FR2710282A1

FR2710282A1 - Procédé et dispositif d'élargissement de tubes métalliques de section ovale par étirage.

Info

Publication number: FR2710282A1
Application number: FR9411367A
Authority: FR
Inventors: Damsohn Herbert; Helms Werner; Hemminger Roland; Wolf Walter
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1993-09-25
Filing date: 1994-09-23
Publication date: 1995-03-31
Anticipated expiration: 2014-09-23
Also published as: US5640879A; FR2710282B1; US5887476A

Abstract

Procédé et dispositif d'élargissement de tubes métalliques placés dans des empilements d'ailettes de métal afin de les assembler à ceux-ci. Des éléments élargisseurs (2) sont tirés dans un sens unique dans les tubes (3) à l'aide d'éléments de traction (1). Les éléments élargisseurs sont fixés aux éléments de traction à l'aide de dispositifs d'accrochage ayant un contour en forme de marteau. Les éléments de traction ont avantageusement une forme de barre. Application essentiellement à l'assemblage de tubes avec des blocs échangeurs de chaleur.

Description

L'invention se rapporte à un procédé d'élargissement mécanique de tubes

métalliques de section ovale, en particulier de tubes d'échangeurs de chaleur, ainsi qu'à un dispositif pour la mise en

oeuvre du procédé.

Il est connu d'après EP-B1 188 314 d'assembler des tubes métalliques de section ovale ou elliptique et des ailettes de métal par élargissement mécanique des tubes. Dans ce cas, des éléments élargisseurs sont poussés dans les tubes, le processus d'élargissement

s'effectuant en deux étapes.

Un procédé analogue d'élargissement en une étape et un dispositif ayant la forme d'un mandrin à tête d'élargissement et d'une

tige de poussée ont été décrits dans DE-A-27 05 632.

L'inconvénient de l'art antérieur est que les tubes métalliques sont soumis pendant l'élargissement à un effort de compression et en conséquence risquent de fléchir ou de flamber. Cette flexion ou ce flambage des tubes risque de provoquer des fuites à la liaison des tubes et des plateaux tubulaires. De même, la tige du mandrin est soumise à un effort de compression. Il existe dans ce cas également un risque de flambage et alors l'élément élargisseur se coince dans le

tube métallique et l'élargissement de ce dernier est irrégulier.

L'invention a donc pour objet d'améliorer le procédé mentionné de manière à permettre de relier mécaniquement des tubes métalliques de grande longueur à des ailettes de métal. L'invention a de plus pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé,

qui convient en particulier à des tubes ovales plats.

L'invention concerne donc un procédé de fixation de tubes métalliques de section ovale dans des ailettes de métal, des éléments élargisseurs faisant subir aux tubes métalliques une déformation plastique et aux ailettes de métal, une déformation élastique; selon une particularité essentielle de ce procédé, les éléments élargisseurs sont soumis à une traction dans un unique sens dans les tubes métalliques à l'aide d'éléments de traction. Suivant une particularité essentielle du dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, l'élément élargisseur comporte à une extrémité un dispositif d'accrochage ayant un contour en forme de marteau. Le procédé et le dispositif conviennent pour l'élargissement de tubes métalliques de section ovale et il faut comprendre par section ovale une section qui comprend un grand axe principal et un petit axe, en particulier des

sections ovales ou analogues à une ellipse.

Donc, conformément à l'invention, les éléments élargisseurs sont fixés à des éléments correspondants de traction et ne sont tirés que dans un sens dans les tubes devant être élargis, l'effort de traction des éléments correspondants éliminant leur flambage. Le fait de tirer les éléments élargisseurs une seule fois dans les tubes apporte l'avantage supplémentaire que ces éléments subissent une moindre usure que celle qui était produite par les procédés antérieurs de fabrication suivant lesquels les éléments élargisseurs sont poussés dans les tubes métalliques et ensuite en sont retirés. Les éléments élargisseurs risquent de se gripper dans les tubes métalliques, en particulier lorsqu'ils en sont retirés, car un lubrifiant qui a été placé sur ces éléments avant l'élargissement a déjà été consommé au

premier passage dans les tubes.

Selon une particularité avantageuse de l'invention, les tubes métalliques subissent un pré-élargissement d'au moins une extrémité et un élément spécial est utilisé à cette fin. Des organes de retenue peuvent avantageusement être placés sur ces zones préalablement élargies pour le processus suivant d'élargissement et absorber en direction axiale les forces de traction ou de compression qui agissent sur les tubes pendant le passage des éléments élargisseurs. Une tige de traction à laquelle est fixé un élément élargisseur est enfilée dans chacun des tubes ainsi préparés, les éléments élargisseurs étant saillants sur l'une des extrémités des tubes métalliques. Les éléments élargisseurs ayant une forme arrondie, ils servent avantageusement d'accessoires d'introduction lorsque les tubes métalliques sont introduits dans les trous d'un empilement d'ailettes de métal de manière à empêcher les tubes de s'y coincer. Ensuite, les éléments élargisseurs sont tirés à l'aide des barres de traction dans un sens

dans les tubes métalliques.

