FR3091135A1 - Method of manufacturing a heating block and associated deformation tool - Google Patents
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Abstract
Procédé de fabrication d’un bloc (1) de chauffage électrique comprenant :- une étape (E1) d’assemblage d’une pluralité de dissipateurs (10), destinés à être traversés par un fluide, et d’une pluralité de tubes (20), lesdits tubes (20) étant destinés à accueillir des éléments chauffants (50) électriques et présentant deux grandes parois (21) et deux parois latérales (24) permettant de coopérer avec un outil (100) de déformation destiné à déformer les tubes (20), ladite étape d’assemblage étant configurée de sorte à fixer les dissipateurs (10) sur l’une et/ou l’autre des grandes parois (21) du tube (20),- une étape (E2) d’introduction des éléments chauffants (50) dans le tube (20),- une étape (E3) de déformation simultanée des parois latérales (24) des tubes (20) de sorte à fixer les éléments chauffants (50) dans les tubes (20). Figure pour l'abrégé : Figure 2Method for manufacturing an electric heating block (1) comprising: - a step (E1) of assembling a plurality of dissipators (10), intended to be traversed by a fluid, and a plurality of tubes ( 20), said tubes (20) being intended to receive electric heating elements (50) and having two large walls (21) and two side walls (24) making it possible to cooperate with a deformation tool (100) intended to deform the tubes (20), said assembly step being configured so as to fix the dissipators (10) on one and / or the other of the large walls (21) of the tube (20), - a step (E2) of introduction of the heating elements (50) into the tube (20), - a step (E3) of simultaneous deformation of the side walls (24) of the tubes (20) so as to fix the heating elements (50) in the tubes (20) . Figure for the abstract: Figure 2
Description
DescriptionDescription
Titre de l'invention : Procédé de fabrication d’un bloc de chauffage et outil de déformation associéTitle of the invention: Method of manufacturing a heating block and associated deformation tool
[0001] La présente invention concerne un procédé d’assemblage d’un bloc de chauffage électrique, tel qu’un bloc de chauffage destiné à un véhicule automobile.The present invention relates to a method of assembling an electric heating block, such as a heating block for a motor vehicle.
[0002] L’invention concerne également un outil d’assemblage d’un tel bloc de chauffage.The invention also relates to a tool for assembling such a heating block.
[0003] Il est connu des blocs de chauffage électriques comprenant des tubes destinés à accueillir des éléments chauffants. De tels éléments chauffants comprennent par exemple des résistances à effet CTP (pour coefficient de température positif). De tels blocs de chauffages comprennent également des dissipateurs, comme par exemple des ailettes, en relation de contact thermique avec les éléments chauffants. Les tubes servent à isoler électriquement les éléments chauffants de l’extérieur tout en permettant une conduction thermique entre les éléments chauffants et les dissipateurs.It is known electrical heating blocks comprising tubes intended to accommodate the heating elements. Such heating elements include, for example, PTC effect resistors (for positive temperature coefficient). Such heating blocks also include dissipators, such as for example fins, in thermal contact relationship with the heating elements. The tubes are used to electrically isolate the heating elements from the outside while allowing thermal conduction between the heating elements and the heatsinks.
[0004] De manière classique, les éléments chauffants sont introduits dans les tubes puis fixés par écrasement des tubes contre lesdits éléments chauffants. Un tel écrasement peut s’effectuer par compression des tubes de manière unitaire, l’assemblage avec les dissipateurs étant alors réalisé après compression des tubes. Un tel écrasement peut également s’effectuer par compression de l’ensemble du bloc de chauffage, après assemblage avec les dissipateurs. Dans ce cas de figure, les ailettes doivent présenter une résistance mécanique suffisante de manière à ne pas être endommagées lors de l’écrasement. Selon les solutions connues, les ailettes sont rigidifiées ce qui complexifie le bloc de chauffage et limite les performances thermiques.Conventionally, the heating elements are introduced into the tubes and then fixed by crushing the tubes against said heating elements. Such a crushing can be carried out by compression of the tubes in a unitary manner, the assembly with the dissipators being then carried out after compression of the tubes. Such a crushing can also be carried out by compression of the entire heating block, after assembly with the heatsinks. In this case, the fins must have sufficient mechanical strength so as not to be damaged during the crushing. According to known solutions, the fins are stiffened which complicates the heating block and limits the thermal performance.
[0005] L’invention a pour objectif de pallier au moins en partie les inconvénients mentionnés plus haut et propose à cette fin un procédé de fabrication d’un bloc de chauffage électrique comprenant :The invention aims to at least partially overcome the drawbacks mentioned above and for this purpose proposes a method of manufacturing an electric heating block comprising:
- une étape d’assemblage d’une pluralité de dissipateurs destinés à être traversés par un fluide et d’une pluralité de tubes, lesdits tubes étant destinés à accueillir des éléments chauffants électriques et présentant deux grandes parois et deux parois latérales permettant de coopérer avec un outil de déformation destiné à déformer les tubes, ladite étape d’assemblage étant configurée de sorte à fixer les dissipateurs sur l’une et/ou l’autre des grandes parois du tube,a step of assembling a plurality of dissipators intended to be traversed by a fluid and a plurality of tubes, said tubes being intended to receive electrical heating elements and having two large walls and two side walls making it possible to cooperate with a deformation tool intended to deform the tubes, said assembly step being configured so as to fix the heatsinks on one and / or the other of the large walls of the tube,
- une étape d’introduction des éléments chauffants dans le tube,- a step of introducing the heating elements into the tube,
- une étape de déformation simultanée des parois latérales des tubes de sorte à fixer les éléments chauffants dans les tubes.- A step of simultaneous deformation of the side walls of the tubes so as to fix the heating elements in the tubes.
