FR2585462A1

FR2585462A1 - Echangeur de chaleur, et notamment radiateur ventile pour moteurs a combustion interne

Info

Publication number: FR2585462A1
Application number: FR8610815A
Authority: FR
Inventors: Werner Lenz
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1985-07-27
Filing date: 1986-07-25
Publication date: 1987-01-30
Also published as: DE3527054A1; ES294608Y; ES294608U; FR2585462B1

Abstract

RADIATEUR VENTILE COMPRENANT UN FAISCEAU DE TUBES AILETES DONT LES EXTREMITES SONT FIXEES DANS LES PLAQUES TUBULAIRES DE DEUX BOITES A EAU EN MATIERE PLASTIQUE, AINSI QUE DES FLASQUES FIXES PAR ENCLIQUETAGE ELASTIQUE, A SECTION EN U ET DONT LES BRANCHES LIBRES RECOUVRENT LES FACES FRONTALES DU FAISCEAU. LES DEUX EXTREMITES DES FLASQUES 6 PRESENTENT DES CROCHETS 7, 8, QUI S'ENGAGENT DANS DES EVIDEMENTS SUR LES EXTREMITES FRONTALES DES PLAQUES TUBULAIRES. CETTE REALISATION PRESENTE L'AVANTAGE D'UN MONTAGE FACILE ET D'UNE PRODUCTION TRES SIMPLE, CAR LES CROCHETS SONT PRODUITS EN UNE SEULE PIECE AVEC LES FLASQUES EN MATIERE PLASTIQUE. DES NERVURES 11, DISPOSEES EN PEIGNES SUCCESSIFS, PEUVENT ETRE PREVUS AU CENTRE DES FLASQUES POUR LEUR BLOCAGE EN POSITION, S'ENGAGENT LORS DU MONTAGE DANS LES ESPACES ENTRE LES AILETTES DU FAISCEAU ET ASSURENT AINSI UNE FIXATION PAR SURETE DE FORME.

Description

La présente invention concerne un échangeur de chaleur, et notamment un radiateur ventilé pour moteurs à combustion interne de véhicules, avec un faisceau de tubes ailetés dont les extrémités sont fixées dans les plaques tubulaires de deux botes à eau, réalisées en matière plastique en particulier, et des flasques fixés par encliquetage élastique, à section en U et dont les branches libres recouvrent les faces frontales du faisceau de tubes ailetés.

Des échangeurs de chaleur de ce type sont connus (F-A 25 22 401), dans lesquels les branches élastiques des flasques à section en U s'engagent et sont fixées dans des gorges longitudinales, formées par des évidements sur les bords latéraux de toutes les ailettes superposées du faisceau de tubes ailetés. De tels échangeurs de chaleur présentent certes l'avantage d'un montage facile, mais la production des évidements sur les côtés extérieurs des ailettes et la nécessité d'aligner ces évidements pour former les gorges longitudinales augmentent toutefois les coûts de production. Des dispositions particulières sont en outre nécessaires pour interdire une translation longitudinale des flasques dans les gorges, ce qui est nécessaire quand les flasques doivent maintenir des dispositifs additionnels, tels que des flexibles, dans une position déterminée.

La fixation du faisceau de tubes ailetés, qui forme un corps stable avec les boltes à eau, s'effectue directement sur le véhicule.

L'invention vise à réaliser un échangeur de chaleur du type précité de façon à simplifier sa production. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les deux extrémités des flasques présentent des crochets qui s'engagent dans des évidements sur les extrémités frontales des plaques tubulaires. L'invention repose par suite sur l'observation suivante : les plaques tubulaires des boîtes à eau, solidaires du faisceau de tubes ailetés, sont facilement utilisables pour la fixation des flasques, sans exiger une réalisation particulière des ailettes. Afin de pouvoir compenser des écarts dimensionnels dus aux tolérances, il est utile de réaliser un des crochets des flasques sous forme d'une butée fixe et l'autre sous forme d'une butée mobile, c'est-à-dire d'un cliquet élastique sui vant le grand axe du flasque.Il est alors facile d'introduire les flasques ainsi réalisés latéralement, en introduisant par exemple d'abord la butée fixe dans l'évidement de la plaque tubulaire correspondante, puis de les bloquer sur les boîtes à eau par pivotement sur le faisceau de tubes ailetés, le cliquet élastique glissant pendant ce pivotement sur l'extrémité du flasque correspondant, pour venir s' engager dans l'évidement correspondant.

Pour le blocage de la position de fixation suivant le grand axe du flasque qui, par suite de la réalisation élastique du cliquet, peut effectuer certains mouvements suivant ledit axe, il est avantageux de prévoir des saillies de blocage s'engageant avec sûreté de forme dans le faisceau de tubes ailetés, en particulier sous la forme de plusieurs nervures disposées en peignes successifs et dont la face frontale, lors du montage des flasques, engage dans les espaces séparant les ailettes du faisceau de tubes ailetés. Il suffit de disposer ces nervures en peigne sensiblement au milieu des flasques. Il est toutefois avantageux de réaliser des flasques élastiques, en matière plastique élastique par exemple, et de les munir en direction de leur centre d'une flèche dirigée vers les nervures.

