Brevet FR2509791A1 — publié le 19830121

DisPositif de fermeture d'un orifice d'un circuit de fluide, tel qu'un circuit de refroidissement de moteur à combustion interne L'invention concerne un dispositif de fermeture d'un orifice d'un circuit de fluide, notamment d'un circuit de refroidissement de moteur à combustion interne. Les dispositifs dece type sont en t'général des bouchons pour vus de clapets de surpression et de dépression, permettant de maintenir la pression entre deux valeurs prédéterminées. Le bouchon comprend donc, en général, un clapet sensible à une surpression dans le circuit et sollicité par un ressort vers une position de fermeture d'un orifice de communic-ation entre l'intérieur et l'extérieur du circuit, et un autre clapet, sensible à une dépression dans le circuit, sollicité par un autre ressort vers une position de fermeture d'un autre orifice de communication entre l'intérieur et l'extérieur du circuit. La structura d'un tel dispositif est donc relativement complexe, son assemblage ou son montage est long, d'où un prix de revient élevé. L'invention vise précisément à simplifier de façon très importante la structure d'un dispositif de ce type, et à réduire le nombre de pièces ie constituant. Xlle propose à cet effet un dispositif de fermeture d'un orifice d'un circuit de fluide, tel qu'un circuit de refroidissement de moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque ou rondelle élastiquement déformable dont une face est appliquée de façon étanche sur un siège annulaire fixe présenté par le corps du bouchon et limitant un orifice ou passage de communication entre l'intérieur et l'extérieur du circuit, et dont l'autre face est appliquée sur un autre siège annulaire fixe, intérieur et concentrique au premier siège, de sorte qu'une surpression dans le circuit exerce sur ladite plaque une force tendant à la déformer à sa périphérie et à l'écarter du premier siège annulaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, cette plaque est percée d'un trou axial, et le dispositif comprend des moyens d'obturation de ce trou, sensibles à une dépression dans le circuit, de façon à démasquer ledit trou quand la dépression dans le circuit dépasse une valeur prédéterminée. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, ces moyens comprennent un troisième siège annulaire, interne et concentrique aux deux premiers sièges, limitant un espace fermé autour du débouché dudit trou quand ladite plaque est appliquée de façon étanche sur le troisième siège. Ainsi, dans cette forme de réalisation, le dispositif selon l'-invention ne comprend qu'une pièce mobile et sa structure et son assemblage sont extrêmement simplifiés. belon une autre forme de réalisation de l'invention, les moyens d'obturation du trou de la plaque élastiquement déformable sont constitués par une pastille ou un disque de matière à propriétés magnétiques ou ferromagnétiques, qui est appliqué par attraction magnétique sur ladite plaque pour fermer ledit trou. Là encore, la structure du dispositif selon l'invention est particulièrement simple, ce qui permet lui assemblage très rapide et très facile. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un dispositif selon l'invention. La figure 2 est une vue, à plus grande échelle, d'une autre forme de réalisation du détail encerclé Il en figure 1. La figure 3 est une vue semblable àla figure 1, pour une autre forme de réalisation de l'invention. La figure 4 est une vue partielle d'une variante de la forme de réalisation de la figure 3. On se réfère d'abord à la figure 1 représentant une première forme de réalisation de l'invention. Dans cette figure, le dispositif est un bouchon comprenant un corps 10, réalisé par exemple en matériau plastique moulé, de forme cylindrique à section circulaire dont l'extrémité supérieure est fermée par une paroi de fond 11 sensiblement circulaire. La surface interne de la partie cylindrique 12 du bouchon est pourvue d'un filetage 19 permettant son montage par vissage sur l'extrémité d'un conduit ou d'un embout d'un circuit de fluide, et notamment d'un circuit de refroidissement d'un moteur à combustion interne. Au moins une rainure longit-udinale 14 est formée sur toute la hauteur de la partie cylindrique 12, à travers le filetage 13, pour établir une communication entre l'intérieur et l'extérieur du circuit de fluide, comme on le verra dans ce qui suit. La surface interne de la partie cylindrique 12 forme, entre le filetage 13 et la paroi de fond 11, une portée cylindrique 15 à section circulaire pour le montage par emmanchement à force d'une pièce annulaire 16 formant une bague à rebord interne circulaire 17 formant siège d'appui de la face inférieure 18 d'une plaque ou rondelle circulaire 19, au voisinage de la périphérie de cette plaque ou rondelle. la plaque ou rondelle circulaire 19 est élastiquement déformable et, dans cet exemple de réalisation, est formée d'une -plaque ou rondelle métallique 21 recouverte sur ses deux faces d'une couche de caoutchouc 22, 23, respectivement. De la surface interne de la paroi de fond 11 dépend une cbu- ronne circulaire 24 sur la tranche de laquelle est appliquée dépression la face supérieure 23 de la plaque ou rondelle 19. Dans cette position, représentée en figure 1, la plaque ou rondelle 19 est légèrement déformée de façon élastique et a une forme incurvée ou de calotte sphérique à concavité orientée vers la paroi de fond 11. la couronne ou nervure cylindrique circulaire 24 est ajourée de place en place, comme représenté en 25. ha plaque ou rondelle 19 présente un trou axial traversant 26, dont le débouché sur la face supérieure 23 de la plaque 19 -est entouré par une couronne ou nervure cylindrique circulaire 27 dépendant du fond îi du bouchon. La plaque ou rondelle 19, élastiquement déformable, est donc appliquée à pression sur trois sièges circulaires concentriques 17, 24, 27, la hauteur des nervures 24 et 27 et leur disposition par rapport au siège extérieur 17 étant telles que, dans la position de la figure 1, ou position normale, la plaque 19 est appliquée à pression sur chacun de ces trois sièges. Une garniture annulaire d'étanchéité 30 est prévue sous la bague 16, pour assurer ltétanchditd du montage du bouchon 10 sur l'extrémité du conduit ou de l'embout du circuit de fluide. L'extrémité supérieure de la rainure longitudinale 14 formée dans le filetage 13 débouche en 31 sous la paroi de fond 11 du bouchon, entre celle-ci et la plaque ou rondelle 19, et à l'extérieur de la nervure circulaire 24. Ce bouchon fonctionne de la façon suivante, quand il est monté en place pour fermer un orifice d'un conduit de fluide Quand il règne dans le circuit de fluide une surpression supé- rieure à une valeur prédéterminée, cette surpression exerce sur la face inférieure 22 de la plaque 19 une force orientée vers le haut, c'est-à-dire vers la paroi de fond, il du bouchon 10. Cette force se traduit par une déformation ou flexion de la périphérie de la plaque ou rondelle 19, qui tend à 'écarter du siège circulaire 17 sur lequel elle était en appui étanche. Le fluide en surpression peut donc stéchapper à l'extérieur du circuit en passant entre le siège 17 et la périphérie de la plaque 19 et par la rainure longitudinale 14 du filetage interne 1), Quand la plaque ou rondelle 19 est déformée de cette façon, elle reste toujours appliquée à pression sur les sièges circulaires formés par les nervures 24 et 27. la surface d'action de la surpression sur la plaque ou rondelle 19 est donc la surface de la zone annulaire comprise entre le siège circulaire 17 et la tranche inférieure de la nervure cylindrique 24. Inversement, lorsqu'il règne une dépression dans le circuit, cette dépression exerce sur la plaque ou rondelle 19 une force exercée vers le bas, c'est-à-dire à l'opposé de la paroi de fond supérieure Il du bouchon. Cette force tend à écarter la plaque ou rondelle 19 de la tranche de la nervure 27 et de celle de la nervure 24. les pressions peuvent donc s'égaliser par le passage qui est formé par le trou 26 de la plaque 19, la tranche inférieure de la nervure 27 et la face supérieure 23 de la plaque ou rondelle 19, ainsi que par les ajours 25 de la nervure cylindrique 24 ou entre la tranche inférieure de cette nervure et la face supérieure 23 de la plaque 19. La surface d'action de la dépression est la surface de la zone annulaire comprise entre le siège circulaire 17 et la tranche de la nervure cylindrique 27. le chois des valeurs des surfaces d'action de la surpression et de la dépression d'un circuit de fluide permet de déterminer les valeurs limites de surpression et de dépression dans le circuit de fluide. L'assemblage du bouchon de la figure 1 est extr8mement simple, étant donné qu'il suffit de disposer la plaque élastiquement déformable 19 contre les nervures 24 et 27 et d'emmancher à force la bague annulaire 16 à l'intérieur du bouchon. Dans la variante de réalisation représentée en figure 2, la bague annulaire 16, qui peut titre une pièce en matière plastique, est remplacée par une rondelle métallique plate 35 de forme annulaire, dont le bord circulaire interne a été embouti pour former une ondulation 36 orientée vers le haut et servant de siège circulaire à la périphérie de la plaque 19 élastiquement déformable. Comme dans la forme de réalisation précédente, cette rondelle 36 peut & re montée par ajustement serré ou emmanchée à force dans le corps de bouchon 10. Dans la forme de réalisation de la figure 3, le bouchon dif fèrê de celui de la figure 1 en ce que la paroi de fond lia du corps 10a du bouchon ne présente qu'une seule nervure cylindrique 24a, la nervure interne 27 étant supprimée.La plaque composite 19 est dans ce cas appuyée, au voisinage de sa périphérie, par sa face inférieure 22 sur un siège circulaire 17 présenté par une pièce annulaire 16a emmanchée à force