[0006] La déformation des tubes visant à fixer les éléments chauffants est ici réalisée par déformation des parois latérales des tubes. Ainsi, la déformation des parois latérales du tube permet le déplacement des grandes parois en direction des éléments chauffants sans pour autant devoir écraser le bloc de chauffage dans une direction perpendiculaire aux grandes parois des tubes et donc sans risquer d’endommager les dissipateurs. Un tel procédé permet donc de réaliser un bloc de chauffage pouvant comprendre des dissipateurs moins résistants et plus efficaces thermiquement que dans un bloc de chauffage classique. De plus, en intervenant au niveau des parois latérales des tubes, on peut déformer simultanément tous les tubes car celles-ci sont accessibles par un outil de déformation.The deformation of the tubes for fixing the heating elements is here achieved by deformation of the side walls of the tubes. Thus, the deformation of the side walls of the tube allows the large walls to be moved in the direction of the heating elements without having to crush the heating block in a direction perpendicular to the large walls of the tubes and therefore without risking damage to the dissipators. Such a method therefore makes it possible to produce a heating block which may include dissipators which are less resistant and more thermally efficient than in a conventional heating block. In addition, by intervening at the side walls of the tubes, all the tubes can be deformed simultaneously because they are accessible by a deformation tool.
[0007] Le procédé selon l’invention peut également comprendre l’une quelconque des caractéristiques suivantes, prises individuellement ou selon toute combinaison techniquement possible :The method according to the invention can also include any of the following characteristics, taken individually or in any technically possible combination:
[0008] - les dissipateurs sont des ailettes souples, avant assemblage,- the heatsinks are flexible fins, before assembly,
[0009] - les parois latérales du tube sont incurvées vers l’extérieur du tube,- the side walls of the tube are curved towards the outside of the tube,
[0010] - l’étape d’assemblage, l’étape d’introduction et l’étape de déformation se suivent dans cet ordre,- the assembly step, the introduction step and the deformation step follow each other in this order,
[0011] - les parois latérales présentent une face externe et une face interne, les faces externes présentant deux sections sensiblement droites,- the side walls have an external face and an internal face, the external faces having two substantially straight sections,
[0012] - les sections des parois latérales sont de longueur sensiblement égale,- the sections of the side walls are of substantially equal length,
[0013] - le tube présente une forme sensiblement hexagonale,- the tube has a substantially hexagonal shape,
[0014] - l’étape de déformation est réalisée par l’application d’une pression au niveau des sections du tube selon un axe sensiblement orthogonal auxdites sections,- the deformation step is carried out by the application of pressure at the level of the sections of the tube along an axis substantially orthogonal to said sections,
[0015] - la pression appliquée au niveau des sections du tube est appliquée par l’outil de déformation,- the pressure applied to the sections of the tube is applied by the deformation tool,
[0016] - les dissipateurs et les tubes du bloc de chauffage subissent un déplacement lors de l’étape de déformation de sorte que la distance entre deux tubes voisins reste constante lors de ladite étape de déformation,- the heatsinks and the tubes of the heating block undergo a displacement during the deformation step so that the distance between two neighboring tubes remains constant during said deformation step,
[0017] - l’étape d’assemblage est réalisée par brasage,- the assembly step is carried out by brazing,
[0018] - l’étape d’assemblage est réalisée simultanément pour l’ensemble des tubes et des dissipateurs du bloc de chauffage,- the assembly step is carried out simultaneously for all the tubes and dissipators of the heating block,
[0019] - lors de l’étape de déformation, l’espace entre grandes parois du tube et les éléments chauffants est compris entre 1 et 2mm.- during the deformation step, the space between the large walls of the tube and the heating elements is between 1 and 2mm.
[0020] L’invention concerne également un outil de déformation pour la fabrication d’un bloc de chauffage par un procédé tel que décrit plus haut, l’outil comprenant une première série formée d’éléments mobiles articulés entre eux et s’étendant selon un premier axe A ainsi qu’une deuxième série formée d’éléments mobiles articulés entre eux et s’étendant selon un deuxième axe B sensiblement parallèle au premier axe A, ledit outil étant mobile le long des premiers et deuxièmes axes A et B entre une position ouverte et une position serré, ledit outil étant configuré de sorte à ce qu’un dé placement de la première série entraîne un déplacement similaire de la deuxième série, certains au moins des éléments mobiles de chaque série définissant une zone de préhension apte à venir au contact des parois latérales de l’un des tubes de sorte à déformer lesdites parois latérales lorsque l’outil passe de la position ouverte à la position serré.The invention also relates to a deformation tool for the manufacture of a heating block by a method as described above, the tool comprising a first series formed of mobile elements hinged together and extending along a first axis A as well as a second series formed of mobile elements hinged together and extending along a second axis B substantially parallel to the first axis A, said tool being mobile along the first and second axes A and B between a open position and a clamped position, said tool being configured so that a displacement of the first series causes a similar displacement of the second series, at least some of the movable elements of each series defining a gripping zone capable of coming in contact with the side walls of one of the tubes so as to deform said side walls when the tool moves from the open position to the clamped position.
[0021] Un tel outil permet la déformation simultanée des parois latérales des tubes de sorte à fixer les éléments chauffants dans les tubes.Such a tool allows the simultaneous deformation of the side walls of the tubes so as to fix the heating elements in the tubes.
