Brevet FR2627579A1 — publié le 19890825

La présente invention concerne un échangeur de chaleur, notamment un radiateur de refroidissement, en particulier pour véhicule automobile. Habituellement un radiateur de refroidissement comporte un bloc échangeur de chaleur constitué d'un faisceau de tubes munis d'ailettes, soit disposées perpendiculairement en sens longitudinal des tubes en étant fixées à ceux-ci par brasage ou assemblage mécanique, soit disposées parallèlement au même sens en étant liées à ceux-ci par brasage, ledit faisceau de tubes à ailettes débouchant dans au moins une boîte collectrice de fluide, des parties latérales ou traverses disposées sur les bords latéraux du bloc échangeur et servant à la fois à augmenter la rigidité dudit bloc, à supporter et à maintenir des organes accessoires liés au véhicule, et/ou à fixer le radiateur sur le véhicule. Dans les réalisations actuelles, les traverses sont liées l'une à l'autre par des tirants disposés sensiblement au milieu du bloc échangeur, endroit o l'on a pu remarquer que les contraintes du radiateur sont les plus fortes, contraintes entraînant par exemple une déformation suite aux fortes pressions du fluide à refroidir parcourant ledit radiateur. Ces tirants sont constitués d'une tige munie aux extrémités de filetages aptes à recevoir, après introduction dans des ouvertures ménagées sur des saillies prévues sur les traverses, des écrous dont le vissage lie les traverses l'une à l'autre. Cette disposition est cependant désavantageuse, car il est nécessaire de disposer de tirants de diamètre suffisant afin de permettre la réalisation, aux extrémités de ceux-ci, d'un filetage assez important pour pouvoir résister aux contraintes du radiateur. En outre, lors de l'opération de vissage, il peut se produire une mauvaise coopération des filetages de l'écrou et du tirant en entraînant une détérioration de ceux-ci et dans ce cas il est nécessaire de remplacer le tirant dans son intégralité. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients tout en proposant un tirant de construction économique et dont la fixation est une opération simple tout en procurant une liaison sûre entre les traverses. Selon l'invention, un échangeur de chaleur, notamment radiateur de refroidissement, en particulier pour véhicule automobile, comportant un bloc échangeur de chaleur constitué d'un faisceau de tubes à ailettes débouchant dans au moins une boîte collectrice de fluide, des parties latérales ou traverses disposées sur les bords latéraux du bloc et liées l'une à l'autre par au moins un tirant disposé sur chaque face frontale dudit bloc, est caractérisé en ce que le tirant est un tirant ayant la forme d'un cylindre creux. Selon une autre caractéristique le tirant est fixé sur la traverse par une augmentation de dimension radiale d'au moins une de ses extrémités. Grâce à ces dispositions, d'une part le tirant peut être de diamètre moindre, ce qui favorise le passage d'air extérieur et, d'autre part, les opérations de vissages sont supprimées. Les autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre en se référant aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue montrant un échangeur de chaleur comportant un tirant selon l'invention; la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne A-A de la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective montrant un dispositif de fixation du tirant sur la traverse; - la figure 4 est une variante en coupe locale d'un dispositif de fixation du tirant; - la figure 5 est une autre variante en coupe locale d'un dispositif de fixation du tirant; - la figure 6 est une autre variante en coupe locale d'un dispositif de fixation du tirant. Les figures 1 et 2 montrent un échangeur de chaleur 1, notamment un radiateur de refroidissement pour véhicule automobile, comportant un bloc 2 échangeur de chaleur constitué d'une série de tubes 3 parallèles entre eux et débouchant dans au moins une boîte collectrice de fluide, ici deux 4 et 5, des ailettes ondulées ou dissipateurs 6 fixés d'une part entre les tubes 3 et, d'autre part, sur le bord libre du premier et du dernier tube 3, des joues 7 fixées sur le bord libre du premier et du dernier dissipateur 6, des parties élastiquement déformables 8 fixées sur le bord libre des joues 7 et recouvertes par des traverses 9 aptes à recevoir les extrémités des tirants 10, ici au nombre de deux, disposées de part et d'autre du bloc 2 en étant situés sensiblement au milieu de celui-ci. Les traverses 9 comportent, comme mieux visible sur les figures 2 et 3, une paroi plane 11 raccordée à deux profils en U 11' de branches verticales 12,13 et de branche horizontale 14, profils disposés longitudinalement de part et d'autre de ladite paroi plane en se raccordant par l'extrémité libre des branches 12,13 respectivement du