Brevet FR2441776A1 — publié le 19800613

La présente invention concerne des soupapes destinées au réglage du débit du liquide envoyé dans le radiateur de l'installation de chauffage d'un véhicule automobile, et elle vise en particulier une soupape à quatre directions du type indiqué ci-dessus, comprenant un corps muni - d'une première ouverture d'entrée et d'une première ouverture de sortie, qui communiquent entre elles de manière à former un premier passage pour le liquide destiné à alimenter le radiateur de l'installation de chauffage, -d'une seconde ouverture d'entrée, et une seconde ouverture de sortie qui communiquent entre elles de manière à former un second passage, distinct du premier, pour le liquide sortant du radiateur de cette installation de chauffage ; et - d'une ouverture de raccordement destinée à relier ce premier passage à ce second passage, de manière qu'une partie du liquide de chauffage puisse passer directement du premier passage dans le second, sans traverser ledit radiatéur, On a déjà imaginé (voir par exemple le brevet français 1 573 525) d'utiliser une soupape à quatre directions du type indiqué ci-dessus, pour régler le débit du liquide envoyé dans le radiateur de l'installation de chauffage d'un véhicule automobile, mais les soupapes à quatre directions utilisées jusqu'à ce jour comportent des obturateurs qui n'assurent pas un réglage suffisamment précis. Il est connu également, pour régler le débit du liquide qui alimente le radiateur de l'installation de chauffage d'un véhicule automobile, d'utiliser une soupape à deux directions, munie d'un obturateur rotatif en forme de plaque perforée (voir par exemple les brevets français 2 322 324 et 2 341 084 ainsi que le brevet allemand 1 675 521). Un obturateur d'un tel type permet d'obtenir un réglage plus précis. Toutefois, les soupapes à deux directions présentent au cours de leur fonctionnement des inconvénients dus à des sautes de pression qui sont plus importantes que dans les soupapes à quatre directions. L'invention vise une soupape servant à régler le débit du liquide envoyé dans le radiateur de l'installation de chauffage d'un véhicule automobile, cette soupape permettant d'obtenir un réglage très précis et ne subissant au cours de son focntionnement, que de faibles sautes de pression. De façon plus précise, l'invention a pour objet une soupape à quatre directions, servant au réglage du débit du liquide envoyé dans le radiateur de l'installation de chauffage d'un véhicule automobile, soupape du type défini au début de la présente description, ladite soupape à quatre directions étant caractérisée par le fait qu'elle comprend :: - deux obturateurs rotatifs, constitués par deux plaques planes parallèles entre elles, portées par le corps de la soupape de manière à pouvoir tourner autour d'un axe perpendiculaire à leur plan, et - des moyens servant à régler la rotation de ces deux obturateurs, lesdits obturateurs étant munis d'ouvertures servant au passage du liquide de chauffage et étant situés respectivement au voisinage de la première ouverture de sortie et de l'ouverture de raccordement, en vue de régler le débit des veines de liquide qui passent respectivement par la première ouverture de sortie et par cette ouverture de raccordement. Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait que les deux obturateurs rotatifs sont montés sur un corps cylindrique porté par le corps de la soupape de manière à pouvoir tourner et présentant une extrémité qui s'étend jusqu'à ltextérieur du corps de la soupape, lesdits moyens de commande étant constitués par un levier de commande solidaire de ladite extrémité du corps cylindrique qui s'étend à l'extérieur du corps de la soupape, ledit levier de commande pouvant se déplacer entre une position d'ouverture, à laquelle l'ouverture de liaison est complètement fermée par l'un desdits obturateurs, tandis que la première ouverture de sortie est ouverte, et une position de fermeture, à laquelle la première ouverture de sortie est complètement fermée par l'autre obturateur, tandis que l'ouverture de liaison est ouverte. La soupape selon l'invention comprend également des moyens élastiques servant à maintenir les deux obturateurs bien appliqués respectivement contre le bord de la première ouverture de sortie et le bord de l'ouverture de liaison, ainsi que des moyens d'étanchéités, intercalés entre chaque obturateur et le bord de l'ouverture correspondante. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme de réalisation. Sur ces dessins, - La fig. 1 représente, de façon schématique, une installation de chauffage pour véhicule automobile, utilisant une soupape à quatre directions selon l'invention ; - La fig. 2 est une vue en coupe d'une soupape selon l'invention, dans un premier état de fonctionnement ; - La fig. 3 est une vue en perspective éclatée des pièces mobiles de la fig. 2 - La fig. 4 est une vue en coupe de la soupape selon l'invention, dans un second état de fonctionnement ; - La fig. 5 est une vue en coupe de la soupape selon l'invention, dans un troisième état de fonctionnement ; - Les fig. 6 et 7 sont des coupes faites respectivement suivant la ligne VI-VI et la ligne VII-VII de la fig. 2 ; - Les fig. 8 et 9 sont des coupes faites respectivement suivant les lignes VIII-VIII et IX-IX de la fig. 4 ; et - Les fig. 10 et Il sont des coupes faites respectivement suivant la ligne X-X et la ligne XI-XI de la fig. 5. La référence 1 désigne (fig. 1) un moteur à combustion interne, muni d'une installation de refroidissement comprenant un radiateur 2, une conduite d'envoi 3 servant à envoyer le liquide de refroidissement de sortie du moteur t dans le radiateur 2, et une conduite de retour 4 servant à envoyer. le liquide de refroidissement de sortie du radiateur dans le moteur 1. La référence 5 désigne une soupape à quatre directions selon l'invention, destinée au réglage du débit du liquide envoyé dans le radiateur 6 de l'installation de chauffage du véhicule automobile sur lequel est monté le moteur 1. La référence 7.désigne une conduite d'envoi servant à envoyer le liquide de refroidissement de sortie du moteur 1 dans la soupape de réglage 5, tandis que la référence 3 désigne une conduite d'envoi servant à faire passer le liquide de cette soupape de réglage 5 dans le radiateur 6. La référence 9 et la référence 10 désignent deux conduites de retour servant à faire passer respectivement le liquide de sortie, du radiateur 6 dans la soupape 5, et de cette dernière dans la conduite 4. Des moyens, de type connu mais non représentés font circuler l'air à travers le radiateur 6, de manière à assurer un rechauffage sous l'effet de l'échange de chaleur avec le liquide qui traverse le radiateur, et ces moyens envoient l'air ainsi réchauffé dans la cabine du véhicule automobile. La soupape 5, telle que représentée sur la fig. 2, comprend un corps Il constitué par une partie inférieure 12 et par une partie supérieure 13, ces deux parties étant raccordées l'une à l'autre. Le corps Il de la soupape comporte une cavité interne 14, une première ouverture d'entrée 15 destinée à communiquer, au moyen d'un raccord 16, avec la conduite d'envoi 7 (fig. 1), une première ouverture de sorte t7 destinée à communiquer au moyen d'un raccord 18 avec la conduite d'envoi e, une seconde ouverture d'entrée 19 destinée à communiquer avec la conduite de retour 9, et une seconde ouverture de sortie 20, destinée à communiquer, au moyen d'un raccord 21, avec la conduite de retour 10. L'ouverture d'entrée 15 et l'ouverture de sortie 17 communiquent entre elles, de manière à constituer un premier passage pour le liquide qui doit s'écouler de la conduite d'envoi 7 dans la conduite d'envoi 8.L'ouverture d'entrée 19 et l'ouverture de sortie 20 communiquent entre elles, de manière à constituer un second passage, distinct du premier, destiné au liquide qui doit s'écouler de la conduite de retour 9 dans la conduite de retour 10. Le corps de soupape 11 présente une ouverture de raccordement 22, servant à relier le premier passage au second. Dans le corps de soupape 11 est logé, de manière à pouvoir tourner, un corps cylindrique 23, dont une extrémité 23a fait saillie à l'extérieur du corps de soupape 11. Sur cette extrémité 23a du corps cylindrique 23 est monté un levier 24 servant à commander la rotation du corps cylindrique 23. L'extrémité de ce corps cylindrique autre que l'extrémité 23a est munie de supports de guidage 25 qui coopèrent avec un siège circulaire 26 pratiqué dans le corps de soupape il pour guider le corps cylindrique 23 dans son mouvement de rotation. Ce corps cylindrique 