[0022] L’outil selon l’invention peut également comprendre l’une quelconque des caractéristiques suivantes, prises individuellement ou selon toute combinaison techniquement possible :The tool according to the invention can also include any of the following characteristics, taken individually or in any technically possible combination:
[0023] - les éléments mobiles comprennent des mécanismes à quatre barres,- the mobile elements include four bar mechanisms,
[0024] - les barres sont articulées entre elles par des liaisons pivots,- the bars are hinged together by pivot connections,
[0025] - les zones de préhension de l’une des séries sont formées par un espace E entre les flancs des barres des mécanismes à quatre barres faisant face à l’autre série de mécanismes,- the gripping zones of one of the series are formed by a space E between the sides of the bars of the four-bar mechanisms facing the other series of mechanisms,
[0026] - les zones de préhension de l’une des séries sont formées par l’espace E entre les extrémités des barres des mécanismes à quatre barres faisant face à l’autre série de mécanismes,- the gripping zones of one of the series are formed by the space E between the ends of the bars of the four-bar mechanisms facing the other series of mechanisms,
[0027] - l’espace E diminue lorsque l’outil passe de la position ouverte à la position serré,- the space E decreases when the tool moves from the open position to the tight position,
[0028] - les deux séries de mécanismes à quatre barres sont reliées en leurs extrémités par un premier socle et par un deuxième socle,The two series of four-bar mechanisms are connected at their ends by a first base and by a second base,
[0029] - le premier socle comprend une première zone d’appuis et le deuxième socle comprend une deuxième zone d’appuis, lesdites zones d’appuis étant destinées à venir en appuis contre les extrémités d’un bloc de chauffage,The first base comprises a first support zone and the second base comprises a second support zone, said support zones being intended to come into contact against the ends of a heating block,
[0030] - chaque série est configurée de sorte à présenter un nombre de zones de préhension correspondant au nombre de tubes du bloc de chauffage à déformer.- Each series is configured so as to present a number of gripping zones corresponding to the number of tubes of the heating block to be deformed.
[0031] L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels :The invention will be better understood and other details, characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description given by way of non-limiting example and with reference to the accompanying drawings in which:
[0032] [fig.l] la figure 1, est une illustration schématique des différentes étapes du procédé selon l’invention,[Fig.l] Figure 1 is a schematic illustration of the different stages of the method according to the invention,
[0033] [fig.2] la figure 2, illustre partiellement de façon schématique en vue de coupe transversale un bloc de chauffage électrique obtenu par le procédé selon l’invention,[Fig.2] Figure 2 partially illustrates schematically in cross section an electric heating block obtained by the process according to the invention,
[0034] [fig.3] la figure 3, illustre partiellement de façon schématique une série d’un l’outil de déformation selon l’invention en position ouverte et serré en coopération avec des tubes d’un bloc de chauffage, [0035] [fig.4] la figure 4, illustre partiellement de façon schématique un mécanisme à quatre barres d’un l’outil de déformation selon l’invention en position ouverte et serré en coopération avec des tubes d’un bloc de chauffage,[Fig.3] Figure 3 partially illustrates schematically a series of a deformation tool according to the invention in the open and clamped position in cooperation with tubes of a heating block, [0035 ] [fig.4] FIG. 4 partially illustrates schematically a four-bar mechanism of a deformation tool according to the invention in the open and clamped position in cooperation with tubes of a heating block,
[0036] [fig.5] la figure 5, illustre de façon schématique un outil de déformation selon l’invention en coopération avec un bloc de chauffage.[Fig.5] Figure 5 schematically illustrates a deformation tool according to the invention in cooperation with a heating block.
[0037] Comme illustré à la figure 1, l’invention concerne un procédé de fabrication d’un bloc 1 de chauffage électrique. Un exemple de bloc 1 obtenu par ledit procédé est illustré à la figure 2. Ledit procédé comprend une étape (El) d’assemblage d’une pluralité de dissipateurs 10 et d’une pluralité de tubes 20. Les dissipateurs 10 sont destinés à être traversés par un fluide à réchauffer. Les tubes 20 sont destinés à accueillir des éléments chauffants 50 électriques et présentent deux grandes parois 21 et deux parois latérales 24. Les parois latérales 24 permettent de coopérer avec un outil de déformation destiné à déformer les tubes 20. L’étape (El) d’assemblage est configurée de sorte à fixer les dissipateurs 10 sur l’une et/ou l’autre des grandes parois 21 du tube 20.As illustrated in Figure 1, the invention relates to a method of manufacturing a block 1 of electric heating. An example of block 1 obtained by said method is illustrated in FIG. 2. Said method comprises a step (E1) of assembling a plurality of heatsinks 10 and a plurality of tubes 20. The heatsinks 10 are intended to be crossed by a fluid to be heated. The tubes 20 are intended to accommodate electric heating elements 50 and have two large walls 21 and two side walls 24. The side walls 24 make it possible to cooperate with a deformation tool intended to deform the tubes 20. Step (El) d the assembly is configured so as to fix the dissipators 10 on one and / or the other of the large walls 21 of the tube 20.
[0038] Ledit procédé comprend également une étape (E2) d’introduction des éléments chauffants 50 dans le tube 20.Said method also includes a step (E2) of introducing the heating elements 50 into the tube 20.
[0039] Enfin, le procédé comprend une étape (E3) de déformation simultanée des parois latérales 24 des tubes 20 de sorte à fixer les éléments chauffants 50 dans les tubes 20.Finally, the method comprises a step (E3) of simultaneous deformation of the side walls 24 of the tubes 20 so as to fix the heating elements 50 in the tubes 20.
[0040] La déformation des parois latérales 24 du tube 20 permet le déplacement des grandes parois 21 en direction des éléments chauffants 50 sans risquer d’endommager les dissipateurs 10.The deformation of the side walls 24 of the tube 20 allows the displacement of the large walls 21 in the direction of the heating elements 50 without risking damage to the heatsinks 10.
[0041] Un tel procédé permet donc de réaliser un bloc 1 de chauffage électrique pouvant comprendre des dissipateurs moins résistants et plus efficaces thermiquement que dans un bloc de chauffage classique.Such a method therefore makes it possible to produce a block 1 of electric heating which may include heat sinks which are less resistant and more thermally efficient than in a conventional heating block.
[0042] De plus, la déformation simultanée des deux parois latérales 24 de l’ensemble des tubes 20 du bloc 1 de chauffage permet d’augmenter la cadence de production du bloc de chauffage. Cette étape (E3) de déformation simultanée est en particulier mise en œuvre par un outil de déformation faisant également l’objet de l’invention, et qui sera décrit plus bas.In addition, the simultaneous deformation of the two side walls 24 of the set of tubes 20 of the heating block 1 increases the production rate of the heating block. This step (E3) of simultaneous deformation is in particular implemented by a deformation tool which is also the subject of the invention, and which will be described below.
