EP0867681B1 - Pièce destinée en particulier à la fixation de deux corps de chauffe d'un radiateur de chauffage - Google Patents

Pièce destinée en particulier à la fixation de deux corps de chauffe d'un radiateur de chauffage Download PDF

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EP0867681B1
EP0867681B1 EP19980400732 EP98400732A EP0867681B1 EP 0867681 B1 EP0867681 B1 EP 0867681B1 EP 19980400732 EP19980400732 EP 19980400732 EP 98400732 A EP98400732 A EP 98400732A EP 0867681 B1 EP0867681 B1 EP 0867681B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
collar
collectors
heating
collector
male
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP19980400732
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0867681A1 (fr
Inventor
Eric Mandel
Jean-Pierre Chapel
Michel Seba
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zehnder Group Services SAS
Original Assignee
Zehnder Group Services SAS
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Filing date
Publication date
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Publication of EP0867681A1 publication Critical patent/EP0867681A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0867681B1 publication Critical patent/EP0867681B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/26—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
    • F28F9/262—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators for radiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0035—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for domestic or space heating, e.g. heating radiators

Definitions

  • the present invention relates to a part intended for particular to rigidly fix two heating bodies of a heating radiator.
  • a heating radiator of the type comprising two heating bodies consisting respectively of two separate heating element panels which can be arranged vertically or horizontally, the elements heaters of a panel being fixed by two welding collectors generally in the form of hollow tubes square cross section extending transversely to the heating elements.
  • the two heaters are attached to each other through their respective collectors welded together.
  • This method of assembling the heating bodies by welding a heating radiator requires painting the radiator once both heaters are assembled, so that some difficult access locations of welds are not properly covered with paint coating with drawback that traces of rust can appear in the long run.
  • the assembly by welding of these heating elements is not aesthetic.
  • EP-A-0 186 614 describes a set of connectors allowing fast attachment or separation of fluid conduits which are part for example of lines gas supply for gas heating means.
  • the object of the present invention is to eliminate the above disadvantages of radiators known in offering a room as defined in the claim 1.
  • the pins respectively of the two male parts cylindrical are located in the same median plane longitudinal of these male parts and the collar and are symmetrical with respect to the collar.
  • pins penetrate into their respective recesses by local elastic deformation of the wall part of the corresponding hollow element so as to exert on the pins an effort tending to press each side of the collar to the corresponding flat wall of an element hollow.
  • each recess is made between two bosses on the inside of the flat wall of the corresponding hollow member so that by applying the torque at the collar, each lug goes in force over one bosses to fall back into the corresponding recess and be immobilized therein between the two bosses.
  • At least one of the first and second male parts is full so as to completely block the opening of the hollow element to which the part is fixed.
  • the two male parts are full to prevent any communication of fluid between the two hollow elements assembled together.
  • the two parts males are drilled axially so as to bring fluid communication the two hollow elements assembled together.
  • At least one O-ring is housed in an annular groove made in one of the faces of the collar to ensure fluid tightness between the collar and the corresponding opening of the hollow element in which the male part is blocked corresponding.
  • a second O-ring is housed in another groove ring formed in the other opposite face of the collar so as to seal the other's fluid opening of the other hollow element in which is blocked the other male part of the part assembling the two hollow elements.
  • the collar comprises two opposite flats allowing an operating key to apply to the part the locking torque of each male part in the corresponding opening of the hollow element.
  • the part is used to be fixed in a manifold opening in the form of a tube constituting a hollow element of a heating body, such than a radiator panel with heating elements, or for rigidly assemble this manifold to another manifold in the form of a tube constituting the other hollow element of a other heating element, such as another panel radiator with heating elements.
  • the invention also relates to a heating radiator comprising two heating bodies assembled together in parallel by at least two tube collectors hollows integral respectively with the two bodies of heating, each in the form of an element panel heated, and in which a fluid can circulate coolant, and which characterized in that it comprises at minus one room, as defined above, for rigidly assemble the two collectors, one of the male parts of the part being blocked in the corresponding opening of one of the collectors by its two pins engaged by force respectively in the two recesses of the internal face of the wall part collector plane and the other male part of the part being blocked in the corresponding opening of the other collector by its two pins engaged by force respectively in the two recesses of the face internal of the flat wall part of the other manifold so that the two flat wall parts of the two collectors are in forced support respectively on the two opposite sides of the workpiece collar by forces elastic return, in opposite directions, exerted on the respective lugs by the flat wall parts of the two collectors.
  • the radiator includes four collectors in hollow tubes, two of which are integral with a heating body and the two integral with the other heating body and four identical pieces, two of which allow you to assemble rigidly to each other two collectors respectively of the two heaters and the other two allow to rigidly assemble the two others collectors respectively of the two heating bodies.
  • each fixing part is drilled axially to allow circulation of the fluid heat transfer from one collector to another collector fixed together.
  • each collector is in the form of a tube hollow square section.
  • the invention finally relates to a method for producing a heating radiator comprising two heating bodies can be crossed by a heat transfer fluid and four collectors in the shape of hollow section tubes square, two of which are integral with a heating body and the other two in solidarity with the other body of heats, the collectors being two to two assembled together so that the two heaters are attached parallel to each other and which is characterized by what it consists of laying substantially horizontally on one surface of the support one of the two heating bodies so that the two collectors of it have their flat walls, opposite to those integral with the body of heaters, directed upwards; to engage in each two opposite openings of each collector, made through the flat wall facing upwards of it, a male part of a piece such as defined above, with the collar of the part in support on one part of this flat wall and the other part male part protruding from manifold substantially perpendicular to the flat wall; at place the other heating body on the first body of heats up so that each of the other male parts protrusion of the parts engages in each of the two
  • the method also consists in interposing a joint O-ring between each flat wall part of a manifold and the adjacent face of the coin collar to seal the circulating fluid from one collector to the other collector fixed together by each fastener pierced axially.