Selon une autre particularité avantageuse de l'invention, l'extrémité des tubes métalliques qui est tournée à l'opposée des éléments élargisseurs occupant leur position de départ est serrée dans des organes de retenue pendant le processus d'élargissement. Les forces de compression produites par le passage des éléments élargisseurs dans les tubes sont supportées par ces organes de retenue. En variante, l'extrémité des tubes métalliques qui est tournée vers les éléments élargisseurs occupant leur position initiale est serrée dans des organes de retenue pendant le processus d'élargissement. Les forces de traction produites pendant le passage des éléments élargisseurs dans les tubes sont absorbées par ces organes de retenue. Ce mode d'exécution est particulièrement avantageux, car les tubes métalliques ne subissent que des forces de traction et donc ils ne risquent pas de flamber même lorsqu'ils ont

aussi une grande longueur.

Selon une autre particularité avantageuse du procédé de l'invention, un plateau tubulaire est disposé sur au moins un côté sur lequel les tubes sortent de l'empilement d'ailettes de métal, les tubes introduits passant par ce plateau tubulaire. Le plateau tubulaire et les ailettes métalliques sont assemblés avec les tubes au cours d'un unique processus d'élargissement, aucune autre passe de

travail n'étant nécessaire pour la fixation de ces plateaux tubulaires.

Des garnitures élastiques peuvent accessoirement être logées dans les plateaux tubulaires avant l'élargissement et en conséquence celui-ci provoque le serrage des garnitures sur les tubes qu'elles entourent et dans les trous du plateau tubulaire. Des défauts d'étanchéité pouvant se produire autour des garnitures par des

rugosités ou analogues sont ainsi compensées.

Suivant une autre variante avantageuse du procédé de l'invention, deux barres de traction opposées sont fixées à l'élément élargisseur. Celui- ci peut donc être tiré en alternance vers l'avant et vers l'arrière dans une machine convenable à l'intérieur des tubes devant être élargis. Ainsi, lors du mouvement vers l'avant, la barre de traction située à l'avant est introduite dans un tube métallique et celui-ci est introduit de son côté pendant le mouvement vers l'avant dans les trous de l'empilement d'ailettes de métal. L'empilement d'ailettes ainsi que le tube métallique sont alors pris et immobilisés par des dispositifs de retenue. La barre de traction située à l'avant, l'élément élargisseur et la barre arrière de traction poursuivent alors leur mouvement vers l'avant en étant tirés dans le tube métallique, puis extraits de ce dernier, la force de traction attaquant la barre antérieur de traction. Le bloc à ailettes achevé est alors enlevé de la machine. Pour le mouvement vers l'arrière, la barre arrière de traction qui n'a pas été utilisée jusqu'alors est enfilée dans un nouveau tube métallique et introduite avec celui-ci dans les trous d'un autre empilement d'ailettes. Cet empilement d'ailettes et le tube métalliques sont à nouveau pris et immobilisés par les dispositifs de retenue et l'élément élargisseur est tiré dans le tube à l'aide de la barre de traction qui se trouvait précédemment à l'arrière. Après enlèvement

du bloc à ailettes achevé, la machine est prête pour un nouveau cycle.

Ce procédé réduit considérablement le nombre des courses et les temps de marche à vide de la machine en abaissant en conséquence

les frais qui en résultent.

Suivant une particularité essentielle du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, l'élément élargisseur comporte à une extrémité ou aux deux extrémités un dispositif d'accrochage ayant un contour en forme de marteau. L'élément élargisseur peut avantageusement comporter en variante à une extrémité ou aux deux extrémités opposées un dispositif de logement qui comprend deux crochets orientés vers l'intérieur. Les dispositifs d'accrochage ou de logement des éléments élargisseurs s'emboîtent dans des dispositifs correspondants de logement ou d'accrochage des barres de traction à l'aide desquels l'élément élargisseur est tiré dans le tube. Aucune fixation à vis, qui prend du temps, n'est nécessaire avec ce mode de réalisation ni avec aucune autre des autres variantes de réalisation selon l'invention. Cette conformation du dispositif d'accrochage de l'élément élargisseur et le dispositif correspondant de logement de la barre de traction est particulièrement avantageuse pour des sections de tubes qui sont très plates et ces barres de traction et éléments élargisseurs selon l'invention sont utilisables avec des rapports d'axes de 1:3, 1:10 et jusqu'à 1:20 et davantage. Par ailleurs, les éléments élargisseurs sont très facilement interchangeables, car ils ne sont

retenus dans les dispositifs de logement que par un ajustage serré.