[0043] Avantageusement, les dissipateurs 10 sont des ailettes 10 souples, avant assemblage. De telles ailettes présentent de bonnes propriétés thermiques favorisant l’échange thermique entre les éléments chauffants 50 et le flux d’air à réchauffer. L’utilisation d’ailette 10 souples est en particulier rendue possible grâce à la déformation des parois latérales 24 du tube 20.Advantageously, the heatsinks 10 are flexible fins 10, before assembly. Such fins have good thermal properties favoring the heat exchange between the heating elements 50 and the air flow to be heated. The use of flexible fins 10 is in particular made possible by the deformation of the side walls 24 of the tube 20.
[0044] Avantageusement, l’étape (El) d’assemblage, l’étape (E2) d’introduction et l’étape (E3) de déformation se suivent dans cet ordre.Advantageously, the assembly step (El), the introduction step (E2) and the deformation step (E3) follow each other in this order.
[0045] Après l’étape (El) d’assemblage, les ailettes 10 sont fixées sur les grandes parois 21 du tube 20. Lors de l’étape (E2) d’introduction des éléments chauffants 50 et avant l’étape (E3) de déformation, les éléments chauffants 50 sont introduits dans le tube 20 mais ils ne sont pas encore maintenus en position par compression des grandes parois 21. Après l’étape (E3) de déformation, les parois latérales 24 ont été déformées, ladite déformation entraînant alors un déplacement des grandes parois 21 l’une vers l’autre ce qui permet de maintenir les éléments chauffants 50 par compression dans le tube 20.After step (El) of assembly, the fins 10 are fixed on the large walls 21 of the tube 20. During step (E2) of introduction of the heating elements 50 and before step (E3 ) deformation, the heating elements 50 are introduced into the tube 20 but they are not yet held in position by compression of the large walls 21. After the deformation step (E3), the side walls 24 have been deformed, said deformation then causing the large walls 21 to move towards each other, which keeps the heating elements 50 by compression in the tube 20.
[0046] De manière classique, lorsque des parois latérales d’un tube se déforment, les parois horizontales se déforment à leur tour, en particulier vers l’extérieur du tube. Cette déformation parasite est appelé flambage. Ce flambage empêche ainsi d’obtenir un contact thermique optimal entre les éléments chauffants et les parois horizontales d’échange thermique. La solution classique au problème du flambage est d’augmenter l’épaisseur des parois du tube, en particulier des parois d’échange thermique.Conventionally, when the side walls of a tube are deformed, the horizontal walls are deformed in turn, in particular towards the outside of the tube. This parasitic deformation is called buckling. This buckling thus prevents optimal thermal contact between the heating elements and the horizontal heat exchange walls. The classic solution to the buckling problem is to increase the thickness of the tube walls, in particular the heat exchange walls.
[0047] Le fait de commencer par assembler au moins une ailette 10 sur l’une et/ou l’autre des grandes parois 21 du tube 20 permet de rigidifier lesdites grandes parois 21. Ainsi, lors de l’étape (E3) de déformation, lorsque les parois latérales 24 du tube 20 sont déformées de sorte à fixer les éléments chauffants 50 dans le tube 20, les ailettes 10 aident les grandes parois 21 à rester droites et empêchent le phénomène de flambage.The fact of starting by assembling at least one fin 10 on one and / or the other of the large walls 21 of the tube 20 makes it possible to stiffen said large walls 21. Thus, during step (E3) of deformation, when the side walls 24 of the tube 20 are deformed so as to fix the heating elements 50 in the tube 20, the fins 10 help the large walls 21 to remain straight and prevent the phenomenon of buckling.
[0048] Dans le procédé selon l’invention, l’application d’une pression lors de l’étape (E3) de déformation est préférentiellement réalisée simultanément pour les deux parois latérales 24 d’un même tube 20. Ainsi, les grandes parois 21 du tube 20 restent sensiblement parallèles lors de la déformation, ce qui limite le risque de désolidarisation des dissipateurs 10 et des tubes 20 dans le cas où l’étape (El) d’assemblage précède l’étape (E3) de déformation.In the method according to the invention, the application of pressure during the deformation step (E3) is preferably carried out simultaneously for the two side walls 24 of the same tube 20. Thus, the large walls 21 of the tube 20 remain substantially parallel during the deformation, which limits the risk of dissociation of the dissipators 10 and the tubes 20 in the case where the assembly step (E1) precedes the deformation step (E3).
[0049] La distance entre deux tubes 20 voisins est définit par les dimensions des dissipateurs. Ladite distance entre deux tubes 20 voisins est préférentiellement la même pour l’ensemble des tubes 20 du bloc 1 de chauffage, avant l’étape de déformation.The distance between two neighboring tubes 20 is defined by the dimensions of the heatsinks. Said distance between two neighboring tubes 20 is preferably the same for all the tubes 20 of the heating block 1, before the deformation step.
[0050] Le rapprochement simultané des grandes parois, deux à deux, risque de causer une augmentation de la distance séparant deux tubes voisins et donc d’entraîner une désolidarisation des dissipateurs et des tubes.The simultaneous bringing together of the large walls, two by two, may cause an increase in the distance separating two neighboring tubes and therefore cause separation of the dissipators and the tubes.
[0051] Pour limiter ce risque, préférentiellement, les dissipateurs 10 et les tubes 20 du bloc 1 de chauffage subissent un déplacement lors de l’étape E3 de déformation de sorte que la distance entre deux tubes 20 voisins reste constante lors de ladite étape E3 de déformation.To limit this risk, preferably, the dissipators 10 and the tubes 20 of the heating block 1 undergo a displacement during the deformation step E3 so that the distance between two neighboring tubes 20 remains constant during the said step E3 deformation.