  • references 1 and 2 respectively designate two bodies of heaters assembled together so as to constitute a heating radiator in which a heat transfer fluid, such as for example hot water.
  • Each heater includes a number heating elements 3 separated from each other others and can be arranged horizontally or vertically according to the desired layout of the radiator. These heating elements 3 are assembled between them by two rigid collectors 4 arranged transversely to the elements, which are fixed to collectors 4 by welding so that the whole constitutes a front or rear panel of the radiator.
  • Each collector 4 is preferably produced under the shape of a hollow tube with square or rectangular section and each heating element 3 is preferably made in the form of a hollow parallelepiped of relatively thin, but it is understood that each manifold and each heating element may have different sections and shapes.
  • the two heating bodies 1, 2 are rigidly joined together by means of their respective collectors 4, each collector 4 of the heating body 1 being secured to the manifold 4 which facing him from the other heater 2 by by means of two fixing parts 5, one of which embodiment is shown in detail in the figures 3 to 6.
  • Each fastener 5 includes a male part cylindrical 6 integral with a collar 7 coaxially with this one protruding from one side of the collar perpendicular to it and another male part cylindrical 8 integral with the collar 7 coaxially with the latter and projecting from the collar perpendicular to this one opposite the male part 6.
  • the two parts males 6, 8 have identical diameter and length identical from collar 7 so as to be symmetrical with respect to this collar.
  • the male part 6 has a rigid cylindrical axis 9 passing through diametrically the male part 6 projecting externally of it so as to define two diametrically opposite external lugs 9a.
  • the male part 8 has a through cylindrical axis 10 diametrically part 8 projecting at the outside of it so as to define two pins diametrically opposed external 10a.
  • the two axes 9, 10 are located in the same longitudinal median plane of the part 5, i.e. male parts 6, 8 and the collar 7, and are symmetrical with respect to this collar. This the latter has two opposite flats 7a whose function will be explained later.
  • Each collector 4 has on its flat wall 4a, opposite to that attached to the heating elements 3, two orifices or openings 11 made through the wall plane 4a and located in the vicinity respectively of the two ends of the collector 4.
  • Each opening 11 of shape general circular has two notches diametrically opposed 12 rectangular made through the wall 4a of the manifold 4. The two notches 12 allow respectively the introduction of two pins 9a or 10a of a male part 6 or 8 as we will see it later.
  • each recess 13 is defined between two bosses 14 in removal, internally at the collector, of the internal face of the wall 4a so as to forcely penetrate each lug 9a or 10a in its corresponding recess 13 of which the bottom is also set back internally from the internal face of the wall 4a of the corresponding collector 4.
  • each recess 13 present in section transverse a V shape extending from the edge of the opening 11 in the internal face of the wall 4a on a distance at least equal to the length of each lug 9a, 10a.
  • An O-ring 15 can be provided between each of the two opposite sides of the collar 7 and the part corresponding wall 4a of a manifold 4 so sealing the heat transfer fluid which can pass through each manifold 4 coming from an orifice input 4b of this collector to which a coolant inlet pipe (not shown).
  • the two O-rings 15 can also ensure fluid tightness when this last crosses the axial hole formed by the two hollow male parts 6, 8 of the attachment part 5 two adjacent manifolds 4 of the radiator.
  • Each joint 15 is housed in an annular groove 16 made in the corresponding wall face of the collar 7.
  • one 1 of the heaters is arranged horizontally on a suitable support surface of so that the two collectors 4 of it have their walls 4a directed upwards as shown in Figures 1 and 6.
  • a part 5 of Figure 3 is engaged in each of the openings 11 so that the lower male part, for example 8, and the pins correspondent 10a respectively engage in the opening 11 and the notches 12 with these pins plumbing respective notches 12 by being located at a level slightly below the face internal of the corresponding wall 4a.
  • the O-ring 15, housed intially in its groove corresponding annular 16 is then interposed between the collar 7 and the corresponding circular part of the wall 4a.
  • each part 5 rests, by through its collar 7, on the wall 4a of the corresponding collector 4 with the other male part, in the present case 6, projecting from the wall 4a perpendicular to it.
  • the other O-ring 15 is housed in the other annular groove 16 of the collar 7 of each part 5 and the other heating body 2 is disposed above the heating body 1 to which it must be attached by parts 5 so that the two collectors 4 of the heating element 2 are plumb or above respectively of the two collectors 4 of the other body of heater 1 with their respective walls 4a being face. Descending vertically each collector 4 of the heating element 2 as indicated by arrow A in FIG.
  • each protruding male part 6 of a part 5 and its lugs 9a then engage respectively in the opening 11 and the corresponding notches 12 of the manifold 4 so that the pins 9a are located at a level slightly set back from the internal face of the wall 4a of the manifold 4 of the heating body 2.
  • each recess 13 Since each recess 13 is in removal of the internal face of the wall 4a from the manifold corresponding 4, the respective funds of these recesses 13 exert on the lugs 9a, 10a of each piece of elastic forces resulting from elastic deformation of the material constituting each recess between two bosses and tending to forcefully flatten the portions corresponding wall 4a of the collectors 4 against the opposite sides of the collars 7 with concomitant crushing O-rings 15 between flanges 7 and walls 4a of collectors 4.
  • Figure 4 shows the axial forces of opposite directions C exerted by the bottoms of the recesses 13 on the pins 9a, 10a to press the wall parts 4a of adjacent collectors 4 respectively against two opposite sides of the collar 7.
  • the pins 9a, 10a are immobilized and the forces of opposite directions resulting from the local elastic deformation of the material constituting the funds of these recesses are sufficient to ensure final locking of the lugs in these recesses without being able to remove them from these if one wishes to ensure total inviolability of the assembly between them of the collectors 4 with respect to users of the heating radiator.