premier et du deuxième profil 11' aux bords longitudinaux de ladite paroi plane. C'est à l'intérieur de ces profils en U 11' et plus particulièrement à travers la branche 14 qu'est prévu un alésage 15 apte à recevoir les tirants 10 et plus particulièrement leurs extrémités 16. Comme mieux visible sur la figure 3, le tirant 10 est un tirant ayant la forme d'un cylindre creux, dénommé ci-après tirant tubulaire, dont les extrémités 16 débouchent, au-delà de la branche horizontale 14, dans le volume intérieur délimité par le profil 11'. Cette extrémité est fixée sur la traverse 9 grâce à l'augmentation de dimension radiale réalisée, dans ce cas, par un procédé d'évasage donnant, d'une part, une partie tubulaire 18 de plus grand diamètre que le diamètre du tirant et, d'autre part, une partie tubulaire conique 18 reliant la partie 17 à la partie tubulaire du tirant 10. Ainsi pour la mise en place des tirants 10, il suffit d'appliquer une force perpendiculaire sur chaque traverse 9, de façon à ce que celles-ci écrasent les parties élastiquement déformables 8 en se rapprochant l'une de l'autre et, de glisser, à travers l'alésage 15 prévu sur chaque traverse et en vis-à-vis l'un de l'autre, un tirant tubulaire 10 de longueur suffisante pour que chaque extrémité 16 débouche au-delà de la branche horizontale 14 et de venir ensuite procéder à l'augmentation de dimension radiale des extrémités consistant ici à évaser celles-ci de façon à obtenir des parties tubulaires 17 et des parties tubulaires coniques 18, puis de relâcher les forces appliquées sur les traverses de manière à ce que les extrémités comportant une augmentation de dimension radiale, ici les parties tubulaires et les parties coniques soient en contact avec la face externe 14' de la branche 14. Dans le cas de la figure, c'est la partie conique 15 qui est en contact, par ses flancs coniques, avec le bord externe, situé dans le volume délimité par le profil en U, de l'alésage 15 en immobilisant la traverse 9. La figure 4 montre une variante de réalisation de l'invention selon laquelle l'extrémité 16 du tirant tubulaire 10, traversant l'alésage 15 et débouchant au-delà de la branche horizontale 14 dans le volume délimité par le profil en U 11', comporte une augmentation de dimension radiale consistant en un bourrelet extérieur 19 de plus grand diamètre que le diamètre de l'alésage 15, en étant situé à distance du bord libre de l'extrémité 16. Ce bourrelet comporte, en pratique, une forme semi-cylindrique dont l'intersection avec le tube 10 prend appui sur la face externe 14' de la branche 14, face externe située dans la même direction et le sens opposé à celui du bloc 2, plus particulièrement cette face externe se situe à l'intérieur du volume délimité par le profil en U 11'. La figure 5 montre une autre variante de réalisation de l'invention selon laquelle l'augmentation de dimension radiale de l'extrémité 16 consiste en un rabattement extérieur 20 de l'extrémité libre 21 du tirant 10. Ce rabattement est effectué, lors d'une première opération, dans une première direction sensiblement orhtogonale à l'axe général du tirant et vers l'extérieur de celui-ci, puis, lors d'une seconde opération, dans une seconde direction sensiblement orthogonale à la première et de sens dirigé vers la face externe 14' de la branche horizontale 24, de façon à ce que l'extrémité libre 21 de la partie rabattue 20 vienne en contact avec ladite face externe 14' en immobilisant la traverse 9. En pratique, comme mieux visible sur là figure 5, le rabattement 20 est effectué de telle sorte que, celui-ci, pour faciliter son exécution, comporte une partie semi-cylindrique 22 otbenue par un procédé d'évasage, connu en soi, permettant d'évaser l'extrémité 21 par glissement de celleci sur une partie semi-cylindrique creuse prévue sur le poinçon d'évasage et grâce auquel il est possible de moduler la position de l'extrémité 21 par rapport au point le plus haut de la partie 22, ce qui permet de faire varier les positions respectives des traverses l'une par rapport à l'autre et de ce fait pouvoir rattraper les éventuelles dispersions. La figure 6 est une autre variante de réalisation selon laquelle l'augmentation de dimension radiale de l'extrémité 16 consiste en un écrasement 23 partiel ou total de ladite extrémité. Cet écrasement est exécuté par rapprochement diamétral des parois du tube 10 en entraînant une augmentation de diamètre de l'extrémité du tube 10 dans la direction opposée à celle de l'écrasement. Cet écrasement donne, vu de dessus, une configuration sensiblement ovale à ladite extrémité si celui-ci est partiel et une configuration dans laquelle les parois rapprochées l'une de l'autre se trouvent en contact mutuel si ledit écrasement est total. Dans ces deux configurations et comme mieux visible sur la figure, l'extrémité 16 