[0052] Ainsi, dans le cas où les dissipateurs 10 et les tubes 20 ont étés solidarisés préalablement à l’étape (E3) de déformation, les dissipateurs 10 restent assemblés aux tubes 20 du bloc 1 de chauffage.Thus, in the case where the heatsinks 10 and the tubes 20 have been joined prior to the deformation step (E3), the heatsinks 10 remain assembled to the tubes 20 of the heating block 1.
[0053] Pour rappel, la figure 2 illustre partiellement de façon schématique en vue de coupe transversale un bloc de chauffage électrique obtenu par le procédé selon l’invention.As a reminder, Figure 2 partially schematically illustrates in cross-sectional view an electric heating block obtained by the method according to the invention.
[0054] Préférentiellement, les parois latérales 24 du tube 20 sont incurvées vers l’extérieur du tube 20. Préférentiellement encore, le tube présente une forme sensiblement hexagonale. La structure de ce bloc 1 de chauffage est donné à titre d’exemple et n’est nullement limitatif, le procédé selon l’invention pouvant permettre d’obtenir une pluralité de bloc de chauffage au design différent.Preferably, the side walls 24 of the tube 20 are curved towards the outside of the tube 20. Also preferably, the tube has a substantially hexagonal shape. The structure of this heating block 1 is given by way of example and is in no way limiting, the method according to the invention being able to make it possible to obtain a plurality of heating blocks of different design.
[0055] Avantageusement, les parois latérales 24 de tube 20 présentent une face externe 25 et une face interne 28. Les faces externes 25 présentent deux sections 27 sensiblement droites.Advantageously, the side walls 24 of the tube 20 have an external face 25 and an internal face 28. The external faces 25 have two substantially straight sections 27.
[0056] Avantageusement encore, l’étape (E3) de déformation est réalisée par l’application d’une pression au niveau des sections 27 du tube 20 selon un axe sensiblement orthogonal auxdites sections 27. La pression est appliquée par l’outil 100 de déformation.Advantageously also, the deformation step (E3) is carried out by the application of pressure at the sections 27 of the tube 20 along an axis substantially orthogonal to said sections 27. The pressure is applied by the tool 100 deformation.
[0057] L’étape (El) d’assemblage peut être réalisée par une pluralité de technique, comme par exemple par collage.The assembly step (El) can be carried out by a plurality of techniques, such as for example by bonding.
[0058] Avantageusement, l’étape (El) d’assemblage est réalisée par brasage. Cette technique d’assemblage permet entre autre de conférer un contact serré et d’améliorer les échanges thermiques entre les éléments chauffants 50 et les dissipateurs 10. De plus, une étape (El) d’assemblage préalable à la déformation des parois latérales 24 et réalisée par brasage permet de diminuer la force nécessaire à la déformation desdites parois latérales 24.Advantageously, the assembly step (El) is carried out by brazing. This assembly technique makes it possible inter alia to confer a tight contact and to improve the heat exchanges between the heating elements 50 and the dissipators 10. In addition, a step (El) of assembly prior to the deformation of the side walls 24 and produced by brazing makes it possible to reduce the force necessary for the deformation of said side walls 24.
[0059] Un autre avantage du brasage est la facilité de mise en œuvre et le faible coût de cette technique. Avantageusement, l’étape (El) d’assemblage est réalisée simultanément pour l’ensemble des tubes 20 et des dissipateurs 10 du bloc 1 de chauffage.Another advantage of brazing is the ease of implementation and the low cost of this technique. Advantageously, the assembly step (El) is carried out simultaneously for all of the tubes 20 and dissipators 10 of the heating block 1.
[0060] Préférentiellement, l’étape (El) d’assemblage est réalisée simultanément pour l’ensemble des tubes 20 et des dissipateurs 10 du bloc 1 de chauffage. Un assemblage simultané est particulièrement avantageux lorsque l’étape (El) d’assemblage est réalisée par brasage.Preferably, the assembly step (El) is carried out simultaneously for all the tubes 20 and the dissipators 10 of the heating block 1. Simultaneous assembly is particularly advantageous when the assembly step (El) is carried out by brazing.
[0061] Le bloc 1 de chauffage comporte en outre ici des électrodes 52, situées de part et d’autre des éléments chauffants 50 pour leur alimentation en courant électrique. Ledit bloc 1 de chauffage comporte encore des couches de matière 54, électriquement isolantes et thermiquement conductrices, lesdites couches 54 étant situées entre l’une des électrodes 52 et une grande paroi 21 du tube 20. De la sorte, le tube 20 est électriquement isolé des électrodes 52 et des éléments chauffants 50 mais thermiquement en contact avec eux. Préférentiellement, lesdits éléments chauffants 50 sont connectés électriquement en parallèle, notamment à l’aide des électrodes 52.The heating block 1 further includes here electrodes 52, located on either side of the heating elements 50 for their supply of electric current. Said heating block 1 also comprises layers of material 54, electrically insulating and thermally conductive, said layers 54 being located between one of the electrodes 52 and a large wall 21 of the tube 20. In this way, the tube 20 is electrically insulated electrodes 52 and heating elements 50 but thermally in contact with them. Preferably, said heating elements 50 are electrically connected in parallel, in particular using the electrodes 52.
[0062] Avantageusement, le tube 20 est configuré de sorte à présenter un jeu interne avec un ensemble 51 formé par les couches de matière 54, des électrodes 52 et les éléments chauffants 50, lors de l’étape (E2) d’introduction.Advantageously, the tube 20 is configured so as to have an internal clearance with an assembly 51 formed by the layers of material 54, electrodes 52 and the heating elements 50, during the introduction step (E2).