  • the rigidity of the fixing of the two radiator heating bodies by the parts 5 allows it to withstand the stresses of various natures such as for example static weight of the radiator, the dynamic forces appearing during transport, assembly, handling, etc. from radiator, the expansion efforts resulting from the circulation of hot water throughout the radiator.
  • the assembly by parts 5 of the manifolds of heating body provides excellent mechanical resistance
  • the method of assembling two radiator heaters by fasteners according to the invention allows paint the heaters and their collectors and fasteners before assembly and, if applicable if necessary, to assemble two colored heaters different or different finishes.
  • each fastener 5 can nevertheless be unlocked only by manufacturing personnel radiators or qualified after-sales service without that the characteristics described be modified previously from the assembly.
  • the number of fasteners 5 necessary to rigidly fix the heating bodies 1, 2 of the radiator is a function of the dimensions of the heater to assemble.
  • the assembly of the manifolds 4 of the two heating bodies allows a gain in heating power of the radiator as well achieved by approximately 22% compared to the solution conventional consisting in fixing by welding such collectors.
  • Each part 5 as described with reference to the figures 1 to 6 is drilled axially so as to ensure the circulation of water between the two heating elements 1, 2 of the radiator. However, it is possible to prohibit a water circulation between two adjacent collectors assembled together by making part 5 so that one of the male parts 6, 8 or both male parts are full. It is also possible to provide a fastener 5 of adjacent collectors fixed axially hollow assembly and the other fastener 5 of these two axially full manifolds to achieve specific water circulation between the two bodies 1, 2.
  • each piece 5 is as a sealing element for an opening corresponding 11 of a collector 4.
  • the part 5 is as shown in FIG. 3 with at at least one of the male parts 6, 8 full while being fixed in the opening 11 sealingly by the pins 10a forcibly engaged respectively in the two recesses 13 of collector 4.
  • part 5 is also possible to make part 5 as shown in Figure 7 which shows that this part has only one male part 6 (or 8) with pins 9a (or 10a) for fixing the part in the orifice 11 of a manifold 4, the face plane of the collar 7 opposite the male part closing off this last and can be used as a wall hanging piece a radiator heating controller.
  • a O-ring will be interposed between the collar 7 and the wall 4a of the corresponding collector 4.

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Description

La présente invention concerne une pièce destinée en particulier à fixer rigidement deux corps de chauffe d'un radiateur de chauffage.
On connaít un radiateur de chauffage du type comprenant deux corps de chauffe constitués respectivement de deux panneaux d'éléments chauffants séparés pouvant être disposés verticalement ou horizontalement, les éléments chauffants d'un panneau étant fixés par soudage à deux collecteurs généralement sous forme de tube creux à section transversale carrée s'étendant transversalement aux éléments chauffants. Les deux corps de chauffe sont fixés l'un à l'autre par l'intermédiaire de leurs collecteurs respectifs soudés ensemble.
Ce mode d'assemblage par soudure des corps de chauffe d'un radiateur de chauffage, outre son coût élevé, nécessite de peindre le radiateur une fois que les deux corps de chauffe sont assemblés, de sorte que certains emplacements d'accès difficile des soudures ne sont pas correctement recouverts du revêtement de peinture avec pour inconvénient que des traces de rouille peuvent apparaítre à la longue. De plus, l'assemblage par soudures de ces corps de chauffe n'est pas esthétique..
EP-A-0 186 614 décrit un ensemble de connecteurs permettant la fixation ou la séparation rapide de conduits de fluide qui font partie par exemple des lignes d'alimentation en gaz pour des moyens de chauffage à gaz.
Cependant, ce document antérieur ne s'adresse pas du tout au problème d'assemblage rigidement l'un à l'autre de deux éléments rigides au moins en partie creux, tels que deux collecteurs d'un radiateur du chauffage.
La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients ci-dessus des radiateurs connus en proposant une pièce telle que définie dans la revendication 1. Les ergots respectivement des deux parties mâles cylindriques sont situés dans le même plan médian longitudinal de ces parties mâles et du collet et sont symétriques par rapport au collet.
Ces ergots pénètrent dans leurs évidements respectifs par déformation élastique locale de la partie de paroi de l'élément creux correspondant de manière à exercer sur les ergots un effort tendant à plaquer chaque face du collet à la paroi plane correspondante d'un élément creux.
De préférence, chaque évidement est réalisé entre deux bossages de la face interne de la paroi plane de l'élément creux correspondant de manière qu'en appliquant le couple au collet, chaque ergot passe en force sur l'un des bossages pour retomber dans l'évidement correspondant et être immobilisé dans celui-ci entre les deux bossages.
Au moins l'une des première et seconde parties mâles est pleine de manière à obturer complètement l'ouverture de l'élément creux auquel est fixée la pièce.
Selon une variante de réalisation, les deux parties mâles sont pleines pour empêcher toute communication de fluide entre les deux éléments creux assemblés ensemble.
Selon une autre variante de réalisation, les deux parties mâles sont percées axialement de manière à mettre en communication de fluide les deux éléments creux assemblés ensemble.
Avantageusement, au moins un joint torique est logé dans une gorge annulaire réalisée dans l'une des faces du collet de manière à assurer une étanchéité au fluide entre le collet et l'ouverture correspondante de l'élément creux dans laquelle est bloquée la partie mâle correspondante.
Un second joint torique est logé dans une autre gorge annulaire réalisée dans l'autre face opposée du collet de manière à assurer l'étanchéité au fluide de l'autre ouverture de l'autre élément creux dans laquelle est bloquée l'autre partie mâle de la pièce assemblant les deux éléments creux.
Avantageusement, le collet comprend deux méplats opposés permettant à une clé de manoeuvre d'appliquer à la pièce le couple de blocage de chaque partie mâle dans l'ouverture correspondante de l'élément creux.