Suivant une autre particularité avantageuse de l'invention, les dispositifs d'accrochage et de logement des éléments élargisseurs et des barres de traction comportent des contre-dépouilles. Ainsi, les crochets et dispositifs d'accrochage sont reliés par complémentarité de formes, ce qui évite une flexion du dispositif de logement sous effort de traction, de sorte que les crochets n'ont pas à être réalisés de manière qu'ils soient particulièrement rigides et donc non plus très épais, de manière à permettre aux éléments élargisseurs et aux barres de traction d'être utilisés aussi dans des tubes métalliques extrêmement sveltes. Les contre-dépouilles peuvent avantageusement se trouver sur le côté inférieur du dispositif d'accrochage ou sur le côté supérieur des crochets du dispositif de logement. En conséquence, les extrémités des crochets comportent un épaississement et ils ne peuvent plus être extraits latéralement de l'assemblage avec le dispositif d'accrochage. Cet effet peut encore être accentué lorsque les parties opposées du dispositif d'accrochage et du dispositif de logement comportent également des contre-dépouilles correspondantes. Dans la combinaison de ces modes de réalisation, les extrémités des crochets sont finalement conformées en T et ces derniers enveloppent un dispositif d'accrochage de conformation correspondante, les prolongements des crochets pénétrant aussi dans

les épaulements de l'élément élargisseur.

Suivant une particularité avantageuse de l'élément élargisseur, celui-ci est fixé en étant mobile sur la barre de traction de manière à pouvoir subir un déplacement alternatif d'un angle déterminé en arc de cercle de part et d'autre de l'axe principal. Ce mode de réalisation permet à l'élément élargisseur de s'orienter automatiquement dans le tube de métal pendant qu'il est tiré et donc le dispositif de traction

n'a pas à guider la barre de traction très exactement dans le tube.

Suivant un mode de réalisation avantageux, la barre de traction est conformée en bande. L'avantage de ce mode d'exécution réside dans le fait que la barre de traction et l'élément élargisseur qui lui est relié sont facilement manipulables, par exemple pendant que les barres de traction sont enfilées dans les tubes. Par ailleurs, les tubes métalliques sont soutenus de l'intérieur par la barre de traction pendant l'élargissement. Ceci est particulièrement avantageux lorsque les tubes subissent un effort de compression pendant l'élargissement, car le flambage des tubes peut ainsi être empêché ou tout au moins réduit. Cet effet est encore amplifié lorsque la barre de traction en forme de bande a approximativement la forme et les cotes du tube de métal avant la déformation. Pour faciliter la manipulation et simplifier l'ajustage dans la machine de traction, les barres de

traction comportent des méplats sur les côtés longitudinaux.

Le pré-élargissement d'une extrémité des tubes est souhaitable pour que l'élément élargisseur puisse pénétrer intégralement dans le tube et ne pas se coincer dans le dispositif de retenue. Le pré-élargissement de l'extrémité des tubes représente une passe propre

de travail et n'est donc pas un moindre facteur de prix de revient.

L'invention concerne donc aussi un dispositif d'élargissement mécanique de tubes métalliques qui comprend un dispositif de retenue comportant un entonnoir d'introduction et une butée et comprenant selon une particularité avantageuse de l'invention des guides latéraux qui peuvent céder élastiquement vers l'extérieur en direction radiale. Le tube peut être installé dans le dispositif de retenue pour être élargi sans que son extrémité aie subi un pré-élargissement et la barre de traction ou le mandrin d'étirage qui

est équipé de l'élément élargisseur peuvent y passer de part en part.

Les forces orientées en direction axiale sont absorbées par ce dispositif de retenue, car le tube repose sur la butée à l'intérieur du dispositif de retenue. Lorsque l'élément élargisseur passant par le tube en atteint l'extrémité à laquelle celui-ci est installé dans le dispositif de retenue, il repousse vers l'extérieur les guides latéraux et la section d'ouverture de l'élément de retenue en est agrandie de manière qu'il puisse passer intégralement dans le tube. Le

pré-élargissement coûteux est ainsi totalement supprimé.

Selon une particularité avantageuse de l'invention, le dispositif de retenue comporte dans la zone des guides latéraux une encoche qui permet à ceux-ci de faire ressort radialement vers l'extérieur. Les guides latéraux sont monobloc avec le pied du dispositif de retenue et ils agissent à la manière de lames de ressort et en conséquence un tube qui est installé dans ce dispositif y est centré. L'encoche peut avantageusement comporter au pied un trou supplémentaire qui diminue son effet d'entaille et également l'effet de ressort des guides latéraux. Ainsi, la force que les guides latéraux exercent sur le tube

retenu peut être réglée dans une large plage.

Suivant un mode de réalisation avantageux du dispositif de retenue, celui-ci se compose d'au moins deux éléments de retenue mobiles radialement vers l'extérieur, comportant des guides latéraux et repoussés par des ressorts vers l'axe de symétrie du dispositif. Le type des ressorts peut être choisi librement en fonction de l'espace disponible et il est possible par exemple d'utiliser des ressorts Belleville, des lames de ressort ou des ressorts hélicoïdaux. Les éléments de retenue sont reliés par des guides spéciaux ou par les

ressorts au dispositif de retenue.

