Brevet FR2867553A1 — publié le 20050916

VTM1515.FRD Boîte collectrice d'échangeur de chaleur avec joint d'étanchéité L'invention concerne une boîte collectrice pour échangeur de chaleur formée par l'assemblage de deux composants, avec interposition d'un joint d'étanchéité, par exemple annulaire, entre des bords périphériques respectifs desdits composants. De telles boîtes collectrices sont d'un usage courant notamment dans des radiateurs de refroidissement de moteurs thermiques de véhicules automobiles. Le but de l'invention est de permettre un positionnement précis du joint par rapport à l'un des composants de la boîte au cours du montage de celle-ci, facilitant ainsi les opérations d'assemblage de l'échangeur de chaleur. L'invention vise notamment une boîte collectrice du genre défini en introduction, et prévoit que ledit joint est tendu autour d'une multiplicité de pions dont chacun est lié rigidement à l'un desdits composants. Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou de substitution, sont énoncées ci-après: - Le joint présente un contour sensiblement polygonal convexe et un pion est prévu à chacun des sommets dudit contour. - Au moins un pion est prévu entre deux sommets consécutifs dudit contour. - Ledit contour est sensiblement rectangulaire. - L'un des composants est une pièce moulée creuse avec laquelle certains au moins desdits pions sont venus de moulage. - Tous les pions sont liés rigidement au même composant. - Certains au moins desdits pions viennent en butée par leur extrémité sur le composant autre que celui auquel ils sont 5 liés rigidement de manière à limiter la compression du joint. L'invention a également pour objet un échangeur de chaleur comprenant une boîte collectrice telle que définie ci-dessus, ainsi qu'un procédé d'assemblage d'une telle boîte collec- trice, procédé dans lequel on met en place le joint sur l'un desdits composants muni de certains au moins desdits pions, le joint étant préalablement allongé élastiquement de manière à venir entourer les pions, et étant ensuite relâché de manière à se resserrer autour des pions, puis on rapproche les deux composants l'un de l'autre en comprimant le joint entre leurs bords périphériques, et on les fixe en position. Avantageusement, le joint est allongé élastiquement au moyen d'un outil qui vient en prise avec celui-ci de part et 20 d'autre de chacun des sommets dudit contour polygonal. Les caractéristiques et avantages de l'invention sont exposés plus en détail dans la description ci-après, avec référence aux dessins annexés. La figure 1 est une vue partielle en coupe d'un échangeur de chaleur comportant une boîte collectrice selon l'invention. Les figures 2a à 2d sont des vues en perspective montrant quatre phases successives de la mise en place du joint sur l'un des composants de la boîte collectrice au moyen d'un outil. Les figures 3a à 3d sont des vues de détail agrandies des 35 figures 2a à 2d respectivement. Les figures 4a à 4d sont des vues en perspective représentant quatre phases de travail successives préalables à la mise en place du joint sur le composant. La figure 1 représente partiellement une boîte collectrice formée de deux composants, à savoir une pièce creuse 1 en forme de cuvette en matière plastique moulée par injection, et une plaque collectrice 2 en tôle métallique emboutie. La plaque 2 présente une partie plane 3 à partir de laquelle sont formés par emboutissage et/ou poinçonnage des collets 4 entourant des ouvertures qui sont traversées par des tubes 5 destinés à la circulation d'un fluide caloporteur, chaque tube 5 débouchant par une extrémité 6 à l'intérieur de la boîte collectrice. Le bord périphérique de la pièce 1 présente une surface annulaire plane 7 tournée vers la partie plane 3 de la plaque 2, dans une région périphérique 8 de celle-ci entourant l'ensemble des collets 4, un joint d'étanchéité annulaire 9, qui présente au repos une section transversale circulaire, étant comprimé entre la surface 7 et la région 8. Pour ce faire, des pattes de sertissage 10 formées à la périphérie de la plaque 2 sont recourbées de manière à s'appuyer sur un épaulement 11 de la pièce 1, sollicitant ainsi le bord périphérique de celle-ci en direction de la partie 3 de la plaque 2. Selon l'invention, le joint 9 est en contact avec un pion 12 venu de moulage avec la pièce 1 et faisant saillie par rapport à la surface 7. Dans l'exemple illustré, l'extrémité du pion 12 vient en butée sur la partie plane 3 de la plaque 2, définissant ainsi le degré de compression du joint 9. Comme on le voit sur la figure 2a, qui illustre la pièce 1 dans son ensemble, celle-ci présente quatre pions 12 situés aux quatre angles du contour rectangulaire de la boîte collectrice et adjacents à la surface périphérique 7, vers l'intérieur de la boîte par rapport à celle-ci. La figure 2a montre également le joint 9 allongé élastiquement par un outil en vue de sa mise en place sur la pièce 1. L'outil comprend quatre doigts 20 qui viennent en prise avec le joint au voisinage des quatre sommets de son contour rectangulaire respectivement, chaque doigt 20 étant en forme d'équerre et présentant une première branche 21 s'étendant le long d'un grand côté du rectangle et une seconde branche 22 s'étendant le long du petit côté du rectangle. L'allongement élastique 2867553 4 du joint est provoqué par l'écartement