De préférence, la pièce est utilisée pour être fixée dans une ouverture d'un collecteur sous forme de tube constituant un élément creux d'un corps de chauffe, tel qu'un panneau de radiateur à éléments chauffants, ou pour assembler rigidement ce collecteur à un autre collecteur sous forme de tube constituant l'autre élément creux d'un autre corps de chauffe, tel qu'un autre panneau de radiateur à éléments chauffants.
L'invention vise également un radiateur de chauffage comprenant deux corps de chauffe assemblés ensemble de façon parallèle par au moins deux collecteurs en tubes creux solidaires respectivement des deux corps de chauffe, chacun en forme de panneau à éléments chauffants, et dans lesquels peut circuler un fluide caloporteur, et qui caractérisé en ce qu'il comprend au moins une pièce, telle que définie précédemment, pour assembler rigidement entre eux les deux collecteurs, l'une des parties mâles de la pièce étant bloquée dans l'ouverture correspondante de l'un des collecteurs par ses deux ergots engagés à force respectivement dans les deux évidements de la face interne de la partie de paroi plane du collecteur et l'autre partie mâle de la pièce étant bloquée dans l'ouverture correspondante de l'autre collecteur par ses deux ergots engagés à force respectivement dans les deux évidements de la face interne de la partie de paroi plane de l'autre collecteur de façon que les deux parties de parois planes des deux collecteurs soient en appui forcé respectivement sur les deux faces opposées du collet de la pièce par des forces de rappel élastique, de sens opposés, exercées sur les ergots respectifs par les parties de parois planes des deux collecteurs.
Le radiateur comprend quatre collecteurs en tubes creux, dont deux sont solidaires d'un corps de chauffe et les deux solidaires de l'autre corps de chauffe et quatre pièces identiques dont deux permettent d'assembler rigidement l'un à l'autre deux collecteurs respectivement des deux corps de chauffe et les deux autres permettent d'assembler rigidement l'un à l'autre les deux autres collecteurs respectivement des deux corps de chauffe.
Avantageusement, chaque pièce de fixation est percée axialement pour permettre la circulation du fluide caloporteur d'un collecteur à un autre collecteur fixés ensemble.
De préférence, chaque collecteur est en forme de tube creux à section carrée.
L'invention vise enfin un procédé de réalisation d'un radiateur de chauffage comprenant deux corps de chauffe pouvant être traversés par un fluide caloporteur et quatre collecteurs en forme de tubes creux à section carrée, dont deux sont solidaires d'un corps de chauffe et les deux autres solidaires de l'autre corps de chauffe, les collecteurs étant deux à deux assemblés ensemble afin que les deux corps de chauffe soient fixés parallèlement l'un à l'autre et et qui est caractérisé en ce qu'il consiste à poser sensiblement horizontalement sur une surface du support l'un des deux corps de chauffe de façon que les deux collecteurs de celui-ci aient leurs parois planes, opposées à celles solidaires du corps de chauffe, dirigées vers le haut ; à engager dans chacune de deux ouvertures opposées de chaque collecteur, réalisées à travers la paroi plane dirigée vers le haut de celui-ci, une partie mâle d'une pièce telle que définie précédemment, avec le collet de la pièce en appui sur une partie de cette paroi plane et l'autre partie mâle de la pièce faisant saillie du collecteur sensiblement perpendiculairement à la paroi plane ; à poser l'autre corps de chauffe sur le premier corps de chauffe de façon que chacune des autres parties mâles en saillie des pièces s'engage dans chacune des deux ouvertures opposées correspondantes de chaque collecteur de l'autre corps de chauffe réalisées à travers les parois planes de ces deux collecteurs faisant face respectivement aux parois planes des deux collecteurs du corps de chauffe en appui sur la surface de support et venant en appui par gravité sur chaque collet d'une pièce, et à appliquer sur chaque collet un couple provoquant l'engagement à force de deux paires d'ergots d'une pièce respectivement dans deux paires d'évidements diamétralement opposés réalisés respectivement dans les deux faces internes correspondantes de deux parois planes se faisant face de deux collecteurs, de manière à plaquer à force les parties de parois planes se faisant face des collecteurs respectivement sur les deux faces opposées du collet et fixer ainsi rigidement deux à deux les collecteurs des deux corps de chauffe.
Le procédé consiste également à interposer un joint torique entre chaque partie de paroi plane d'un collecteur et la face adjacente du collet d'une pièce pour assurer une étanchéité au fluide pouvant circuler d'un collecteur à l'autre collecteur fixés ensemble par chaque pièce de fixation percée axialement.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaítront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels :
  • La figure 1 est une vue arrière d'un corps de chauffe d'un radiateur de chauffage conforme à l'invention.
  • La figure 2 est une vue de côté suivant la flèche II de la figure 1 de deux corps de chauffe du radiateur assemblés ensemble conformément à l'invention.
  • La figure 3 est une vue en perspective d'une pièce de l'invention permettant de fixer les deux corps de chauffe de la figure 2.
  • La figure 4 est une vue en coupe dans le plan vertical de la figure 2 contenant la ligne IV-IV de cette figure.
  • La figure 5 est une vue en perspective en coupe suivant la ligne V-V de la figure 4.
  • La figure 6 est une vue en perspective éclatée représentant la position de la pièce de fixation de la figure 3 relativement à deux collecteurs du radiateur de la figure 2 avant l'assemblage entre eux de ces deux collecteurs.
  • La figure 7 représente une variante de réalisation de la pièce de la figure 3 pour obturer une ouverture d'un collecteur de radiateur de la figure 2.
    • En se reportant tout d'abord aux figures 1 et 2, les références 1 et 2 désignent respectivement deux corps de chauffe assemblés ensemble de manière à constituer un radiateur de chauffage dans lequel peut circuler un fluide caloporteur, tel que par exemple de l'eau chaude.