Ils sont en effet soumis alors, lors de leur montage, à une précontrainte qui assure que les nervures situées au centre se glissent entre les ailettes, sous l'action de la force élastique qu'ils exercent. Il est en outre possible de prévoir dans la région du centre des crochets qui s'étendent suivant la direction des branches libres des flasques et s'engagent avec sureté de forme dans des évidements de plusieurs bords latéraux des ailettes, ce principe étant connu par le modèle d'échangeur de chaleur précité.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et des dessins annexés sur lesquels la figure 1 est l'élévation frontale schématique d'un nouveau radiateur ventilé à flasques disposés selon l'invention; la figure 2 est le plan du radiateur ventilé selon figure 1; la figure 3 est l'élévation latérale du radiateur ventilé selon figure 1, suivant la flèche III; la figure 4 est une élévation identique à celle de la figure 3 et à une échelle légèrement supérieure d'un des flasques du radiateur ventilé selon figure 1, sans le faisceau de tubes ailetés et les botes à eau; la figure 5 représente le flasque de la figure 4 vu de côté, c'est-à-dire dans la même position que le flasque gauche sur l'élévation de la figure 1; la figure 6 est le plan du flasque selon figure 4 suivant la flèche
VI; la figure 7 est la coupe schématisée suivant l'axe VII/VII de la figure 5, mais en position de montage, dans laquelle des crochets supplémentaires s'engagent dans des évidements latéraux des ailettes; la figure 8 est une représentation à plus grande échelle du détail
VIII de la figure 5; la figure 9 est une représentation.à plus grande échelle du détail
IX de la figure 5; la figure 10 est une représentation partielle à plus grande échelle d'une élévation de la face intérieure des branches des flasques selon figure 5, suivant la flèche X; et la figure 11 est l'élévation partielle du flasque de la figure 4 suivant la flèche XI.

Les figures 1 et 2 représentent un radiateur ventilé pour un moteur à combustion interne d'un petit véhicule utilitaire par exemple, tel qu'une camionnette. Le radiateur ventilé est constitué par un faisceau de tubes ailetés 1 comprenant de façon connue plusieurs tubes 2, disposés côte à côte et simplement schématisés par leurs - axes, et des ailettes 13 perpendiculaires aux tubes et solidaires de ces derniers, mais formant entre elles des espaces intermédiaires 12 dans lesquels de l'air peut circuler en service pour refroidir l'eau circulant dans les tubes 2. Les extrémités 3 des tubes 2 sont fixées chacune avec étanchéité dans les plaques tubulaires 4 de caisses à eau 5 supérieure et inférieure, réalisées en matière plastique.L'arrivée de l'eau à refroidir peut de façon connue s'effectuer par une tubulure d'entrée 15 sur la boîte à eau supé rieure et le départ par une tubulure de départ 16 sur la botte à eau inférieure 5. Le remplissage de la boîte à eau supérieure 5 s'effectue par une tubulure 18, obturée avec étanchéité par un bouchon 17 et munie de façon connue d'un tube de trop-plein 19, fixé sur le flasque 6 par des pattes découpées 20.

Le bloc de tubes ailetés 1 forme avec les botes à eau 5 une unité stable, qui se fixe directement sur le véhicule. Dans l'exem- ple de réalisation décrit, cette opération s'effectue à l'aide des tenons 21 qui s'enfichent dans une traverse appropriée qui les bloque.

Les extrémités des ailettes 13 à arêtes vives sont recouvertes latéralement par deux flasques 6 à section en U, également réalisés en matière plastique. Les flasques 6 présentent chacun des branches libres 6a, 6b qui peuvent se glisser au moins partiellement sur les bords latéraux 13a des ailettes 13 (figure 7). Les flasques 6 enserrent ainsi latéralement le faisceau de tubes ailetés. Dans l'exem- ple de réalisation décrit, l'extrémité inférieure de chaque flasque comporte pour sa fixation un crochet 8 sous forme d'une butée fixe, qui s étend suivant le grand axe du flasque 6 considéré et s'engage dans un évidement 9 ou 10 prévu sur chaque extrémité des plaques tubulaires 4.La figure 9 montre que ce crochet de butée fixe 8 est formé par le bec 8a, qui s' engage ultérieurement dans l'évidement de la plaque tubulaire et est maintenu par les nervures d'appui 22 disposées latéralement.