23 est également muni d'une garniture annulaire d'étanchéité 27, destinée à empêcher le liquide de s'échapper de la soupape 5. Sur le corps cylindrique 23 sont montés deux obturateurs rotatifs 28 et 29 constitués par deux plaques planes parallèles entre elles, orientées de manière que leur plan soit perpendiculaire à l'axe du corps cylindrique 23. Chacun de ces obturateurs 28 et 29 a, vu en plan, à peu près la forme d'un secteur circulaire, et il est monté sur le corps cylindrique 23 de manière telle que l'axe de ce corps cylindrique coupe le plan de chaque obturateur au centre du cercle fictif dont le secteur circulaire fait partie. Le pourtour de l'obturateur rotatif 28 est disposé contre la seconde ouverture de sortie 17 et il est muni d'un trou 30 et d'une cavité périphérique 31, pour pouvoir régler le débit du liquide qui s'écoule par l'ouverture 17 en fonction de ses variations de position. Le pourtour de l'obturateur rotatif 29 est situé au voisinage de l'ouverture de raccordement et il est muni d'un trou 32 servant à régler le débit du liquide qui s'écoule par l'ouverture 22 en fonction des variations de sa position. Entre l'obturateur 28 'et le bord de l'ouverture 17, ainsi qutentre ltobturateur 29 et le bord de l'ouverture 22 sont disposées deux garnitures d'étanchéité, respectivement 33 et 34. Les obturateurs 28 et 29 sont comprimés contre ces garnitures d'étanchéité 33 et 34 à l'aide de trois ressorts hélicoidaux (35, 36 et 37), logés dans l'espace compris entre les deux obturateurs dans la direction perpendiculaire au plan de ces obturateurs, et leurx extrémités agissent respectivement contre ces deux obturateurs. Le ressort 35 est monté coaxialement au corps cylindrique 23. Les extrémités du ressort 36 sont logées dans deux sièges 38, pratiqués dans les deux obturateurs, en regard du bord 30 dont l'obturateur 28 est muni. Les extrémités du ressort 37 sont logées dans deux sièges 39, pratiqués dans les deux obturateurs, en regard de l'extrémité opposée au trou 30 du pourtour des deux obturateurs. Lorsque le levier de commande 24 occupe une position à laquelle les deux obturateurs 28 et 29 sont disposés comme représenté sur les fig. 2, 6 et 7, l'ouverture de liaison 22 est complètement bouchée par l'obturateur 29, tandis que le trou 30 de l'obturateur 28 se trouve en regard de l'ouverture 17, ce qui permet au liquide de passer par cette dernière. Dans de telles conditions de fonctionnement, la totalité du liquide provenant de la conduite 7 s'écoule en suivant le parcours désigné par les flèches de la fig. 2, dans la conduite d'envoi 8 et dans le radiateur de chauffage 6, assurant ainsi le chauffage de l'air qui circule dans ce radiateur.Le liquide à la sortie du radiateur 6 s'écoule par la conduite de retour 9, dans la seconde ouverture d'entrée 19 et dans la seconde ouverture de sortie 20, en revenant dans le circuit de l'installation de refroidissement du moteur par la conduite de retour 10. Lorsque le levier de commande 24 occupe une position telle que les deux obturateurs 28 et 29 sont disposés, comme représenté sur les fig. 4, 8 et 9, l'ouver- ture de sortie 17 est complètement bouchée par l'obturateur 28, tandis qu'une extrémité du trou 32 dont est muni l'ob- turateur 29 se trouve en regard de l'ouverture de liaison 22, ce qui permet au liquide de passe par cette dernière. Dans de telles conditions de fonctionnement, la totalité du liquide qui circule à l'intérieur de la soupape 5 par l'ouverture d'entrée 15 revient immédiatement dans le circuit de l'installation de chauffage du moteur, en s'écoulant par l'ouverture de liaison 32, par ltouverture de sortie 20 et par la conduite 10, comme indiqué par les flèches de la fig. 4. Lorsque le levier de commande 24 occupe une position telle que les obturateurs 28 et 29 sont disposés comme représenté sur les fig. 5 et 11, l'ouverture 32 dont est muni l'obturateur 29 se trouve encore en regard de l'ouverture de liaison 22, ce qui permet au liquide de continuer de passer par ladite ouverture 22. De plus, pour une telle position, la cavité périphérique 31 se trouve au voisinage de ltouverture de sortie 17, ce qui permet au liquide de passer par cette dernière. Par conséquent, dans de telles conditions de fonctionnement, une partie du liquide qui passe dans la soupape 5 en