Il est possible, selon une autre particularité avantageuse de l'invention, de disposer plusieurs dispositifs de retenue sur une plaque d'assise à la distance qui sépare les tubes du bloc échangeur de chaleur qui doivent être élargis. Les dispositifs de retenue sont de plus immobilisés par serrage par leurs anneaux de retenue entre la plaque d'assise et une plaque de retenue. La plaque de retenue comporte avantageusement dans la zone des anneaux des évidements qui immobilisent les dispositifs de retenue par complémentarité de formes en les empêchant de se déplacer latéralement. Le montage de tous les dispositifs nécessaires de retenue sur une plaque d'assise et l'utilisation d'un nombre correspondant de barres de traction ou de mandrins d'étirage équipés de leur élément élargisseur permet de procéder à l'élargissement de tous les tubes d'un bloc échangeur de

chaleur en une seule passe.

L'invention va être décrite plus en détail à l'aide d'exemples de réalisation et en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente le déroulement pas à pas du procédé, la figure 2 représente le principe de l'élargissement par étirage de tubes soumis à un effort de compression, la figure 3 représente le principe de l'élargissement par étirage de tube soumis à un effort de traction, la figure 4 est une coupe longitudinale d'un dispositif de retenue qui comporte une encoche, la figure 5 représente schématiquement un dispositif d'élargissement mécanique et un bloc échangeur de chaleur, la figure 6 représente des dispositifs de retenue ainsi qu'un tube, une barre de traction ou mandrin d'étirage et un élément élargisseur, la figure 7 représente un dispositif de retenue ainsi qu'une extrémité de tube, le mandrin d'étirage et l'élément élargisseur, la figure 8 illustre un dispositif de retenue équipé d'éléments de retenue montés mobiles ainsi que de ressorts, la figure 9 représente le dispositif de logement d'un mandrin d'étirage ou barre de traction, la figure 10 représente le dispositif d'accrochage d'un élément élargisseur, la figure 1 1 représente un élément élargisseur comprenant deux dispositifs d'accrochage, la figure 12 représente le dispositif de logement d'une barre de traction et la figure 13 représente une barre de traction équipée d'un

élément élargisseur monté mobile.

La figure 1 représente les étapes individuelles du procédé d'assemblage mécanique de tubes métalliques 3 de section ovale avec un empilement d'ailettes de métal 4. Ainsi, les barres de traction 1, dans le dispositif de logement 22 (non représenté sur cette figure) desquelles des éléments élargisseurs 2 sont montés, sont enfilés dans les tubes métalliques 3 sur une distance suffisante pour que ceux-ci reposent contre les éléments élargisseurs 2 (figure la). Les tubes métalliques 3 ont subi au cours d'une passe préparatoire un pré-élargissement de l'une ou des deux extrémités. L'extrémité des barres de traction 1 est saillante vers l'extérieur des tubes métalliques 3 sur le côté de ceux-ci qui est à l'opposé de celui des éléments élargisseurs. Cette extrémité des barres de traction 1 est équipée de dispositifs convenables à l'aide desquels elle peut être prise par une machine de traction. Les tubes 3 ainsi que les barres de traction 1 introduites dans ces derniers sont alors enfilés avec les éléments élargisseurs 2 situés à l'avant dans les trous 8 d'un empilement 4 d'ailettes de métal (figure lb), la forme arrondie des éléments élargisseurs 2 facilitant l'introduction des tubes dans l'empilement d'ailettes 4. Ensuite, les tubes métalliques 3 sont convenablement orientés dans l'empilement d'ailettes 4 (figure lc), fixés à cette position dans cet empilement et pris par les extrémités préalablement élargies 7 par un dispositif de retenue (celui-ci n'est pas représenté sur cette figure). A la dernière passe représentée (figure ld), les éléments élargisseurs sont tirés par leur barre de traction 1 dans les tubes 3 qui sont ainsi élargis et la liaison mécanique souhaitée avec

l'empilement d'ailettes 4 est ainsi réalisée.

Les figures 2 et 3 représentent le principe de l'élargissement par étirage, le tube métallique 3 de la figure 2 étant soumis à un effort de compression et celui de la figure 3, à un effort de traction. Les figures

2a et 2b représentent le pré-élargissement d'une extrémité du tube 3.

