Brevet FR2710972A1 — publié le 19950414

L'invention concerne un récipient collecteur, un réservoir ou analogue fabriqué par moulage par injection en matière plastique, en particulier pour échangeurs de chaleur de véhicules automobiles, possédant une tubulure de raccordement courbe ou coudée. Les tubulures de récipients collecteurs en matière plastique ayant de telles formes géométriques sont difficiles à démouler lorsqu'elles doivent être réalisées d'un seul tenant avec le récipient collecteur. Il faut dans ce cas des noyaux compliqués et les possibilités de conformation du récipient sont limitées par les problèmes de démoulage. Une autre possibilité pour réaliser de telles géométries de tubulures compliquées, consiste à rapporter les tubulures sur le récipient collecteur proprement dit, par soudage par exemple. Un tel as- semblage soudé représente cependant une dépense supplémentaire en raison du travail occasionné et crée des sources additionnelles de défauts. Il est connu aussi (DE-B-23 53 362), de fabriquer la tubulure de raccordement pour tuyau souple comme une pièce séparée qui est ensuite fixée dans la boîte à eau par un assemblage à encliquetage. La présente invention a donc pour but de créer un récipient collecteur en matière plastique, possédant une tubulure de forme géométrique compliquée, qui puisse être moulé par injection d'un seul tenant, avec lequel les inconvénients précités ne se produisent pas et dont la forme puisse donc être choisie à peu près librement, tout en permettant un démoulage simple. A cet effet, selon l'invention, un récipient collecteur, un réservoir ou analogue moulé par injection en matière plastique, en particulier pour échangeurs de chaleur de véhicules automobiles, possédant des tubulures de raccordement qui sont courbes ou coudées et, de ce fait, difficiles à démouler est caractérisé en ce qu'un noyau creux, entouré extérieurement de matière plastique injectée, est disposé dans la zone du coude ou de la courbe, à l'intérieur de la tubulure. A la place des noyaux massifs employés jusqu'à présent, l'invention utilise donc un noyau creux qui est mis en place dans le moule dans la zone de la tubulure, dont les extrémités sont fermées lors du moulage, de sorte que de la matière plastique est seulement injectée extérieurement autour de lui, et qui reste dans le récipient et plus spécialement dans la tubulure après l'opération de moulage. Il devient ainsi possible de travailler avec des noyaux relativement simples qui se laissent facilement démouler et autorisent par ailleurs une grande liberté dans le choix des formes géométriques à la fois des tubulures et du récipient. L'invention vise également à apporter un procédé pour fabriquer un tel récipient collecteur. D'autres caractéristiques en avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: * la figure 1 est une coupe transversale partielle d'une boîte à eau pourvue d'une tubulure; et * la figure 2 représente une telle boîte à eau avec différents noyaux. La figure 1 est une coupe transversale partielle d'une boîte à eau ou collecteur I en matière plastique et pourvu d'une tubulure coudée 2 venue de moulage. Le collecteur 1 est fermé par un fond métallique 3 dans lequel débouchent des tubes 4. Un tel échangeur de chaleur est utilisé en particulier comme radiateur pour véhicules automobiles. Un noyau creux 5, appliqué par sa paroi externe 6 contre la paroi interne 7 de la tubulure 2 en matière plastique, est disposé dans la zone coudée 2a de la tubulure. Le noyau creux 5 lui-même est en métal, en aluminium ou laiton par exemple, ou également en matière plastique. Le point de fusion du matériau du noyau creux doit au moins être égal au point de fusion de la matière plastique du collecteur et sera généralement au moins de peu au-dessus du point de fusion de la matière plastique à mouler autour du noyau pour former la tubulure. L'épaisseur de la paroi du noyau creux peut correspondre à peu près à l'épaisseur de paroi de la tubulure 2 et dépend de l'écart entre les deux points de fusion en ce sens que l'épaisseur de paroi du noyau creux peut être d'autant plus faible que cet écart est grand. La figure 2 illustre la fabrication du collecteur et montre plus exactement la disposition des noyaux lors du moulage. Les extrémités 13, 14 du noyau creux, désigné ici par 15, sont fermées, c'est-à-dire obturées de manière étanche, par des noyaux massifs 16, 17 désignés également par noyau I et noyau II respectivement. Pour l'opération de moulage, ces deux noyaux massifs 16, 17 sont mis en place dans un moule à injection non représenté et maintiennent le noyau creux 15 en place dans le moule lors du moulage. A coté du noyau massif 17, se trouve encore un