    Chaque corps de chauffe comprend un certain nombre d'éléments chauffants 3 séparés parallèlement les uns des autres et pouvant être disposés horizontalement ou verticalement selon la disposition souhaitée du radiateur. Ces éléments chauffants 3 sont assemblés entre eux par deux collecteurs rigides 4 disposés transversalement aux éléments, qui sont fixés aux collecteurs 4 par soudage de manière que l'ensemble constitue un panneau avant ou arrière du radiateur. Chaque collecteur 4 est de préférence réalisé sous la forme d'un tube creux à section carrée ou rectangulaire et chaque élément chauffant 3 est de préférence réalisé sous forme de parallélèpipède creux de relativement faible épaisseur, mais il est bien entendu que chaque collecteur et chaque élément chauffant peuvent avoir des sections et des formes différentes.
    Selon l'invention, les deux corps de chauffe 1, 2 sont assemblés rigidement entre eux par l'intermédiaire de leurs collecteurs respectifs 4, chaque collecteur 4 du corps de chauffe 1 étant solidarisé au collecteur 4 qui lui fait face de l'autre corps de chauffe 2 par l'intermédiaire de deux pièces de fixation 5, dont un mode de réalisation est représenté en détail aux figures 3 à 6.
    Chaque pièce de fixation 5 comprend une partie mâle cylindrique 6 solidaire d'un collet 7 coaxialement à celui-ci en faisant saillie d'un côté du collet perpendiculairement à celui-ci et une autre partie mâle cylindrique 8 solidaire du collet 7 coaxialement à celui-ci et faisant saillie du collet perpendiculairement à celui-ci à l'opposé de la partie mâle 6. Les deux parties mâles 6, 8 ont un diamètre identique et une longueur identique à partir du collet 7 de façon à être symétriques par rapport à ce collet. La partie mâle 6 comporte un axe cylindrique rigide 9 traversant diamétrialement la partie mâle 6 en faisant saillie extérieurement de celle-ci de manière à définir deux ergots externes 9a diamétralement opposés. De même, la partie mâle 8 comporte un axe cylindrique 10 traversant diamétralement la partie 8 en faisant saillie à l'extérieur de celle-ci de manière à définir deux ergots externes 10a diamétralement opposés. Les deux axes 9, 10 sont situés dans le même plan médian longitudinal de la pièce 5, c'est-à-dire des parties mâles 6, 8 et du collet 7, et sont symétriques par rapport à ce collet. Ce dernier comporte deux méplats opposés 7a dont la fonction sera expliquée ultérieurement.
    Chaque collecteur 4 comporte sur sa paroi plane 4a, opposée à celle fixée aux éléments chauffants 3, deux orifices ou ouvertures 11 réalisées à travers la paroi plane 4a et situées au voisinage respectivement des deux extrémités du collecteur 4. Chaque ouverture 11 de forme générale circulaire comporte deux entailles diamétralement opposées 12 de forme rectangulaire réalisées à travers la paroi 4a du collecteur 4. Les deux entailles 12 permettent l'introduction respectivement de deux ergots 9a ou 10a d'une partie mâle 6 ou 8 comme on le verra ultérieurement.
    Deux évidements diamétralement opposés 13, disposés sensiblement à 90° de chaque entaille 12, sont formés dans la face interne de la paroi 4a d'un collecteur 4 et conformés pour recevoir respectivement deux ergots 9a de la partie mâle 6 ou 10a de la partie mâle 8. Chaque évidement 13 est défini entre deux bossages 14 en retrait, intérieurement au collecteur, de la face interne de la paroi 4a de manière à faire pénétrer à force chaque ergot 9a ou 10a dans son évidement correspondant 13 dont le fond est également en retrait intérieurement de la face interne de la paroi 4a du collecteur correspondant 4. De préférence, chaque évidement 13 présente en section transversale une forme en V s'étendant à partir du bord de l'ouverture 11 dans la face interne de la paroi 4a sur une distance au moins égale à la longueur de chaque ergot 9a, 10a.
    Un joint torique 15 peut être prévu entre chacune des deux faces opposées du collet 7 et la partie correspondante de paroi 4a d'un collecteur 4 afin d'assurer l'étanchéité au fluide caloporteur pouvant traverser chaque collecteur 4 en provenance d'un orifice d'entrée 4b de ce collecter auquel peut être raccordé une conduite d'arrivée de fluide caloporteur (non représentée). Les deux joints toriques 15 peuvent également assurer l'étanchéité au fluide lorsque ce dernier traverse le perçage axial formé par les deux parties mâles creuses 6, 8 de la pièce 5 de fixation de deux collecteurs adjacents 4 du radiateur. Chaque joint 15 est logé dans une gorge annulaire 16 réalisée dans la face de paroi correspondante du collet 7.
    Le principe d'assemblage et de fixation des deux corps de chauffe 1, 2 pour former un radiateur ressort déjà de la description qui précède et va être maintenant décrit.