[0063] Ce jeu interne entre le tube 20 et l’ensemble 51 lors de l’étape (E2) d’introduction permet de faciliter la mise en place des éléments chauffants 50 dans le tube 20.This internal clearance between the tube 20 and the assembly 51 during the introduction step (E2) makes it possible to facilitate the positioning of the heating elements 50 in the tube 20.
[0064] Avantageusement, le jeu interne entre le tube 20 et cet ensemble 51 est supérieur ou égal à 1mm. Avantageusement encore, le jeu interne entre le tube 20 et cet ensemble 51 est compris entre 1 et 2mm. La présence d’un tel jeu entraîne un effet d’impact entre les grandes parois 21 du tube 20 et cet ensemble 51 lors de la déformation des parois latérales 24. Cet effet d’impact permet un contact thermique amélioré entre les éléments chauffants 50 et les dissipateurs 10.Advantageously, the internal clearance between the tube 20 and this assembly 51 is greater than or equal to 1mm. Advantageously also, the internal clearance between the tube 20 and this assembly 51 is between 1 and 2mm. The presence of such a clearance causes an impact effect between the large walls 21 of the tube 20 and this assembly 51 during the deformation of the side walls 24. This impact effect allows improved thermal contact between the heating elements 50 and the heatsinks 10.
[0065] Comme illustré aux figures 3 à 5, l’invention concerne également un outil 100 de déformation pour la fabrication d’un bloc 1 de chauffage par un procédé tel que décrit plus haut.As illustrated in Figures 3 to 5, the invention also relates to a deformation tool 100 for the manufacture of a heating block 1 by a method as described above.
[0066] L’outil 100 comprend une première série 101 formée d’éléments mobiles 110 articulés entre eux et s’étendant selon un premier axe A ainsi qu’une deuxième série 102 formée d’éléments mobiles 110 articulés entre eux et s’étendant selon un deuxième axe B sensiblement parallèle au premier axe A. L’outil 100 est mobile en translation le long des premiers et deuxièmes axes A et B entre une position ouverte et une position serrée.The tool 100 comprises a first series 101 formed of movable elements 110 articulated between them and extending along a first axis A as well as a second series 102 formed of movable elements 110 articulated between them and extending along a second axis B substantially parallel to the first axis A. The tool 100 is movable in translation along the first and second axes A and B between an open position and a clamped position.
[0067] L’outil 100 est configuré de sorte à ce qu’un déplacement de la première série 101 le long du premier axe A entraîne un déplacement similaire de la deuxième série 102 le long du deuxième axe B.The tool 100 is configured so that a displacement of the first series 101 along the first axis A causes a similar displacement of the second series 102 along the second axis B.
[0068] Certains au moins des éléments mobiles 110 de chaque série 101, 102 définissent une zone 130 de préhension apte à venir au contact de parois latérales 24 de l’un des tubes 20 de sorte à déformer lesdites parois latérales 24 lorsque l’outil 100 passe de la position ouverte à la position serré. Une série 101, 102 de l’outil 100 de déformation est illustrée partiellement de façon schématique à la figure 3 en position ouverte (à gauche) et en position serré (à droite) en coopération avec des tubes 20 d’un bloc 1 de chauffage.At least some of the movable elements 110 of each series 101, 102 define a gripping area 130 capable of coming into contact with side walls 24 of one of the tubes 20 so as to deform said side walls 24 when the tool 100 goes from the open position to the tight position. A series 101, 102 of the deformation tool 100 is partially schematically illustrated in FIG. 3 in the open position (on the left) and in the clamped position (on the right) in cooperation with tubes 20 of a heating block 1 .
[0069] Lorsque l’outil 100 est en position ouverte, les zones 130 de préhension sont aptes à accueillir les parois latérales 24 d’une pluralité de tubes 20.When the tool 100 is in the open position, the gripping zones 130 are capable of accommodating the side walls 24 of a plurality of tubes 20.
[0070] Lorsque l’outil 100 passe d’une position ouverte à une position fermée, les zones 130 de préhension sont réduites de sorte que les éléments mobiles 110 appliquent une pression contre les parois latérales 24 des tubes 20. Cette pression permet de déformer lesdites parois latérales 24. La déformation des parois latérales 24 entraîne un déplacement des grandes parois 21 d’un même tube 20 l’une vers l’autre.When the tool 100 passes from an open position to a closed position, the gripping zones 130 are reduced so that the movable elements 110 apply pressure against the side walls 24 of the tubes 20. This pressure makes it possible to deform said side walls 24. The deformation of the side walls 24 causes a displacement of the large walls 21 of the same tube 20 towards one another.
[0071] Un tel outil 100 permet en particulier la déformation simultanée des parois latérales 24 des tubes 20 du bloc 1 de chauffage de sorte à fixer les éléments chauffants 50 dans les tubes 20.Such a tool 100 allows in particular the simultaneous deformation of the side walls 24 of the tubes 20 of the heating block 1 so as to fix the heating elements 50 in the tubes 20.
[0072] Avantageusement, les éléments mobiles 110 comprennent des mécanismes 110 à quatre barres 112. Le terme « mécanisme à quatre barres » au sens de la présente invention se réfère à un système composé de quatre barres 112 rigides articulées entre elles par des liaisons pivots 118. Les mécanismes 110 à quatre barres 112 agissent comme des systèmes de guidage en translation le long des premiers et deuxièmes axes A et B.Advantageously, the movable elements 110 comprise mechanisms 110 with four bars 112. The term “mechanism with four bars” within the meaning of the present invention refers to a system composed of four rigid bars 112 articulated together by pivot connections 118. The four-bar mechanisms 110 112 act as guiding systems in translation along the first and second axes A and B.