autre noyau massif 18 (III) qui remplit le volume intérieur du collecteur 11 proprement dit et est démoulé en premier. On voit dans cette représentation qu'il suffit de déplacer le noyau 17 sur une distance relativement courte vers la droite, c'est-à-dire vers l'intérieur du récipient, pour que son extrémité se dégage de la paroi interne du récipient 11 et qu'il puisse ensuite être retiré de ce dernier vers le bas. La largeur du récipient collecteur peut ainsi être maintenue relativement faible, ce qui serait impossible en cas d'utilisation, non pas d'un noyau creux selon l'invention, mais de noyaux classiques. Dans ce cas, il faudrait remplir le vide 10, se trouvant à l'intérieur du noyau creux 15 entre les deux noyaux massifs 16, 17, par un noyau massif, lequel devrait ensuite être démoulé par un déplacement vers la droite sur une distance d'autant plus grande, ce qui rendrait le récipient inutilement large. Après le démoulage des noyaux massifs 16, 17, 18, le noyau creux 15 reste donc dans le récipient 11, c'est-à-dire dans la tubulure 12 dont il présente à peu près la forme. Extérieurement, ce noyau creux est entouré complètement de matière plastique injectée et ses extrémités 13, 14 forment des épaulements par rapport à la paroi interne de la tubulure 12. Bien que cela représente un rétrécissement de la section droite, ce rétrécissement n'est pas important en raison de l'épaisseur relativement faible de la paroi du noyau creux 15 d'une part et il peut en être tenu compte dès le départ, lors du choix de la section de la tubulure, d'autre part. Par ailleurs, les extrémités 13, 14 du noyau creux 15 peuvent être biseautées intérieurement afin de réduire la résistance opposée à l'écoulement. Enfin, le noyau creux peut également être divisé, par exemple dans un plan axial, ce qui procure d'autres possibilités pour la conformation géométrique de la tubulure. Les deux moitiés du noyau creux seraient alors réunies avant la mise en place dans le moule à injection, c'est-à-dire assemblées au droit de leur plan ou surface de division par des moyens d'assemblage appropriés. Il devient ainsi possible aussi de mouler par injection, d'un seul tenant, des formes de tubulures ne pouvant pas être démoulées de façon classique, par exemple avec des élargissements de section en sens contraire au sens de démoulage. Ainsi qu'il ressort de ce qui précède, le procédé selon l'invention pour fabriquer un tel récipient collecteur consiste donc à: a) positionner le noyau creux 15 dans un moule à injection, b) fermer et maintenir les extrémités 13, 14 du noyau creux 15 par des noyaux massifs 16, 17, c) fermer le moule et injecter la matière plastique à la fois autour du noyau creux 15 et autour des noyaux massifs 16, 17, 18 et d) ouvrir le moule après l'opération de moulage et démouler seulement les noyaux massifs 16, 17, 18. REVENDICATIONS 1. Récipient collecteur ou réservoir, moulé par injection de matière plastique, en particulier pour échangeurs de chaleur de véhicules automobiles, possédant des tubulures de raccordement qui sont courbes ou coudées et, de ce fait, difficiles à démouler, caractérisé en ce qu'un noyau creux (5, 15), entouré extérieurement de matière plastique injectée, est disposé dans la zone du coude (2a, 12a) ou de la courbe, à l'intérieur de la tubulure (2, 12). 2. Récipient collecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau du noyau creux (5, 15) présente un point de fusion égal ou supérieur au point de fusion de la matière plastique à mouler autour de lui. 3. Récipient collecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'épaisseur de la paroi du noyau creux (5, 15) correspond à peu près à l'épaisseur de paroi de la tubulure (2, 12) ou diminue à mesure que l'écart des points de fusion des matériaux du noyau creux et de la tubulure est plus important. 4. Récipient collecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le noyau creux (5, 15) possède à peu près la forme de la tubulure (2, 12) et crée par ses extrémités (13, 14) des épaulements par rapport à la paroi interne de la tubulure. 5. Récipient collecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le noyau creux (5, 15) est divisé. 6. Procédé pour fabriquer un récipient collecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que a) on positionne le noyau creux (15) dans un moule à injection, b) on ferme et on maintient les extrémités (13, 14) du noyau creux (15) par des noyaux massifs (16, 17), c) on ferme le moule à injection et on injecte de la matière plastique à la fois autour du noyau creux (15) et autour des noyaux massifs (16, 17, 18) et d) après l'opération de moulage, on ouvre le moule et on démoule seulement les noyaux massifs (16, 17, 18).