peuvent être jointes ou disjointes. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une enceinte tubulaire pour vue d'ailettes, caractérisé en ce qutil comprend les étapes suivantes - usinage sur la surface extérieure d'un corps tu bulaire (1) deux rainures hélicoldales (3) et (4) voisines et deux même pas - découpage dans de la tôle lesdites ailettes (2) af fectant la forme de couronnes fendues (6) - introucticaldune pluralité d'ailettes (2) dans la première rainure (3) de façon à constituer, si né cessaire, une ailette hélicoidale continue - sertisAqf desdites ailettes (2) au moyen dsune mo lette (14) introduite dans la seconde rainure (4) en appliquant un effort radial repoussant ainsi le métal dudit corps tubulaire (1) sur lesdites ailet tes (2) placées dans la première rainure (3) de part et d'autre de la seconde rainure (4). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pendant le sertissage, on applique un effort radial sur lesdites ailettes (2) au moyen d'un galet (15) rou lant sur le sommet desdites ailettes (2) pour les main tenir au fond de la première rainure (3). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la profondeur de la première rainure (3) est plus importante. que celle de la seconde rainure (4) de fa çon à augmenter la surface de contact dudit tube (1) sur lesdites ailettes (2). 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lton dispose aussi bien une graisse qu'unie colle thermi que entre ledit corps tubulaire (1) et lesdites ailet tes (2) dans la première rainure (3). 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après le découpage desdites ailettes fendues (2) et avant leur vissage sur ledit corps tubulaire (1), on les cintre en écartant les bords de la fente, de manie- re à ce que la distance entre ceux-ci soit égale au pas (11) des rainures.