donne, en vue frontale, une configuration sensiblement trapézoïdale dont la petite base est dirigée vers la face 14' de la branche 14 et dont les bords inclinés 24,25 sont en contact avec le bord extrême de l'alésage 15 de manière à immobiliser la traverse 9. La mise en place du tirant 10, dans les exemples décrits pour les figures 4,5,6, s'effectue de la même manière que celle décrite pour la figure 3. Il peut être envisagé cependant de procéder à celle-ci d'une manière différente. Ainsi le tirant 10, avant sa mise en place, peut être muni d'une augmentation de dimension radiale 17,18,19,20,23 sur l'une de ses extrémités 16 puis être glissé à travers les alésages-15 prévus sur les traverses de façon à ce que ladite. extrémité soit en contact, par son augmentation de dimension radiale, avec la face externe 14' de la branche 14 et de pratiquer ensuite l'augmentation de dimension radiale sur l'autre extrémité. De même il peut être envisagé que les deux extrémités 16 soient pourvues d'augmentation de dimension radiale 17,18,19,20,23 avant montage sur les traverses 9. Pour cela il suffit de prévoir, sur lesdites traverses, que l'alésage 15 soit en communication avec le bord libre du profil en U 11' par exemple par une lumière 7 de largeur égale au diamètre du tirant 10 mais inférieure au diamètre de l'alésage 15 et débouchant dans l'alésage et sur ledit bord libre et que les branches 13,12 respectives de chaque profil soient munies'de passages permettant l'introduction des extrémités 16 conformées. Ainsi il suffit de faire glisser, parallèlement au bloc échangeur, le tirant de manière à ce que les extrémités 16 traversent les branches 12,13, glissent dans les lumières et viennent se positionner dans les alésages 15. Dans une variante de réalisation, les tirants 10 peuvent présenter au voisinage de chacune de leurs extrémités 16, comme représenté en traîts pointillés sur la figure 4, une butée d'arrêt 30, limitant, lors du montage, l'écrasement des parties élastiquement déformables 8 tout en donnant un écartement des traverses sensiblement constant. Dans un exemple de réalisation, il est prévu un bourrelet extérieur 31 disposé à chaque extrémité 16 d'une façon telle que l'une des faces de celui-ci prenne appui sur la face interne de la traverse 9 et plus particulièrement sur la face opposée à la face 14' de la branche 14. - Lors du montage il suffit de glisser l'une des extrémités 16 dans l'alésage 15 de la première traverse 9, préalablement mise en place, jusqu'à ce que la butée-30 vienne en appui sur la face interne de ladite traverse, puis de glisser l'autre traverse 9 sur l'autre des extrémités 16 et d'appliquer une force perpendiculaire sur chaque traverse de façon à ce que les deux traverses soient en contact par leurs faces internes avec les butées 39. L'augmentation de dimension radiale est ensuite pratiquée comme précédemment décrit. REVENDICATIONS 1) Echangeur de chaleur, notamment radiateur de refroidissement, en particulier pour véhicule automobile, comportant un bloc échangeur de chaleur (2) constitué d'un faisceau de tubes à ailettes (3,6) débouchant dans au moins une boîte collectrice de fluide'(4,5), des parties latérales ou traverses (9) disposées sur les bords latéraux du bloc (2) et liées l'une à l'autre par au moins un tirant (10) disposé sur chaque face frontale dudit bloc, caractérisé en ce que le tirant (10) est un tirant ayant la forme d'un cylindre creux. 2) Echangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tirant (10) est fixé sur la traverse (9) par une augmentation de dimension radiale d'au moins une de ses extrémités (16). 3) Echangeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'augmentation de dimension radiale est située au-delà de la face (14') de la branche (14) de la traverse (9). 4) Echangeur selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'augmentation de dimension radiale est une partie tubulaire (17) de plus grand diamètre que le diamètre du tirant (10). ) Echangeur selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'augmentation de dimension radiale est un bourrelet (19) extérieur. 6) Echangeur selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'augmentation de dimension radiale est un rabattement extérieur (20) du bord libre (21) de l'extrémité (16). 7) Echangeur selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'augmentation de dimension radiale est un écrasement (23) par pincement de l'extrémité (16) du tirant (10). 8) Echangeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'augmentation de dimension radiale est prévue sur au moins une extrémité (16) du tirant (10) avant montage sur les traverses (9). 9) Echangeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tirant (10) comporte au voisinage de ses extrémités (16) des butées d'arrêt (30) pour les traverses (9).