    Tout d'abord, l'un 1 des corps de chauffe est disposé horizontalement sur une surface de support appropriée de façon que les deux collecteurs 4 de celui-ci aient leurs parois 4a dirigées vers le haut comme représenté aux figures 1 et 6. Ensuite, une pièce 5 de la figure 3 est engagée dans chacune des ouvertures 11 de manière que la partie mâle inférieure, par exemple 8, et les ergots correspondant 10a s'engagent respectivement dans l'ouverture 11 et les entailles 12 avec ces ergots se trouvant en aplomb des entailles respectives 12 en étant situés à un niveau légèrement en dessous de la face interne de la paroi correspondante 4a. Bien entendu, le joint torique 15, logé intialement dans sa gorge annulaire correspondante 16, se trouve alors interposé entre le collet 7 et la partie circulaire correspondante de la paroi 4a. Ainsi, chaque pièce 5 repose, par l'intermédiaire de son collet 7, sur la paroi 4a du collecteur correspondant 4 avec l'autre partie mâle, dans le cas présent 6, faisant saillie de la paroi 4a perpendiculairement à celle-ci. L'autre joint torique 15 est logé dans l'autre gorge annulaire 16 du collet 7 de chaque pièce 5 et l'autre corps de chauffe 2 est disposé au dessus du corps de chauffe 1 auquel il doit être fixé par les pièces 5 de façon que les deux collecteurs 4 du corps de chauffe 2 soient en aplomb ou au dessus respectivement des deux collecteurs 4 de l'autre corps de chauffe 1 avec leurs parois respectives 4a se faisant face. En descendant verticalement chaque collecteur 4 du corps de chauffe 2 comme indiqué par la flèche A en figure 6, chaque partie mâle saillante 6 d'une pièce 5 et ses ergots 9a s'engagent alors respectivement dans l'ouverture 11 et les entailles 12 correspondantes du collecteur 4 de façon que les ergots 9a soient situés à un niveau légèrement en retrait de la face interne de la paroi 4a du collecteur 4 du corps de chauffe 2. Une fois que les deux collecteurs 4 du corps de chauffe 2 sont en appui par gravité par leurs parois correspondantes 4a sur les quatre collets 7 des pièces 5, un opérateur engage une clé plate de manoeuvre de part et d'autre des méplats 7a de chaque pièce 5 au travers de l'espace défini entre deux collecteurs contigus 4. L'opérateur fait alors tourner chaque pièce 5 à l'aide de sa clé de manoeuvre dans un sens déterminé, par exemple celui des aiguilles d'une montre comme indiqué par la flèche B en figure 6, de manière à amener en même temps les ergots 9a, 10a en appui contre chaque bossage correspondant 14 se trouvant en premier sur leur trajectoire. L'opérateur exerce alors sur le collet 7, par la clé de manoeuvre, un couple important de manière à faire passer en force sur chaque bossage 14, par déformation élastique de la partie de paroi 4a comportant chaque paire de bossages 14 et l'évidement correspondant 13 entre ces deux bossages, chaque ergot 9a, 10a qui tombe ensuite dans son évidement correspondant 13. Puisque chaque évidement 13 est en retrait de la face interne de la paroi 4a du collecteur correspondant 4, les fonds respectifs de ces évidements 13 exercent sur les ergots 9a, 10a de chaque pièce des forces élastiques résultant de la déformation élastique de la matière constituant chaque évidement entre deux bossages et tendant à plaquer énergiquement les portions correspondantes de paroi 4a des collecteurs 4 contre les faces opposées des collets 7 avec écrasement concomitant des joints toriques 15 entre collets 7 et parois 4a des collecteurs 4. La figure 4 montre les forces axiales de sens opposés C exercées par les fonds des évidements 13 sur les ergots 9a, 10a pour plaquer les parties de paroi 4a de collecteurs adjacents 4 contre respectivement les deux faces opposées du collet 7.
    Une fois en place au fond des évidements 13, les ergots 9a, 10a sont immobilisés et les forces de sens opposés résultant de la déformation élastique locale de la matière constituant les fonds de ces évidements sont suffisantes pour assurer un blocage définitif des ergots dans ces évidements sans que l'on puisse les retirer de ceux-ci si l'on souhaite assurer l'inviolabilité totale de l'assemblage entre eux des collecteurs 4 vis à vis des utilisateurs du radiateur de chauffage. La rigidité de la fixation des deux corps de chauffe du radiateur par les pièces 5 lui permet de résister aux sollicitations de diverses natures telles que par exemple le poids statique du radiateur, les efforts dynamiques apparaissant lors du transport, du montage, de la manutention, etc du radiateur, les efforts de dilatation résultant de la circulation d'eau chaude dans l'ensemble du radiateur. Du fait que l'assemblage par les pièces 5 des collecteurs de corps de chauffe assure une excellente tenue mécanique, il est possible d'utiliser les joints toriques 15 de façon à assurer une étanchéité parfaite à la pression d'eau circulant dans les corps de chauffe. De plus, le mode d'assemblage de deux corps de chauffe d'un radiateur par des pièces de fixation conformes à l'invention permet de peindre les corps de chauffe et leurs collecteurs et les pièces de fixation avant leur assemblage et, le cas échéant, d'assembler deux corps de chauffe de couleurs différentes ou de finitions différentes.
    Si l'inviolabilité de la fixation des collecteurs 4 doit être assurée vis à vis des utilisateurs du radiateur, chaque pièce de fixation 5 peut néanmoins être déverrouillée uniquement par le personnel de fabrication des radiateurs ou le service après vente qualifié sans que soient modifiées les caractéristiques décrites précédemment de l'assemblage.
    Bien entendu, le nombre de pièces de fixation 5 nécessaires pour fixer rigidement les corps de chauffe 1, 2 du radiateur est fonction des dimensions des corps de chauffe à assembler.
    L'assemblage des collecteurs 4 des deux corps de chauffe permet un gain de puissance de chauffe du radiateur ainsi réalisé d'environ 22 % par rapport à la solution classique consistant à fixer par soudage de tels collecteurs.
    Chaque pièce 5 telle que décrite en référence aux figures 1 à 6 est percée axialement de manière à assurer la circulation de l'eau entre les deux corps de chauffe 1, 2 du radiateur. Cependant, il est possible d'interdire une circulation d'eau entre deux collecteurs adjacents assemblés ensemble en réalisant la pièce 5 de façon que l'une des parties mâles 6, 8 ou les deux parties mâles soient pleines. Il est également possible de prévoir une pièce de fixation 5 de collecteurs adjacents fixés ensemble axialement creuse et l'autre pièce de fixation 5 de ces deux collecteurs axialement pleine pour réaliser des circulations d'eau spécifiques entre les deux corps de chauffe 1, 2.