dans le corps du bouchon 10a. De la partie périphérique de cette pièce annulaire 16a dépendent des bras radiaux 40, par exemple au nombre de trois, qui s'étendent sensiblement horizontalement sous la plaque ou rondelle 19 élastiquement déformable et qui limitent avec cette plaque un logement 41 de guidage et de retenue d'un disque ou d'une pastille 42 de matière à propriztés magnétiques ou ferromagnétiques, par exemple de ferrite, qui est appliqué par attraction magnétique sur la face inférieure 22 de la plaque 19 pour fermer le trou axial 26 de cette plaque. Le fonctionnement de ce bouchon est identique à celui précédemment décrit, c'est-d-dire que, en cas de surpression dans le circuit, la périphérie de la plaque 19 est écartée du siège circulaire 17a et le fluide en surpression peut s'échapper à l'extérieur du circuit par la rainure longitudinale 14a du filetage interne 13a du bouchon, tanndis que, en cas de dépression, la pastille 26 est écartée de la plaque 19 des que la force exercée sur cette pastille par la dépression est supérieure à la force d'attraction magnétique entre cette pastille et la plaque 19. Dans la forme de réalisation de la figure 4, qui est une variante de celle de la figure 9, la plaque composite 19' se réduit à une simple rondelle métallique qui prend appui sur un joint torique 43 porté par le corps du dispositif et maintenu en position par un rebord ou des dents 45 analogues au rebord 17 de la figure 3. La pastille 42 est enrobée de caoutchouc 44 et est appliquée par attraction magnétique sur la plaque 19' pour fermer l'orifice central 26' de celle-ci. Le fonctionnement de ce bouchon est identique à celui précédemment décrit. Revendications Dispositif de fermeture d'un orifice d'un circuit de fluide, tel qu'un circuit de refroidissement de moteur à combustion interne, caractérisé en ce qutil comprend une plaque ou rondelle (19,19') élastiquement déformable, dont une face (22) est appliquée de façon étanche sur un siège annulaire fie (17,17a,43) du dispositif qui limite un orifice ou passage de communication entre l'intérieur et l'extérieur du circuit, et dont l'autre face (23) est appliquée sur un autre siège annulaire (24,24a), fixe, intérieur et concentrique au premier siège (17,17a,43), de sorte qu'une surpression dans le circuit exerce sur ladite plaque (19,19') une force tendant à la déformer à sa périphérie et à l'écarter du premier siège annu laire -(17,17a,43). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite plaque (19,19') est perce dtun trou axial (26,26') et le dispositif comprend des moyens (27,42,44) de fermeture de ce trou, sensibles à une dépression régnant dans -le circuit, de façon à ouviir ledit trou (26,26') quand la dépression dans le circuit dépasse une valeur prédéterminée. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de fermeture du trou (26,26') sont constitués par un disque ou une pastille (42,44) de matière à propriétés magnétiques ou ferromagnétiques, appliqué par attraction ma gnétique sur ladite plaque (19,19') pour fermer ledit trou (26,26'). 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de fermeture du trou (26) comprennent un trois sième siège annulaire (27), interne et concentrique aux deux premiers sièges, limitant un espace fermé autour du débouché dudit trou (26) quand ladite plaque (19) est appliquée de façon étanche sur ledit troisième siège (27). 5. Dispôsitif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la même face (23) de la plaque (19) est appliquée sur les -deuxième et troisième sièges (24 et 27). 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième siège (24) est ajouré. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un corps cylindrique tubulaire (10) fermé à son extrémité supérieure par une paroi de fond (11) dont dépendent les deuxième et troisième sièges (24 et 27). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le premier siège (17,17a) est formé par une pièce annulaire (16,16a), par exemple emmanchée à force dans le corps cylindrique (10,10a) du dispositif. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la pièce annulaire (16,16a) est en matière plastique moulée, ou est formée d'une rondelle métallique emboutie (35). 10. Dispositif selon l'ensemble des revendications 8 et 3, caractérisé en ce que la pièce annulaire (16a) présente des doigts radiaux (40)-limitant avec ladite plaque (19) un logement (41) du disque ou de la pastille magnétique (42). 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite plaque (19) comprend une plaque métallique (21) revalue sur ses deux faces d'une couche de caoutchouc ou analogue. 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite plaque (19') est une rondelle métallique prenant appui, à sa périphérie, sur un joint torique (43) porté par le corps du dispositif. 13. Dispositif selon les revendications 3 et 12, caractérisé en ce que la pastille (42) est enrobée de caoutchouc.