Brevet FR2600394A1 — publié le 19871224

SOUPAPE POUR INSTALLATIONS DE CHAUFFAGE DE VEHICULES L'invention concerne une soupape pour radiateurs d'installations de chauffage de véhicules automobiles capable de régler le débit du fluide chauffant à travers le radiateur, ladite soupape comprenant en outre un organe 15 mobile de contrôle interne au corps et associé à deux raccords tubulaires d'entrée et de sortie du fluide. La soupape du type ci-dessus présente actuellement, afin de garantir l'étanchéité entre l'organe mobile et le siège fixe, une ou plusieurs bagues d'étanchéité de matériau élastomère qui, pour effectuer correctement cette fonction d'étanchéité, ont besoin d'un écrasement élastique déterminé. Un tel écrasement provoque l'augmentation de l'effort nécessaire pour commander le mouvement de l'organe mobile de contrôle, et rend nécessaire l'emploi de motoréducteurs coûteux afin de vaincre cet effort de frottement élevé. Le siège de frottement peut avec le temps se détériorer par suite des impuretés contenues dans le liquide de refroidissement, en outre elles peuvent provoquer des cas de blocage axial de disques d'étanchéité avec un risque d'écoulement. Le but de la présente invention est de fournir une soupape pour radiateurs qui ne présente pas les inconvénients ci-dessus et qui soit d'une réalisation 35 simple et économique. Selon l'invention, ce but est atteint grâce au fait que l'organe mobile de contrôle comprend un tambour de déviation tournant autour de son propre axe, capable aussi bien de permettre progressivement, à la suite de la 5 rotation du tambour, la communication entre lesdits raccords tubulaires et le radiateur, que de mettre progressivement en communication directe lesdits raccords tubulaires de façon à obtenir un contournement du radiateur de la part du fluide chauffant-; ledit tambour iO comprenant une portion d'étanchéité en céramique; ladite soupape comprenant en outre un siège d'étanchéité en céramique capable de coopérer avec ladite portion d'étanchéité du tambour déflecteur ou de déviation et présentant des ouvertures en communication avec lesdits 15 raccords tubulaires. Grâce auxdites caractéristiques, l'étanchéité "dynamique" est réalisée à l'endroit de l'accouplement tambour/siège qui, ces éléments étant tous deux en céramique, garantit un faible frottement, soit statique, 20 soit dynamique, une étanchéité parfaite et un effet autonettoyant. L'invention est particulièrement avantageuse pour les radiateurs supportés de façon tournante à l'intérieur d'une conduite d'arrivé d'air et dans laquelle l'organe 25 mobile de commande de soupape est solidaire du radiateur. Les radiateurs sont illustrés dans la demande de brevet n 68195-A/81 présentée par la demanderesse et à laquelle on se reportera pour une description plus détaillée de tels types de radiateurs. Dans le cas de radiateurs montés de façon à pouvoir tourner, le tambour de déviation est claveté au radiateur tournant et présente des trous passants axiaux disposés pratiquement de façon opposée par rapport à l'axe du tambour et un évidement diamétral venu de moulage dans une 35 face du tambour tournée vers lesdits raccords; en outre, ledit siège d'étanchéité comprend un disque fixe en céramique solidaire desdits raccords tubulaires fixés à la structure du véhicule. Selon une autre caractéristique, toujours pour des radiateurs supportés de façon à pouvoir tourner, le tambour obturateur comprend un disque déflecteur percé en céramique au contact, dans la configuration montée de la soupape, dudit disque fixe et en outre un élément cylindrique solidaire dudit disque de déviation et dans 10 lequel on a prévu lesdits trous passants et lesdits évidements, venus de moulage du tambour. Grâce à une telle caractéristique réduisant la dimension des composants en céramique, on réduit également le coût de la soupape. Selon un autre mode de réalisation, particulièrement pour des radiateurs supportés de façon fixe à l'intérieur d'une conduite d'arrivée d'air, la soupape comprend une embase fixe dans laquelle est logé le siège d'étanchéité, au contact du tambour déflecteur; et à laquelle sont branchés lesdits deux raccords tubulaires d'entrée et de sortie et les deux raccords auxiliaires de connexion au radiateur; en outre ledit tambour de déviation présente deux évidements venus de moulage et disposés cote à côte, capables de permettre progressivement, au moment de la 25 rotation du tambour, soit la communication entre les raccords tubulaires d'entrée et de sortie et les raccords auxiliaires, soit la communication directe entre les deux raccords tubulaires d'entrée et de sortie; audit tambour de déviation est fixé un pivot central