    Il est également possible, dans le cas d'un radiateur à un seul corps de chauffe 1 ou 2, d'utiliser chaque pièce 5 comme élément de fermeture étanche d'une ouverture correspondante 11 d'un collecteur 4. A cet effet, la pièce 5 est telle que représentée en figure 3 avec au moins une des parties mâles 6, 8 pleine en étant fixée dans l'ouverture 11 de façon étanche par les ergots 10a engagés à force respectivement dans les deux évidements 13 du collecteur 4. Pour ce même effet, il est également possible de réaliser la pièce 5 comme représentée en figure 7 qui montre que cette pièce comporte une seule partie mâle 6 (ou 8) à ergots 9a (ou 10a) de fixation de la pièce dans l'orifice 11 d'un collecteur 4, la face plane du collet 7 opposée à la partie mâle obturant cette dernière et pouvant servir de pièce d'accrochage mural d'un ccrps de chauffe du radiateur. Bien entendu, un joint torique sera interposé entre le collet 7 et la paroi 4a du collecteur correspondant 4.
    On notera enfin que dans le cadre de la fixation de deux collecteurs de deux corps de chauffe d'un radiateur à l'aide des pièces de fixation 5, il est possible d'utiliser des collecteurs de grandes dimensions ou de grandes surfaces, contrairement à la solution connue jusqu'à maintenant selon laquelle les collecteurs sont fixés ensemble par soudage déformant des parois planes de grandes dimensions de ces collecteurs.
    Si l'invention a été décrite en application à la fixation de deux corps de chauffe d'un radiateur tels que représentés aux figures 1 et 2, elle peut également s'appliquer à la fixation de collecteurs de corps de chauffe de radiateurs de structures différentes ou, d'une manière générale, à la fixation d'éléments d'appareils ou de dispositifs autres que des radiateurs de chauffage.

    Claims (17)

    1. Pièce destinée à être fixée à un élément rigide au moins en partie creux (4) en s'engageant dans une ouverture (11) d'une paroi sensiblement plane (4a) de cet élément (4) pour permettre d'assembler rigidement cet élément creux (4) à un autre élément rigide au moins en partie creux (4), caractérisée en ce qu'elle comprend une première partie mâle cylindrique (6; 8) solidaire d'un collet (7), pourvue de deux ergots externes diamétralement opposés (9a; 10a) solidaires de celle-ci et pouvant s'engager dans l'ouverture de forme conjuguée (11) de l'élément creux (4) de façon que les deux ergots (9a; 10a) puissent s'engager à force respectivement dans deux évidements (13) réalisés dans la face interne de la paroi plane (4a) de l'élément creux (4) en appliquant sur le collet (7) de la pièce (5) un couple déterminé, et en ce qu'elle comprend une seconde partie mâle cylindrique (8; 6) solidaire du collet (7), opposée et coaxiale à la première partie mâle (6; 8) et pourvue, solidaires de celle-ci, de deux ergots externes diamétralement opposés (10; 9a), la seconde partie mâle (8; 6) pouvant s'engager dans une ouverture de forme conjuguée (11) d'une paroi sensiblement plane (4a) de l'autre élément creux (4) de façon que les deux ergots (10; 9a) de la seconde partie mâle (8; 6) puissent s'engager à force respectivement dans deux évidements (13) réalisés dans la face interne de la paroi plane (4a) de l'autre élément creux (4) en même temps que les deux ergots (9a; 10a) de la première partie mâle (6; 8) s'engagent à force dans les évidements respectifs (13) en appliquant sur le collet (7) le couple déterminé de façon à assembler rigidement les deux éléments creux (4) l'un à l'autre, les évidements (13) étant configurés et coopérant avec les ergots respectifs (9a; 10a) de manière que les deux parois planes (4a) des deux éléments creux (4) soient maintenues en appui forcé respectivement sur les deux faces opposées du collet (7).
    2. Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que les ergots (9a; 10a) respectivement des deux parties mâles cylindriques (6; 8) sont situés dans le même plan médian longitudinal de ces parties mâles (6; 8) et du collet (7) et sont symétriques par rapport au collet (7).
    3. Pièce selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les ergots (9a; 10a) pénètrent dans leurs évidements respectifs (13) par déformation élastique locale de la partie de paroi (4a) de l'élément creux correspondant (4) de manière à exercer sur les ergots (9a; 10a) un effort tendant à plaquer chaque face du collet (7) à la paroi plane correspondante (4a) d'un élément creux (4).
    4. Pièce selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque évidement (13) est réalisé entre deux bossages (14) de la face interne de la paroi plane (4a) de l'élément creux correspondant (4) de manière qu'en appliquant le couple précité au collet (7), chaque ergot (9a; 10a) passe en force sur l'un des bossages (14) pour retomber dans l'évidement correspondant (13) et être immobilisé dans celui-ci entre les deux bossages (14).
    5. Pièce selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins l'une des première et seconde parties mâles (6; 8) est pleine de manière à obturer complètement l'ouverture (11) de l'élément creux (4) auquel est fixée la pièce (5).
    6. Pièce selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les deux parties mâles (6; 8) sont pleines pour empêcher toute communication de fluide entre les deux éléments creux (4) assemblés ensemble.
    7. Pièce selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les deux parties mâles (6; 8) sont percées axialement de manière à mettre en communication de fluide les deux éléments creux (4) assemblés ensemble.
    8. Pièce selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un joint torique (15) logé dans une gorge annulaire (16) réalisée dans l'une des faces du collet (7) de manière à assurer une étanchéité au fluide entre le collet (7) et l'ouverture correspondante (11) de l'élément creux (4) dans laquelle est bloquée la partie mâle correspondante (6; 8) de la pièce (5).
    9. Pièce selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend un second joint torique (15) logé dans une autre gorge annulaire (16) réalisée dans l'autre face opposée du collet (7) de manière à assurer une étanchéité au fluide de l'autre ouverture (11) de l'autre élément creux (4) dans laquelle est bloquée l'autre partie mâle (8; 6) de la pièce (5) assemblant les deux éléments creux (4).