Ainsi, un élément pré-élargisseur 6 élargit la partie extrême 7 du tube 3 et de plus un collet est formé sur le bord 12. L'élément pré- élargisseur 6 est extrait du tube métallique 3. Ensuite, la barre de traction 1 et son élément élargisseur 2 sont enfilés dans le tube 3 (figure 2c) jusqu'à ce que celui-ci prenne appui contre l'élément élargisseur 2 (figure 2d). L'élément élargisseur 2 est de plus accroché par ajustage serré au moyen du dispositif correspondant 20 dans le dispositif de logement de la barre de traction 1 qui se compose de crochets 23. Le tube 3 ainsi préparé est alors introduit, avec l'élément élargisseur 2 situé à l'avant, par le trou d'un plateau tubulaire 5 dans le trou 8 de l'empilement d'ailettes 4 et dans un autre plateau tubulaire 5 (figure 2e) et il y est correctement orienté. Ensuite, les plateaux tubulaires 5, l'empilement d'ailettes 4 et le tube 3 sont serrés dans des dispositifs de retenue qui sont capables d'absorber les forces produites par le passage de l'élément élargisseur 2 dans le tube 3. Les forces de retenue PH qui agissent sur les plateaux tubulaires et l'empilement d'ailettes 4 sont alors très faibles. La force de retenue PR agit sur l'extrémité 9 du tube 3 et en conséquence ce dernier est soumis à un effort de compression en direction axiale. Par contre, la barre de traction 2 est sollicitée uniquement à la traction par la force correspondante Pz (figure 2f). Les figures 2g et 2h représentent la fin du processus d'élargissement. Le tube métallique 3 est élargi et l'empilement d'ailettes de métal 4 ainsi que les plateaux tubulaires 5 sont fixés sur lui. La barre de traction 1 et l'élément élargisseur 2 sont ensuite totalement extraits du tube métallique 3 et ils sont

disponibles pour un nouveau cycle d'élargissement.

La figure 3 représente également le principe de l'élargissement par étirage, mais dans ce cas le tube métallique 3 est soumis à un effort de traction. Les figures 3a et 3b représentent le pré-élargissement d'une extrémité 10 du tube métallique 3. L'élément 6 de pré- élargissement est ensuite extrait du tube 3. La tige de traction 1 et l'élément élargisseur 2 sont ensuite introduits dans le tube 3 (figure 3c) jusqu'à ce que ce dernier prenne appui par l'extrémité élargie sur l'élément 2 (figure 3d). Cet élément élargisseur 2 est alors déjà totalement introduit dans le tube 3. Le tube 3, la barre de traction 1 et l'élément élargisseur 2 s'introduisent alors, avec la barre 1 a l'avant, dans le trou 8 de l'empilement 4 d'ailettes de métal et de deux plateaux tubulaires 5 (figure 3e) et ils y sont correctement orientés. Les plateaux tubulaires 5 et l'empilement 4 d'ailettes doivent alors être fixés dans des organes de retenue, les forces produites de retenue PH étant très faibles. Un élément 6 de pré-élargissement est introduit dans l'extrémité 10 du tube métallique 3 afin qu'il absorbe la force de retenue PR qui est exercée sur ce tube pendant l'élargissement. Un dispositif de retenue peut alors attaquer l'extrémité du tube afin de produire une force Pu agissant à la circonférence de ce dernier, de façon que la force PR agissant en direction axiale et produite par une force de traction Pz faisant passer l'élément élargisseur 2 dans le tube 3 soit transmise par une force de frottement au dispositif de retenue (figure 3f). Pour finir, l'élément de pré-élargissement 6 s'enlève du tube métallique 3 et le processus

d'élargissement est achevé (figure 3g).

Pour éviter d'avoir à utiliser l'élément de pré-élargissement 6 dans les deux circonstances mentionnées ci-dessus et surtout d'avoir à effectuer la passe séparée et coûteuse de pré-élargissement de l'extrémité du tube, il est possible d'utiliser un dispositif de retenue

conforme à l'invention et tel que représenté sur les figures 4 à 8.

La figure 4 représente en coupe axiale un dispositif de retenue 51. Il se compose essentiellement d'un corps tubulaire avec lequel est venu d'usinage un anneau de retenue 56 à l'aide duquel ce dispositif

51 peut être fixé sur une plaque d'assise 60 d'un outil (voir figure 5).