provenance de la conduite 7, retourne par ltouverture 22. et par la conduite 10 dans le circuit de l'installation de refroidissement du moteur, sans passer par le radiateur 6 de l'installation de chauffage ; le restant du liquide, qui ne s'écoule pas par l'ouverture 22, s'écoule par l'ouverture 17, par la conduite d'envoi 8, par le radiateur 6 et par la conduite de retour 9, pour revenir dans le circuit de l'installation de refroidissement du moteur, en passant par les ouvertures 19 et 20 et par la conduite de retour 10. Dans de telles conditions de fonctionnement, on obtient donc un chauffage intermédiaire de l'air qui traverse le radiateur 6. Bien entendu, toutes les autres positions comprises entre les trois positions des obturateurs 28 et 29 indiquées ci-dessus, permettent un réglage intermédiaire du débit du liquide qui s'écoule dans le radiateur 6. La forme des ouvertures dont sont munis les deux obturateurs 28 et 29 est définie par les spécialistes selon des critères normaux, en vue d'assurer un mode de réglage donné. REVENDICATIONS 1. Soupape à quatre directions, servant au réglage du débit du liquide envoyé dans le radiateur de l'installation de chauffage d'un véhicule automobile, ladite soupape comprenant un corps muni - d'une première ouverture d'entrée et d'une première ouverture de sortie, qui communiquent entre elles de manière à former un premier passage pour le liquide destiné à alimenter le radiateur de l'installation de chauffage, - d'une seconde ouverture d'entrée, et une seconde ouverture de sortie qui communiquent entre elles de manière à former un second passage, distinct du premier, pour le liquide sortant du radiateur de cette installation de chauffage, et - d'une ouverture de raccordement destinée à relier ce premier passage à ce second passage, de manière qu'une partie du liquide de chauffage puisse passer directement du premier passage dans le second, sans traverser ledit radiateur, cette soupape étant caractérisée par le fait qu'elle comprend deux obturateurs rotatifs, constitués par deux plaques planes parallèles entre elles, portées par le corps de la soupape de manière à pouvoir tourner autour d'un axe perpendiculaire à leur plan, et des moyens servant à régler la rotation de ces deux obturateurs, lesdits obturateurs étant munis d'ouvertures servant au passage du liquide de chauffage et étant situés respectivement au voisinage de la première ouverture de sortie et de ltou- verture de raccordement, en vue de régler le débit des veines de liquide qui passent respectivement par la première ouverture de sortie et par cette ouverture de raccordement. 2. Soupape à quatre directions selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les deux obturateurs rotatifs sont montés sur un corps cylindrique porté par le corps de la soupape de manière à pouvoir tourner et présentant une extrémité qui s'étend jusqu'à l'extérieur du corps de la soupape, lesdits moyens de commande étant constitués par un levier de commande solidaire de ladite extrémité du corps cylindrique qui s'étend à l'extérieur du corps de la soupape, ledit levier de commande pouvant se déplacer entre une position d'ouverture, à laquelle l'ouverture de liaison est complètement fermée par l'un desdits obturateurs, tandis que la première ouverture de sortie est ouverte, et une position de fermeture, à laquelle la première ouverture de sortie est complètement fermée par l'autre obturateur, tandis que l'ouverture de liaison est ouverte. 3. Soupape à quatre directions selon la revendication 2, caractérisée par le fait qu'elle comporte également des moyens élastiques servant à maintenir les deux obturateurs bien appliqués respectivement contre le bord de la première ouverture de sortie et le bord de l'ouverture de liaison, ainsi que des moyens d'étanchéités, intercalés entre chaque obturateur et le bord de l'ouverture correspondante. 4. Soupape à quatre directions selon la revendication3, caractérisée par le fait que la première ouverture de sortie et l'ouverture de raccordement sont situées sur les cotés opposés à l'espace compris entre les deux obturateurs, lesdits moyens élastiques étant constitués par au moins un ressort hélicoldal installé entre les deux obturateurs et orienté de manière que son axe soit perpendiculaire au plan de ces obturateurs.