[0073] Les différentes barres 112 d’un même mécanisme 110 à quatre barres sont reliées entre elles par des liaisons pivots 118 périphériques et par des liaisons pivots 118 centrales. Les liaisons pivots 118 centrales s’étendent le long des premiers et deuxième axes A, B de translation de l’outil 100, et ce quelle que soit sa position. Lesdites liaisons pivots 118 centrales permettent également de solidariser les différents mécanismes 110 d’une même série 101, 102 entre eux. Lorsque l’outil 100 passe de la position ouverte à la position serré, la distance séparant les liaisons pivots 118 centrales d’un même mécanisme diminue. Au contraire, lorsque l’outil 100 passe de la position ouverte à la position serré, la distance séparant les liaisons pivots 118 périphériques d’un même mécanisme augmente, donnant au mécanisme un aspect de losange plus ou moins aplati selon l’une ou l’autre de ses diagonales.The different bars 112 of the same mechanism 110 with four bars are connected together by pivotal connections 118 peripheral and by central pivot connections 118. The central pivot links 118 extend along the first and second axes A, B of translation of the tool 100, regardless of its position. Said central pivot links 118 also make it possible to join the different mechanisms 110 of the same series 101, 102 to each other. When the tool 100 passes from the open position to the tight position, the distance separating the central pivot links 118 of the same mechanism decreases. On the contrary, when the tool 100 passes from the open position to the tight position, the distance separating the peripheral pivot connections 118 of the same mechanism increases, giving the mechanism a more or less flattened aspect of the diamond according to one or the other. other of its diagonals.
[0074] Selon un mode de réalisation illustré de façon schématique à la figure 3, les zones 130 de préhension des éléments mobiles 110 d’une première série 101, 102 sont formées par l’espace E entre les flancs 114 des barres 112 des mécanismes 110 à quatre barres faisant face à l’autre série 101, 102.According to an embodiment illustrated schematically in Figure 3, the zones 130 for gripping the movable elements 110 of a first series 101, 102 are formed by the space E between the sides 114 of the bars 112 of the mechanisms 110 with four bars facing the other series 101, 102.
[0075] Lorsque l’outil 100 est en position ouverte, les flancs 114 des barres 112, définissant la zone 130 de préhension, sont positionnés en regard des parois latérales 24 des tubes 20.When the tool 100 is in the open position, the sides 114 of the bars 112, defining the gripping area 130, are positioned opposite the side walls 24 of the tubes 20.
[0076] Lorsque l’outil 100 passe de la position ouverte à la position serrée, les mécanismes à quatre barres sont déformés de sorte que leurs flancs 114 se rapprochent, ce qui entraîne une diminution de l’espace E. Lorsque l’espace E diminue, lesdits flancs 114 des barres 112 des mécanismes 110 à quatre barres viennent au contact des parois latérales 24 de l’un des tubes 20 et appliquent une pression contre lesdites parois latérales 24 de sorte à les déformer. La déformation des parois latérales 24 entraîne un déplacement des grandes parois 21 d’un même tube 20 l’une vers l’autre.When the tool 100 passes from the open position to the clamped position, the four-bar mechanisms are deformed so that their sides 114 come closer, which causes a reduction in the space E. When the space E decreases, said sides 114 of the bars 112 of the mechanisms 110 with four bars come into contact with the side walls 24 of one of the tubes 20 and apply pressure against said side walls 24 so as to deform them. The deformation of the side walls 24 causes a displacement of the large walls 21 of the same tube 20 towards one another.
[0077] Selon un mode de réalisation illustré de façon schématique à la figure 4, les zones 130 de préhension des éléments mobiles 110 d’une première série 101, 102 sont formées par l’espace E entre les extrémités 116 des barres 112 des mécanismes 110 à quatre barres faisant face à l’autre série 101, 102, lesdites extrémités étant formées de prolongement de deux des barres du mécanismes à quatre barres au-delà de la liaison pivot périphérique commune auxdites deux barres. Les deux barres en cause forment de la sorte une pince.According to an embodiment illustrated schematically in Figure 4, the areas 130 for gripping the movable elements 110 of a first series 101, 102 are formed by the space E between the ends 116 of the bars 112 of the mechanisms 110 with four bars facing the other series 101, 102, said ends being formed as an extension of two of the bars of the four-bar mechanism beyond the peripheral pivot connection common to said two bars. The two bars in question thus form a clamp.
[0078] Lorsque l’outil 100 est en position ouverte, les extrémités 116 des barres 112, définissant la zone 130 de préhension, sont positionnées en regard des parois latérales 24 des tubes 20.When the tool 100 is in the open position, the ends 116 of the bars 112, defining the gripping area 130, are positioned facing the side walls 24 of the tubes 20.
[0079] Lorsque l’outil 100 passe de la position ouverte à la position serrée, les mécanismes à quatre barres sont déformés de sorte que leurs extrémités 116 se rapprochent, ce qui entraîne une diminution de l’espace E. Lorsque l’espace E diminue, lesdites extrémités 116 des barres 112 des mécanismes 110 à quatre barres viennent au contact des parois latérales 24 de l’un des tubes 20 et appliquent une pression contre lesdites parois latérales 24 de sorte à les déformer. La déformation des parois latérales 24 entraîne un déplacement des grandes parois 21 d’un même tube 20 l’une vers l’autre.When the tool 100 passes from the open position to the clamped position, the four-bar mechanisms are deformed so that their ends 116 approach each other, which causes a reduction in the space E. When the space E decreases, said ends 116 of the bars 112 of the mechanisms 110 with four bars come into contact with the side walls 24 of one of the tubes 20 and apply pressure against said side walls 24 so as to deform them. The deformation of the side walls 24 causes a displacement of the large walls 21 of the same tube 20 towards one another.
[0080] Avantageusement, le nombre de zones 130 de préhension de chaque série 101, 102 est égal au nombre de tubes 20 du bloc 1 de chauffage. Ainsi, l’outil 100 permet de déformer les parois latérales 24 de l’ensemble des tubes 20 du bloc 1 de chauffage simultanément en une seule opération.Advantageously, the number of gripping zones 130 of each series 101, 102 is equal to the number of tubes 20 of the heating block 1. Thus, the tool 100 allows the side walls 24 of the set of tubes 20 of the heating block 1 to be deformed simultaneously in a single operation.