Une butée 53 réalisée à l'intérieur du dispositif de retenue 51 forme un appui en direction axiale pour un tube 3 devant être élargi (voir figure 7), cette butée étant capable d'absorber les forces produites pendant le processus d'élargissement. Le tube 3 est tenu en direction radiale par des guides latéraux 57 tandis qu'il repose contre la surface d'appui 58. Un entonnoir d'introduction 52 facilite l'entrée du tube 3 dans le dispositif de retenue 51. Celui-ci comporte, au niveau de l'entonnoir d'introduction 52, de la surface d'appui 58, de la butée 53 et d'une partie du corps de base 59, une encoche 54 orientée en direction axiale et au pied de laquelle se trouve un trou 55. Cette encoche 54 permet aux guides latéraux 57 d'être en une pièce avec le corps de base 59 à la manière de lames de ressort. Lorsque le diamètre du tube 3 augmente pendant l'élargissement, les guides latéraux 57 font ressort vers l'extérieur. Après que le tube 3 a été enlevé du dispositif de retenue 51, les guides latéraux 57 reviennent en position initiale. La figure 5 représente un dispositif d'élargissement mécanique qui comprend un montage de sept dispositifs de retenue 51 sur une plaque d'assise 60, ainsi qu'un bloc échangeur de chaleur 4 dans lequel des tubes 3 sont enfilés. Les dispositifs de retenue 51 sont disposés sur la plaque d'assise 60 avec le même entre-axe que celui que les tubes 3 ont dans le bloc échangeur de chaleur 4 et ils sont fixés par une plaque de retenue 61, les anneaux de retenue 56 étant serrés entre la plaque d'assise 60 et cette plaque de retenue 61. Pour l'élargissement, le bloc échangeur de chaleur 4 dans lequel se trouvent les tubes 3 est installé dans les dispositifs de retenue 51

sans que ces tubes 3 aient été préalablement élargis à l'extrémité.

Ensuite, les mandrins d'étirage ou barres de traction 1 équipés de leur élément élargisseur 2 (non représenté sur cette figure) sont tirés en une unique passe dans le bloc échangeur de chaleur 4 et à travers la plaque d'assise 60. Le bloc échangeur de chaleur 4, dont l'assemblage

mécanique est achevé, peut ensuite être enlevé.

La figure 6 représente un tube 3 pendant l'élargissement. Le tube 3 est tenu par deux dispositifs de retenue 51 et 51'. Un mandrin d'étirage 1 équipé d'un élément élargisseur 2 est tiré dans le tube 3 qui subit alors un élargissement. Le dispositif de retenue 51' par lequel l'élément élargisseur 2 a déjà passé a été écarté radialement

vers l'extérieur par suite de l'élargissement du tube 3.

La figure 7 représente le tube 3 installé dans le dispositif de retenue 51 pendant l'élargissement. La butée 53 absorbe les forces axiales produites par le passage de l'élément élargisseur 2. Les guides latéraux 57 ne sont écartés vers l'extérieur que par l'élargissement du tube 3 et donc les forces axiales sont absorbées pendant la totalité de l'élargissement. La figure 8 représente un dispositif de retenue 64 comprenant des éléments de retenue 68 montés mobiles, ainsi que des ressorts hélicoïdaux 69. Dans ce cas, les éléments de retenue 68 sont supportés dans le dispositif tubulaire de retenue 64 par les ressorts 69 qui sont fixés dans des chambrages. Les ressorts 69 peuvent aussi être remplacés par des matières flexibles de type caoutchouc, par exemple par des blocs ou des anneaux de caoutchouc. Les forces axiales produites pendant l'élargissement sont transmises par le tube installé (non représenté) aux butées 67 qui transmettent de leur côté ces forces à l'anneau d'appui 65 du dispositif de retenue 64. Les forces radiales de retenue du tube sont exercées par les ressorts 69 et

transmises au tube par les surfaces d'appui 66.

La figure 9 représente le dispositif 22 de logement d'une barre de traction 1 en forme de bande, qui se compose de deux crochets 23 orientés vers l'intérieur. Les côtés supérieurs des crochets 23 comportent une contre-dépouille de l'angle a. L'espace enveloppé par le dispositif de logement 22 a un contour analogue à celui d'un

marteau et correspondant au contour du dispositif d'accrochage 20. Les cotes du dispositif de logement 22 sont des cotes limites qui forment

un ajustage serré avec le dispositif correspondant d'accrochage. La section de la barre de traction 1 correspond approximativement à la section du tube métallique 3 n'ayant pas été élargi. La barre de traction 1 comporte sur les côtés longs des méplats

15 qui en facilitent notablement la manipulation (figure 9a).

La figure 10 représente le dispositif d'accrochage 20 de l'élément élargisseur 2. Il a un contour analogue à celui d'un marteau et il comporte des contre-dépouilles de l'angle a sur les côtés inférieurs. De plus, les épaulements 28 de l'élément élargisseur 2 peuvent aussi comporter des contre-dépouilles de part et d'autre de la transition au dispositif d'accrochage 20, l'angle des contre-dépouilles pouvant avoir une valeur de 5 à 25 (non représenté sur cette figure). L'élément élargisseur 2 et le dispositif d'accrochage 20 sont monobloc. Les flancs 21 de l'élément élargisseur 2 ont subit un polissage leur conférant un bombage, la distance maximale qui les sépare

déterminant l'élargissement maximal possible du tube métallique 3.

La figure 11 représente un élément élargisseur 18 comprenant deux dispositifs d'accrochage 19 dont le côté supérieur est arrondi de manière à permettre d'obtenir un flux de force favorable. Ces dispositifs comportent sur le côté inférieur des contre-dépouilles 17 qui ont une forme approximativement en U. Les épaulements 28 de l'élément élargisseur 18 comportent également des contre-dépouilles 16 en U aux transitions aux dispositifs d'accrochage 19. Les flancs 21

ont subi un polissage les rendant bombés.