Le flasque selon figures 4 et 5 présente à l'extrémité supérieure un cliquet élastique 7, constitué par la partie élastique 7a, en forme d'étrier en saillie vers l'extérieur, et le cliquet 7b proprement dit, comme le montre la figure 8. Cette partie 7b s'engage dans les évidements 9 ou 10 des extrémités extérieures de la plaque tubulaire supérieure 4 (cf. figure 1). Ce cliquet 7 forme ainsi une butée mobile qui permet de compenser aussi les écarts dimensionnels dus aux tolérances. Les flasques 6 ainsi fixés sont par suite maintenus latéralement sur le faisceau de tubes ailetés 1.Afin de bloquer la position adoptée, même suivant l'axe longitudinal des flasques 6, la face intérieure des branches libres 6a 6b de ces derniers (cf. figures 4, 5 et 10, 11) est munie de nervures 11 disposées en peignes successifs, qui forment une sorte de cannelure sur la face intérieure des branches 6a, 6b et s'introduisent avec sûreté de forme dans les espaces 12 séparant les ailettes 13, comme le montre la figure 7. L'écartement a de deux nervures 11 est par suite choisi égal à celui des ailettes 13.

Les nervures 11 sont coniques vers l'extérieur. Il en est ainsi non seulement de leur section, représentée sur la figure 10, mais aussi de leurs extrémités extérieures lia qui, lors du montage du flasque, sont déplacées vers les ailettes 13. On obtient ainsi une bonne insertion des nervures 11 dans les espaces 12 séparant les ailettes 13.

Afin que les nervures 11 en peigne soient bien maintenues entre les ailettes et assurent ainsi le blocage longitudinal des flasques 6, le centre 6e de ces derniers peut présenter une légère flèche en direction du faisceau de tubes ailetés 1, non visible sur les figures et assurant l'application latérale des flasques 6 avec une certaine précontrainte sur le faisceau 1, après l'encli- quetage des crochets 8 ou 7 dans les évidements des plaques tubulaires 4. Les nervures 11 en peigne, également disposées dans la zone du centre 6e des flasques 6 et dont trois rangées sont prévues dans l'exemple de réalisation décrit, sont par suite maintenues par une force élastique dans leur position de sûreté de forme entre les ailettes 13.Dans l'exemple de réalisation décrit, il est en outre prévu de disposer sur les branches libres 6a, 6b des flasques 6 des crochets supplémentaires 14, situés entre les zones des nervures 11 et, comme le montre la figure 7, se plaçant par l'extérieur derrière des évidements 15 sur les bords latéraux 13a des ailettes 13, lesdits évidements étant soit prévus uniquement dans cette zone des ailettes, soit prévus sur toutes les ailettes.

Il en résulte un nouveau blocage par sûreté de forme de la partie centrale des flasques, qui peut remplacer ou compléter le blocage obtenu par l'utilisation d'une force d'application élastique. Les flasques sont utilement réalisés dans une matière plastique élastique. Les crochets 8 et 7 ainsi que les crochets 14 forment une seule pièce avec les flasques 6. Les effets élastiques nécessaires dans chaque cas peuvent être produits par le matériau même des flasques, sans utilisation de pièces élastiques distinctes.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

Revendications

1. Echangeur de chaleur, et notamment radiateur ventilé comprenant un faisceau de tubes ailetés dont les extrémités sont fixées dans les plaques tubulaires de deux boîtes à eau, réalisées en matière plastique en particulier, et des flasques fixés par encliquetage élastique, à section en U et dont les branches libres recouvrent les faces frontales du faisceau de tubes ailetés, ledit échangeur de chaleur étant caractérisé en ce que les deux extrémités (6c, 6d) des flasques (6) présentent des crochets (7, 8) qui s'engagent dans des évidements (9, 10) des extrémités frontales (4a, 4b) des plaques tubulaires (4).

2. Echangeur de chaleur selon revendication 1, caractérisé en ce qu'un des deux crochets (7) au moins est réalisé sous forme d'un cliquet élastique suivant le grand axe du flasque (6).

3. Echangeur de chaleur selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un des crochets (8) est réalisé sous forme d'une butée fixe.

4. Echangeur de chaleur selon revendications 1 à 3, caractérisé en ce que Les flasques (6) présentent des saillies( (11) qui s' en- gagent dans le faisceau de tubes ailetés (1) pour assurer leur blocage en position par sûreté de forme.

5. Echangeur de chaleur selon revendication 4, caractérisé en ce que les saillies de blocage sont réalisées sous forme de nervures (11) disposées en peignes successifs qui s'engagent dans les espaces (12) séparant les ailettes (13).

6. Echangeur de chaleur selon revendication 5, caractérisé en ce que les nervures (11) sont disposées dans la région du centre (6e) des flasques (6).

7. Echangeur de chaleur selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les flasques (6) sont réalisés dans une matière plastique élastique et présentent, en direction de leur centre (6e), une flèche dirigée vers les nervures (11).

8. Echangeur de chaleur selon revendication 7, caractérisé en ce que les crochets (7, 8) forment une seule pièce avec les flasques (6).

9. Echangeur de chaleur selon une quelconque des-revendications 1 à 6 ou 7, caractérisé en ce que des crochets supplémentaires (14) sont prévus au voisinage des nervures (11), s'étendent suivant la direction des branches libres (6a, 6b) des flasques (6) et s'engagent avec sûreté de forme dans des évidements (15) sur plusieurs bords latéraux (13a) des ailettes (13).