[0081] Un exemple d’outil 100 de déformation selon l’invention est illustré à la figure 5. Ledit outil 100 comprend deux séries 101, 102 de d’éléments mobiles comprenant chacun douze mécanismes 110 à quatre barres 112. Chaque mécanisme 110 comprend quatre barres 112 reliées entre elles par des liaisons pivots 118. Un déplacement de l’une des barres 112 entraîne ainsi un déplacement des autres barres 112 du même mécanisme 110. La pluralité de mécanismes 110 à quatre barres 112 sont également reliés entre eux par les liaisons pivots 118 centrales. Ainsi, un déplacement de l’un des mécanismes 110 à quatre barres 112 entraîne un déplacement de l’ensemble des autres mécanismes 110 de la même série.An example of a deformation tool 100 according to the invention is illustrated in FIG. 5. Said tool 100 comprises two series 101, 102 of movable elements each comprising twelve mechanisms 110 with four bars 112. Each mechanism 110 comprises four bars 112 linked together by pivot links 118. A displacement of one of the bars 112 thus causes a displacement of the other bars 112 of the same mechanism 110. The plurality of mechanisms 110 with four bars 112 are also connected to each other by the 118 central pivot links. Thus, a displacement of one of the mechanisms 110 with four bars 112 leads to a displacement of all the other mechanisms 110 of the same series.
[0082] L’outil 100 représenté à la figure 5 est ainsi adapté pour déformer simultanément les parois latérales 24 des douze tubes 20 du bloc 1 de chauffage illustré à cette figure.The tool 100 shown in Figure 5 is thus adapted to simultaneously deform the side walls 24 of the twelve tubes 20 of the heating block 1 illustrated in this figure.
[0083] Avantageusement, les zones de préhensions 130 viennent au contact des sections 27 sensiblement droites des parois latérales 24 des tubes 20.Advantageously, the gripping zones 130 come into contact with the substantially straight sections 27 of the side walls 24 of the tubes 20.
[0084] Avantageusement encore, l’outil 100 de déformation est configuré de sorte à ce que l’application de la pression au niveau des sections 27 du tube 20 soit réalisée selon un axe sensiblement orthogonal auxdites sections 27.Advantageously also, the deformation tool 100 is configured so that the application of the pressure at the level of the sections 27 of the tube 20 is carried out along an axis substantially orthogonal to said sections 27.
[0085] Préférentiellement, les deux séries 101, 102 de mécanismes 110 à quatre barres sont reliées en leurs extrémités par un premier socle 120 et par un deuxième socle 122. Cette liaison avec le premier socle 120 et le deuxième socle 122 permet de solidariser la première série 101 avec la deuxième série 102. Ainsi, tout déplacement du premier socle 120 vers le deuxième socle 122 à la fois le long des axes A et B entraîne un déplacement similaire de chacune des séries 101 et 102.Preferably, the two series 101, 102 of mechanisms 110 with four bars are connected at their ends by a first base 120 and by a second base 122. This connection with the first base 120 and the second base 122 makes it possible to secure the first series 101 with the second series 102. Thus, any movement of the first base 120 towards the second base 122 both along the axes A and B results in a similar displacement of each of the series 101 and 102.
[0086] Avantageusement, le premier socle 120 comprend une première zone d’appuis 121 et le deuxième socle 122 comprend une deuxième zone d’appuis 123. Lesdites zones d’appuis 121, 123 sont destinées à venir en appuis contre les extrémités d’un bloc 1 de chauffage.Advantageously, the first base 120 comprises a first support zone 121 and the second base 122 comprises a second support zone 123. Said support zones 121, 123 are intended to come into support against the ends of a heating block 1.
[0087] Ainsi, lorsque l’outil 100 se déplace le long des premiers et deuxièmes axes A, B, les dissipateurs 10 et les tubes 20 du bloc 1 de chauffage subissent un déplacement similaire le long desdits premiers et deuxièmes axes A, B. Ce déplacement permet de conserver une distance constante entre deux tubes 20 voisins lors de la déformation de leurs parois latérales 24.Thus, when the tool 100 moves along the first and second axes A, B, the heatsinks 10 and the tubes 20 of the heating block 1 undergo a similar movement along said first and second axes A, B. This displacement makes it possible to maintain a constant distance between two neighboring tubes 20 during the deformation of their side walls 24.
[0088] Comme déjà dit, la conservation d’une distance constante entre deux tubes 20 voisins est particulièrement avantageuse dans le cas où les dissipateurs 10 et les tubes 20 ont étés solidarisés préalablement à la déformation des parois latérales 24 car cela permet aux dissipateurs 10 de rester assemblés aux tubes 20 du bloc 1 de chauffage.As already said, the conservation of a constant distance between two neighboring tubes 20 is particularly advantageous in the case where the heatsinks 10 and the tubes 20 have been secured prior to the deformation of the side walls 24 because this allows the heatsinks 10 to remain assembled to the tubes 20 of the heating block 1.
[0089] L’outil 100 de déformation décrit permet ainsi une déformation simultanée de l’ensemble des tubes tout en conservant une distance constante entre deux tubes voisins. L’étape de déformation est ainsi plus rapide, plus économique et compatible avec un procédé de fabrication d’un bloc 1 de chauffage où une étape d’assemblage des tubes et des dissipateurs est réalisée préalablement à l’étape de déformation.The described deformation tool 100 thus allows simultaneous deformation of all of the tubes while maintaining a constant distance between two neighboring tubes. The deformation step is thus faster, more economical and compatible with a process for manufacturing a heating block 1 where a step of assembling the tubes and dissipators is carried out prior to the deformation step.
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| FR1873273A FR3091135A1 (en) | 2018-12-19 | 2018-12-19 | Method of manufacturing a heating block and associated deformation tool |
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Legal Events
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