mutuel des doigts 20 dont les branches s'appuient sur les génératrices du joint tournées vers l'intérieur du contour rectangulaire. L'outil de mise en place comprend également des plaquettes de poussée 23, une telle plaquette étant disposée le long de chacune des branches 21, 22 de chaque doigt 20, soit huit plaquettes au total. Dans la représentation selon la figure 2a, les plaquettes 23 sont en contact avec le dessus du joint 9 disposé sensiblement selon un plan horizontal, au-dessus de la surface 7 de la pièce 1. Après l'allongement du joint, l'outil est abaissé en direction de la pièce 1 pour déposer le joint sur la surface 7, les pions 12 venant se loger dans des encoches 24 ménagées aux angles des doigts 20. Ensuite, comme représenté sur la figure 2c, les doigts 20 sont relevés tandis que les plaquettes 23 restent en place pour maintenir le joint contre la surface 7. Le joint se rétracte alors par élasticité et une pression de contact s'établit entre celui-ci et les pions 12, assurant un positionnement stable du joint par rapport à la pièce 1. L'outil est ensuite retiré, laissant le joint en place sur la pièce 1 comme représenté sur la figure 2d. L'assemblage du sous-ensemble obtenu et de la plaque collec- trice s'effectue alors de manière classique. Les figures 4a à 4d illustrent à titre d'exemple la manière dont le joint peut être préparé pour être saisi par l'outil de mise en place. Sur la figure 4a est représenté un bac collecteur 30 définissant une cavité 31, ayant un fond plat de forme générale rectangulaire dont la longueur et la largeur sont plus grandes que celles du contour rectangulaire du joint. Sur la figure 4b, le joint 9 est déposé sans précaution particulière sur le fond 32 du bac 30. Sur la figure 4c, l'outil de mise en place est à son tour posé sur le fond 32, les doigts 20 étant rapprochés les uns des autres de manière à se placer à l'intérieur du profil rectangulaire du joint et les plaquettes étant positionnées par rapport aux branches des doigts de manière à se situer immédiatement au- 2867553 5 dessus des génératrices supérieures du joint. Les doigts sont alors écartés les uns des autres de manière à allonger élastiquement le joint et l'outil est extrait du bac récepteur, entraînant le joint avec lui comme représenté sur la figure 4d. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés. En particulier, les pions ne sont pas nécessairement venus de moulage avec une pièce moulée, mais peuvent être liés au composant concerné d'une autre manière, par exemple par soudage dans le cas d'un composant métallique. Le composant muni des pions et sur lequel le joint est mis en place peut être la plaque collectrice. Il est égale-ment possible de prévoir des pions sur les deux composants. Le joint peut présenter un contour polygonal autre que rectangulaire, et des pions peuvent être prévus non seulement aux sommets du contour polygonal, mais également entre ceux-ci le long des côtés du contour polygonal. Par ailleurs, la forme de l'outil décrite et représentée n'a aucun caractère limitatif. Revendications 1. Boîte collectrice pour échangeur de chaleur formée par l'assemblage de deux composants (1, 2), avec interposition d'un joint d'étanchéité (9), par exemple annulaire, entre des bords périphériques respectifs (7, 8) desdits composants, caractérisée en ce que ledit joint est tendu autour d'une multiplicité de pions (12) dont chacun est lié rigidement à l'un desdits composants. 2. Boîte collectrice selon la revendication 1, dans laquelle le joint (9) présente un contour sensiblement polygonal convexe et un pion (12) est prévu à chacun des sommets dudit contour. 3. Boîte collectrice selon la revendication 2, dans laquelle au moins un pion est prévu entre deux sommets consécutifs dudit contour. 4. Boîte collectrice selon l'une des revendications 2 et 3, dans laquelle ledit contour est sensiblement rectangulaire. 5. Boîte collectrice selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle l'un des composants est une pièce moulée creuse (1) avec laquelle certains au moins desdits pions (12) sont venus de moulage. 6. Boîte collectrice selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle tous les pions (12) sont liés 30 rigidement au même composant (1) . 7. Boîte collectrice selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle certains au moins desdits pions (12) viennent en butée par leur extrémité sur le composant (2) autre que celui auquel ils sont liés rigidement de manière à limiter la compression du joint (9). 8. Échangeur de chaleur comprenant une boîte collectrice selon l'une des revendications précédentes. 2867553 7 9. Procédé d'assemblage d'une boîte collectrice selon l'une des revendications 1 à 8, dans laquelle on met en place le joint (9) sur l'un (1) desdits composants muni de certains au moins desdits pions, le joint (9) étant préalablement allongé élastiquement de manière à venir entourer les pions (12), et étant ensuite relâché de manière à se resserrer autour des pions, puis on rapproche les deux composants (1, 2) l'un de l'autre en comprimant le joint entre leurs bords périphériques (7, 8), et on les fixe en position. 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel le joint est allongé élastiquement au moyen d'un outil (20) qui vient en prise avec celui-ci de part et d'autre de chacun des sommets dudit contour polygonal.