La figure 12 représente le dispositif de logement 25 d'une barre de traction 14. Dans ce cas, les crochets 26 comportent des rebords en crochet 24 orientés vers l'intérieur et arrondis en U, ainsi que des prolongements 27 également arrondis en U, de sorte que les extrémités des crochets 26 s'achèvent approximativement en T. Cette forme des crochets 26 correspond a l'évidement correspondant du dispositif d'accrochage 19 de l'élément élargisseur 18 (figure 11), les crochets 26 se reliant par complémentarité de formes au dispositif d'accrochage 19. Les forces de traction qui sont transmises aux éléments élargisseurs 18, lors de l'utilisation prévue de la barre de traction 14, ne peuvent donc pas provoquer une flexion des

crochets 26.

La figure 13 représente une barre de traction 31 comprenant un élément élargisseur 32 monté mobile. Dans ce cas, le dispositif de logement 34 de l'élément élargisseur 32 dispose d'un jeu latéral par rapport au dispositif d'accrochage 33 et donc l'élément élargisseur 32 est mobile alternativement autour du centre de rotation 30. La tête 36, les contre-dépouilles 37 situées sur le côté inférieur du dispositif d'accrochage 33 et les épaulements 38 ont une forme en arc de cercle de part et d'autre de la transition de la barre de traction 31 au dispositif d'accrochage 33, le centre de rotation 30 étant également le centre de ces arcs de cercle correspondants. Le dispositif de logement 34 de l'élément élargisseur 32 a une forme qui correspond, mais il est suffisamment évidé pour que l'élément élargisseur 32 puisse osciller d'un angle 3 autour du centre de rotation 30. A cette fin, la zone de tête 39, la surface intérieure 40 et la surface extérieure 41 des crochets sont aussi en arcs de cercle, le rayon de ces arcs de cercle correspondant à la distance particulière au centre de rotation 30. La figure 13b représente l'élément élargisseur 32 relié à la barre de traction 31 en position médiane, tandis que les figures 13a et 13c représentent l'élément élargisseur 32 aux positions d'inclinaison

maximale suivant l'angle p3.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de fixation de tubes métalliques de section ovale à des ailettes de métal, des éléments élargisseurs faisant subir aux tubes une déformation plastique et aux ailettes, une déformation élastique, caractérisé en ce que les éléments élargisseurs (2, 18, 32) sont tirés dans un unique sens dans les tubes métalliques (3) à l'aide

d'éléments de traction (1, 14, 31).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que a) au moins une extrémité (7) des tubes métalliques (3) subit un élargissement à l'aide d'un élément spécial de pré-élargissement (6), b) une barre de traction (1, 14, 31) est enfilée dans chaque tube métallique (3), un élément élargisseur (2, 18, 32) étant fixé à une extrémité de chaque barre de traction (1, 14, 31), c) les tubes métalliques (3) dans lesquels les barres de traction (1, 14, 31) ont été introduites sont enfilés dans des trous correspondants (8) d'un empilement d'ailettes de métal (4) et d) les barres de traction (1, 14, 31) auxquelles les éléments élargisseurs (2, 18, 32) ont été reliés sont tirées dans les tubes

métalliques (3).

3. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2,

caractérisé en ce que l'extrémité (9) des tubes métalliques (3) qui est tournée à l'opposé de l'élément élargisseur (2, 18, 32) occupant sa position initiale prend appui dans un dispositif de retenue pendant le processus d'élargissement, de sorte que les tubes métalliques (2) sont

soumis à un effort de compression pendant l'élargissement.

4. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2,

caractérisé en ce que l'extrémité (10) des tubes métalliques (3) qui est tournée vers l'élément élargisseur (2, 18, 32) occupant sa position initiale est serrée par un dispositif de retenue pendant le processus d'élargissement, de sorte que les tubes métalliques (3) sont soumis à

un effort de traction pendant l'élargissement.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,

caractérisé en ce qu'un plateau tubulaire (5) comportant des trous correspondants est disposé au moins sur un côté sur lequel les tubes sortent de l'empilement (4) d'ailettes de métal et en ce que le plateau tubulaire est relié aux tubes métalliques (3) au cours du même

processus d'élargissement.

6. Procédé selon la revendications 5, caractérisé en ce que des

garnitures élastiques sont logées dans les trous du plateau tubulaire

(5) avant le processus d'élargissement.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6,

caractérisé en ce que des éléments élargisseurs (18) équipés de deux barres de traction (1, 14, 31) placées sur leurs côtés opposés sont tirés en alternance vers l'avant dans un premier tube métallique (3) et vers l'arrière dans un second de ces tubes, la force de traction étant transmise à l'élément élargisseur (18) par la barre de traction (1, 14,

31) qui se trouve à l'avant dans le sens de la traction.

