Brevet FR2578968A1 — publié le 19860919

L'invention concerne les échangeurs de chaleur qui sont utilisés en particulier dans l'industrie automobile, soit pour refroidir un liquide circulant dans les chemises du moteur, soit pour chauffer l'air devant Etre admis dans l'habitacle du véhicule. L'invention s'applique essentiellement a ceux de ces échangeurs dans lesquels l'étanchéité entre les tubes de circulation qu'ils comportent et des colles d'une plaque collectrice est assurée par des douilles en matière souple, par exemple en élascomère, qui présentent une partie de retenue s'étendant sur l'extrémité des collets. Dans les échangeurs de ce type, lors de l'utilisation, il existe un risque de la plaque collectrice et les douilles d'étanchéité coulissent par rapport aux tubes, par exemple sous l'effet de vibrations et de la pression régnant S l'intérieur de l'échangeur. I1 peut ainsi se produire que la plaque collectrice échappe des tubes, ce qui constitue évidemment un incident grave puisqu'il en résulte une perte immédiate du liquide de circulation. Pour pallier l'inconvénient ci-dessus, il a été en visagé de déformer la partie du tube se trouvant au-dessus des collets pour qué cette partie forme une butée empêchant le déplacement de la plaque collectrice dans le sens par lequel elle peut s'échapper. La déformation du tube pour former une butée au-dessus des collets risque d'endommager les parties de retenue que comporteniles douilles d'étanchéité. I1 est de même possible que les douilles soient elles-mêmes endommagées et, de ce fait, des fuites peuvent se produire, soit immédiatement, soit après un certain temps d'usage de l'échangeur. L'invention résout le problème exposé dans ce qui précède en permettant de verrouiller les tubes et les plaques collectrices sans risque d'endommagement des douilles d'étanchéité et des parties de retenue qu'elles peuvent présenter, ce qui rend possible de réaliser des échangeurs de chaleur comportant des plaques collectriçes aux deux extrémités des tubes de circulation sans qu'il y ait à relier les plaques collectrices par des joues latérales ou de réaliser des échangeurs comportant des tubes pliés en épingle débouchant par leurs deux extrémités dans une même plaque collectrice. Conformément à l'invention, le dispositif pour le verrouillage de tubes sur une plaque collectrice d'un échangeur de chaleur dans lequel la plaque collectrice présente des collets délimitant des passages de tubes à l'intérieur desquels sont disposées des douilles souples présentant à leurs extrémités des parties de retenue, est caractérisé par au moins une pièce d'arrêt s'étendant au-dessus de la partie de retenue de la douille d'au--moins un tube et présentant un bord prenant appui sur la plaque collectrice et par une extrémité gonflée ou autrement déformée du tube s'étendant au-dessus de la pièce d'arrêt. 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, aux dessins annexés. La fig. 1 est une élévation schématique d'un échangeur de chaleur auquel s'applique l'invention. La fig. 2 est une coupe-élévation partielle illustrant un mode de réalisation de l'invention. La fig. 3 est une perspective,en partie arrachée, d'un ensemble plaque collectrice, boîte à eau illustrant l'invention selon une variante. La fig. 4 est une coupe partielle illustrant une variante. La fig. 1 illustre un échangeur de chaleur ne comportant pas de joues latérales, cet échangeur étant du type de ceux mis en oeuvre pour le refroidissement du liquide de moteurs thermiques ou pour chauffer de l'air devant être admis dans l'habitacle du véhicule. L'échangeur comprend de façon connue uses tubes de circulation 1 reliés à des dissipateurs 2, par exemple des ailettes. Les extrémités des tubes 1 sont engagées dans des plaques collectrices 3, 3a. Dans l'exemple représenté, il existe deux plaques collectrices 3, 3a, mais l'invention pourrait être mise en oeuvre de la même façon dans un échangeur de chaleur dont les tubes seraient conformés en épingle et déboucheraient par leurs deux extrémités dans une seule et même plaque collectrice. Les plaques collectrices 3, 3a sont recouvertes par des boîtes à eau 4, 4a Pour le support de l'échangeur de chaleur et/ou pour le support d'accessoires de cet échangeur de chaleur, les boites à eau 4, 4a sont munies de consoles ou autres organes 5, 5a. Comme l'illustre la fig. 2, chaque plaque collectrice, par exemple la plaque collectrice 3, présente des collets 6 délimitant des passages de tubes dans lesquels sont engagées des douilles 7 en matière souple, par exemple en élastomère, qui sont formées à partir d'une feuille 8 en même matière. Pour empêcher que les douilles 7 puissent être déplacées à l'intérieur des collets 6, elles sont munies à leurs extrémités de parties de retenue 9 représentées sous la forme de bourrelets qui coiffent le dessus de chaque collet 6. La feuille 8 qui délimite les douilles 7 présente sur son dessous des saillies destinées à constituer des butées pour le dissipateur d'extrémité 2a, à savoir la première ailette, qui est ainsi empêché d'être plaqué directement contre la feuille 8. Pour empecher que chaque plaque collectrice 3 puisse être déplacée dans le sens de la flèche f le long