    10. Pièce selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le collet (7) comprend deux méplats opposés (7a) permettant à une clé de manoeuvre d'appliquer à la pièce (5) le couple de blocage de chaque partie mâle (6; 8) dans l'ouverture correspondante (11) de l'élément creux (4).
    11. Pièce selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est utilisée pour être fixée dans une ouverture (11) d'un collecteur (4) sous forme de tube constituant un élément creux précité d'un corps de chauffe (1; 2), tel qu'un panneau de radiateur à éléments chauffants ou pour assembler rigidement ce collecteur (4) à un autre collecteur (4) sous forme de tube constituant l'autre élément creux d'un autre corps de chauffe (2; 1), tel qu'un autre panneau de radiateur à éléments chauffants.
    12. Radiateur de chauffage comprenant deux corps de chauffe (1; 2) assemblés ensemble de façon parallèle par au moins deux collecteurs (4) solidaires respectivement des deux corps de chauffe (1; 2), chacun en forme de panneau à éléments chauffants, et dans lesquels peut circuler un fluide caloporteur, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une pièce (5), telle que définie dans l'une des revendications 1 à 11, pour assembler rigidement entre eux les deux collecteurs (4), l'une des parties mâles (6; 8) de la pièce (5) étant bloquée dans l'ouverture correspondante (11) de l'un des collecteurs (4) par ses deux ergots (9a; 10a) engagés à force respectivement dans les deux évidements (13) de la face interne de la partie de paroi plane (4a) du collecteur (4) et l'autre partie mâle (8; 6) de la pièce (5) étant bloquée dans l'ouverture correspondante (13) de l'autre collecteur (4) par ses deux ergots (10a; 9a) engagés à force respectivement dans les deux évidements (13) de la face interne de la partie de paroi plane (4a) de l'autre collecteur (4) de façon que les deux parties de parois planes (4a) des deux collecteurs (4) soient en appui forcé respectivement sur les deux faces opposées du collet (7) de la pièce (5) par les forces de rappel élastiques, de sens opposés, exercées sur les ergots respectifs (9a; 10a) par les parties de parois planes (4a) des deux collecteurs (4).
    13. Radiateur selon la revendication 12, caractérisé en ce que qu'il comprend quatre collecteurs en tubes creux (4), dont deux sont solidaires d'un corps de chauffe (1) et les deux autres solidaires de l'autre corps de chauffe (2) et quatre pièces identiques (5) dont deux permettent d'assembler rigidement l'un à l'autre deux collecteurs (4) respectivement des deux corps de chauffe (1; 2) et les deux autres permettent d'assembler rigidement l'un à l'autre les deux autres collecteurs (4) respectivement des deux corps de chauffe (1; 2).
    14. Radiateur selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que chaque pièce de fixation (5) est percée axialement pour permettre la circulation du fluide caloporteur d'un collecteur (4) à un autre collecteur (4) fixés ensemble.
    15. Radiateur selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que chaque collecteur (4) est en forme de tube creux à section carrée.
    16. Procédé de réalisation d'un radiateur de chauffage comprenant deux corps de chauffe (1; 2) pouvant être traversés par un fluide caloporteur et quatre collecteurs (4) en forme de tubes creux à section carrée, dont deux sont solidaires d'un corps de chauffe (1; 2) et les deux autres solidaires de l'autre corps de chauffe, les collecteurs étant deux à deux assemblés ensemble afin que les deux corps de chauffe (1; 2) soit fixés parallèlement l'un à l'autre, caractérisé en ce qu'il consiste à poser sensiblement horizontalement sur une surface de support l'un des deux corps de chauffe (1; 2) de façon que les deux collecteurs (4) de celui-ci aient leurs parois planes (4a), opposées à celles solidaires du corps de chauffe (1; 2), dirigées vers le haut; à engager dans chacune des deux ouvertures opposées (11) de chaque collecteur (4) réalisées à travers la paroi plane dirigée vers le haut (4a) de celui-ci, une partie mâle (6; 8) d'une pièce (5), telle que définie dans l'une des revendications 1 à 11, avec le collet (7) de la pièce (5) en appui sur une partie de cette paroi plane (4a) et l'autre partie mâle (8; 6) de la pièce (5) faisant saillie du collecteur (4) sensiblement perpendiculairement à la paroi plane (4a); à poser l'autre corps de chauffe (2; 1) sur le premier corps de chauffe (1; 2) de façon que chacune des autres parties mâles en saillie (8; 6) des pièces (5) s'engage dans chacune des deux ouvertures opposées correspondantes (11) de chaque collecteur (4) de l'autre corps de chauffe (2; 1) réalisées à travers les parois planes (4a) de ces deux collecteurs (4) faisant face respectivement aux parois planes (4a) des deux collecteurs (4) du premier corps de chauffe (1; 2) et venant en appui par gravité sur chaque collet (7) d'une pièce (5); et à appliquer sur chaque collet (7) un couple provoquant l'engagement à force des deux paires d'ergots (9a; 10a) d'une pièce (5) respectivement dans deux paires d'évidements diamétralement opposés (13) réalisées respectivement dans les deux faces internes correspondantes des deux parois planes (4a) se faisant face de deux collecteurs (4) de manière à plaquer à force ces deux parties de parois planes se faisant face respectivement sur les deux faces opposées du collet (7) et fixer ainsi rigidement deux à deux les collecteurs (4) des deux corps de chauffe (1; 2).
    17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il consiste à interposer un joint torique (15) entre chaque partie de paroi plane (4a) d'un collecteur (4) et la face adjacente du collet (7) d'une pièce (5) pour assurer une étanchéité au fluide pouvant circuler d'un collecteur (4) à l'autre collecteur (4) fixés ensemble par chaque pièce de fixation (5) percée axialement.
    EP19980400732 1997-03-28 1998-03-27 Pièce destinée en particulier à la fixation de deux corps de chauffe d'un radiateur de chauffage Expired - Lifetime EP0867681B1 (fr)

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