8. Dispositif d'élargissement mécanique de tubes métalliques pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des

revendications 3 et 4, se composant d'au moins une barre de traction

équipée d'un élément élargisseur et d'au moins un dispositif de retenue comportant un entonnoir d'introduction et une butée, caractérisé en ce que le dispositif de retenue (51, 64) comporte des guides latéraux (57, 66) qui sont flexibles élastiquement vers

l'extérieur en direction radiale.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de retenue (51) comporte au niveau des guides latéraux (57) au moins une encoche (54) orientée en direction axiale, les guides latéraux (57) étant monobloc avec le dispositif de retenue et étant

flexibles élastiquement vers l'extérieur.

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que

l'encoche (54) comporte au pied un trou (55).

11. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de retenue (64) se compose d'au moins deux éléments de retenue (68) montés mobiles radialement vers l'extérieur et comportant des guides latéraux (66), les éléments de retenue (68)

étant repoussés vers l'intérieur par des ressorts (69).

12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 11,

caractérisé en ce que plusieurs dispositifs de retenue (51, 64) sont disposés sur une plaque d'assise (60) avec le même entre-axe que celui des tubes métalliques (3) devant être élargis, les dispositifs de retenue (51, 64) étant serrés par leur butée formée d'un anneau de retenue

(66) entre la plaque d'assise (60) et une plaque de retenue (61).

13. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une

quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément

élargisseur (2) comporte à une extrémité un dispositif d'accrochage

(19, 20) ayant un contour en forme de marteau.

14. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une

quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément

élargisseur (32) comporte à une extrémité un dispositif de logement

(34) comprenant deux crochets (35) tournés vers l'intérieur.

15. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'élément élargisseur (18) comporte à chacune des deux extrémités opposées un dispositif d'accrochage (19, 20) ayant un contour en

forme de marteau.

16. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'élément élargisseur (32) comporte à chacune des deux extrémités opposées un dispositif de logement (34) comprenant deux crochets

(35) tournés vers l'intérieur.

17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 16,

caractérisé en ce que la barre de traction (1, 14) comporte à une extrémité un dispositif de logement (22, 25) correspondant au contour en forme de marteau du dispositif d'accrochage (19, 20) de l'élément élargisseur (2, 18) et comprenant deux crochets (23, 26) orientés vers

l'intérieur.

18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 16,

caractérisé en ce que la barre de traction (31) comporte à une extrémité un dispositif d'accrochage (33) en forme de marteau qui correspond au contour du dispositif de logement (34) de l'élément

élargisseur (32).

19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 18,

caractérisé en ce que le dispositif d'accrochage (19, 20, 33) comporte sur le côté inférieur une contre-dépouille dont l'angle (a) est d'environ

2 à 25 , de préférence de 5 .

20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 19,

caractérisé en ce que le dispositif d'accrochage (19) comporte sur le côté inférieur une contre-dépouille (17) qui a une forme sensiblement en U sur le côté inférieur du dispositif d'accrochage en forme de marteau.

21. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 20,

caractérisé en ce que le côté supérieur des crochets (23, 25) du dispositif de logement (22, 34) comporte une contre-dépouille d'un

angle (a) qui est d'environ 2 à 25 , de préférence de 5 .

22. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 21,

caractérisé en ce que les crochets (26) du dispositif de logement (25) comportent des rebords en crochet (24) arrondis en U et orientés vers l'intérieur.

23. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 22,

caractérisé en ce que l'extrémité des crochets (26) du dispositif de

logement (25) comporte un prolongement arrondi en U (27).

24. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 23,

caractérisé en ce que l'extrémité des crochets (26) du dispositif de logement (25) a une forme approximativement en T.

25. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 24,

caractérisé en ce que l'élément élargisseur (2) comporte des contredépouilles sur les épaulements (28) de la transition au dispositif d'accrochage (20), l'angle des contre-dépouilles étant

d'environ 5 à 25 .

26. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 25,

caractérisé en ce que l'élément élargisseur (18) comporte des contredépouilles à la transition au dispositif d'accrochage (19), les contredépouilles (16) ayant approximativement une forme en U.

27. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 26,

caractérisé en ce que le dispositif de logement (34) a un jeu latéral par rapport au dispositif d'accrochage en forme de marteau (33), de sorte

que celui-ci est mobile sur un arc de cercle autour d'un centre (30).

28. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 27,

caractérisé en ce que la barre de traction (1, 14, 31) est conformée en bande.

29. Dispositif selon la revendication 28, caractérisé en ce que la section de la barre de traction (1, 14, 31) correspond à la section de la cavité enveloppée par le tube métallique (3) avant son élargissement,

moins une faible différence de cote.

30. Dispositif selon la revendication 29, caractérisé en ce que la barre de traction (1, 14, 31) comporte des méplats (15) sur les côtés longs.