des tubes 1 ,par exemple sous l'influence de vibrations, on met en place sur la partie saillante d'au moins un des tubes, par exemple le tube la, une pièce d'arrêt 11 qui, à la fig. 2, est constituée par une coupelle enfilée sur le tube la et dont le bord lla prend appui sur le dessus de la plaque collectrice 3. L'extrémité i du tube la est ensuite gonflée audessus de la coupelle 11 de sorte que cette dernière est immobilisée entre ladite extrémité i et le dessus de la plaque collectrice 3 tout en protégeant la partie de retenue 9 en élastomère que forme la douille 7. La fig. 3 illustre une légère variante selon laquelle la pièce d'arrêt 7 présente la forme d'un boîtier ouvert ou d'un étrier pour être enfilé sur plusieurs tubes 1, par exemple sur tous les tubes d'une même rangée. L'extrémité des tubes 11 qui est gonflée l'est sur une faible hauteur, par exemple sur quelques millimètres de sorte qu'il est possible, comme illustré à la fig. 2, que tous les tubes présentent la même longueur. S'il est souhaité que l'extrémité 11 qui est gonflée présente une hauteur dépassant par exemple 3 mm, alors il est avantageux que ceux des tubes qui sont engagés dans une pièce d'arrêt soient plus longs que les autres tubes, ce qui est illustré à la fig. 2. Pour empêcher le déplacement dans le sens de la flèche f1 de chaque plaque collectrice, il est théoriquement possible de munir un seul tube 1 d'une pièce d'arrêt 11. Cependant, il est avantageux pour une plus grande sureté que des pièces d'arrêt 11 soient enfilées sur deux tubes ou deux groupes de tubes distants les uns des autres par exemple sur deux tubes ou groupes de tubes de l'extrémité de l'échangeur. La partie gonflée li peut être autrement déformée, par exemple partiellement repliée ou sertie sur le dessus de la pièce d'arrêt 11. En outre, la pièce d'arret 11 peut ëtre éventuellement être enfilée sur tous les tubes 1. Selon la variante de la fig. 4, la plaque collectrice 3 présente des collets 6a dirigés vers le bas et la feuille 8 en élastomère s'étend au-dessus de la plaque collectrice. Dans cette réalisation, la pièce d'arrêt lia est en forme de coupelle évasée pour délimiter une surface d'appui relativement importante sur la feuille 8 qui ne risque pas d'être endomma gée lors du gonflage ou évasement de l'extrémité 1 des tubes. L'invention nbse pas limitée aux exemples de réalisation représentés et décrits en détail car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier, l'invention peut être mise en oeuvre de la même façon lorsque les tubes 1 et les dissipateurs 2 sont reliés ensemble par brasage pour constituer un faisceau sur lequel au moins une plaque collectrice 3 est ensuite montée. De même, les tubes peuvent présenter, en section, une forme autre que circulaire. En outre, le pied des pièces d'arrêt 11 peut être en forme de coupelle évasée lorsque la plaque 8 formant les douilles 7 s'étend sur le dessus de la plaque collectrice. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le verrouillage de tubes sur une plaque collectrice d'un échangeur de chaleur dans lequel la plaque collectrice présente des collets (6) délimitant des passages de tubes à l'intérieur desquels sont disposées des douilles (7) présentant à leurs extrémités des parties de retenue (9), des tubes (1) étant engagés dans les douilles (7), caractérisé par au moins une pièce d'arrêt (11) s'étendant au-dessus de la partie de retenue (9) d'au moins un tube (la) et présentant un bord (11a) prenant appui sur la plaque collectrice (3) et par une extrémité de tube (11) gonflée ou autrement déformée s'étendant au-dessus de la pièce d'arrêt (lui. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce d'arrêt (11) présente la forme d'une coupelle, d'un boîtier ouvert ou d'un étrier. 3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce d'arrêt (11) est enfilée sur les tubes d'une même rangée de tubes. 4. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pièce d'arrêt (11) est enfilée sur les tubes d'extrémité ou sur les tubes voisins des tubes d'extrémité. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pièce d'arrêt est enfilée sur tous les tubes. 6. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les douilles 17) sont reliées à une même feuille (8) qui délimite des saillies (10) contre lesquelles bute un dissipateur (2a) qui maintient à distance la feuille (8) et la plaque collectrice. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la pièce d'arrêt (11, lia) prend appui sur la plaque collectrice (3) par l'intermédiaire de la feuille (8) formant les douilles (7). 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la pièce d'arrêt (lia) est en forme de coupelle évasée pour prendre appui sur la feuille (8) formant les douilles (7!. 9. L'application du dispositif de l'une des revendications 1 à 8 à la réalisation d'un échangeur de chaleur dont les extrémités des tubes (1) débouchent dans deux plaques collectrices opposées (3, 3a) et ne comportant pas de joues latérales. 10. L'application du dispositif et du procédé selon l'une des revendications 1 à 8 à la réalisation d'un échangeur comportant des tubes pliés en épingle dont les deux extrémités débouchent dans une même plaque collectrice