capable d'être commandé par des moyens d'actionnement pour en provoquer la rotation au moment de la mise en fonction de la soupape. D'autres avantages et caractéristiques de la soupape selon la présente invention ressortiront d'une façon évidente de la description détaillée qui suit, et donnée 4 2600394 uniquement à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique partiellement en coupe d'un radiateur doté de la soupape selon l'invention; la figure 2 est un détail agrandi de la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective éclatée de la soupape de la figure 2; la figure 4 est une vue analogue à la figure 2, qui 10 illustre un autre mode de réalisation de la soupape; la figure 5 est une vue en perspective éclatée de la soupape de la-figure 4; la figure 6 est une vue partiellement en coupe d'une soupape selon un autre mode de réalisation de l'invention; 15 la figure 7 est-une vue en perspective éclatée de la soupape de la figure 6; et la figure 8 est un détail agrandi partiellement en coupe de la figure 3. En se référant aux dessins, 10 désigne un radiateur 20 d'une installation de chauffage d'un véhicule automobile, supporté de façon à pouvoir tourner à l'intérieur d'une conduite 12 d'arrivée d'air. Le radiateur 10 comprend deux cuves respectivement lO0a et lO0b; la cuve 10a est solidaire d'une partie tubulaire 13 dans laquelle sont prévues des nervures annulaires radiales 14 de support. De façon coaxiale à la partie tubulaire 13, la conduite 12 présente une portion formant embase 12a pour- supporter en le laissant tourner, le radiateur 10. Du côté opposé à la partie tubulaire 14, la cuve l0b 30 du radiateur 10 présente un pivot 15 supporté par un siège complémentaire 16 prévu dans la paroi de la conduite 12. De cette façon, on identifie un axe X-X de rotation du radiateur 10, autour duquel on peut faire tourner ce dernier au moyen d'une commande manuelle ou mécanique (non 35 représentée) . En association à l'élément tubulaire 13, le radiateur 10 présente une soupape de réglage désignée dans son ensemble par 18, munie d'un tambour de déviation 20 en céramique tournant avec le radiateur 10 autour de l'axe X-X et d'un siège d'étanchéité constitué par un disque 22 en céramique, solidaire d'une portion 18a de la soupape qui comprend des raccords tubulaires d'entrée 23 et de sortie 24 du fluide chauffant. Le tambour de déviation 20 présente une première force 20a tournée vers la portion 18a de la soupape et une seconde face 20b tournée vers la cuve lO0a du radiateur 10. Le tambour de déviation 20 est en outre muni de trous passants 26 venus de moulage disposés de façon diamétralement opposée par rapport à l'axe X-X de la soupape et un évidement 28, venu de moulage, à extrémités élargies vis-à-vis de la face 20a du tambour 20 et essentiellement disposé le long d'un diamètre dudit tambour (figure 8). En vue de rendre le tambour de déviation 20 solidaire de la cuve loa du radiateur, le tambour est muni, vis-à-vis de sa paroi latérale 20c, de saillies radiales 29 complémentaires des sièges 30 et dépassant de la paroi de la cuve loa. Cette cuve présente, en correspondance avec les trous passants 26 du tambour de déviation, des ouvertures 32 permettant la communication entre la soupape 18 et l'intérieur du 25 radiateur 10. Le disque d'étanchéité 22 présente une face 22a tournée vers les raccords tubulaires 23 et 24 de la soupape et une face opposée 22b tournée vers et au contact de la face 20a du tambour de déviation 20. Le disque 22 30 présente en outre des trous 32 venus de moulage et de forme complémentaire aux trous 26 du tambour de déviation et en communication avec les raccords tubulaires d'entrée et de sortie 23 et 24. Comme on pourra le voir sur la figure 3, les trous 26 et 32 présentent une forme 35 sensiblement en secteur circulaire et les raccords 23 et 24 présentent au voisinage du disque d'étanchéité 22 une section correspondant à la forme des trous 32 et 26 du disque 22 et du tambour de déviation 20. Entre le tambour de déviation 20 et la cuve 10a du radiateur 10, en correspondance avec les ouvertures 32, il est prévu des garnitures annulaires 35> en caoutchouc de silicone, logées dans des sièges annulaires appropriés 35a aménagés dans la cuve loa du radiateur autour des ouvertures 32. Les garnitures d'étanchéité 35 sont au 10 contact de la face 20b du tambour de déviation 20. D'une façon tout à fait analogue, entre la portion 18a de la soupape 18 à laquelle sont associés les raccords tubulaires 23 et 24 et le disque 22, sont interposées des garnitures annulaires 37 en caoutchouc de silicone, logées 15 dans des sièges 37a aménagés dans la portion 18a, de la soupape autour des passages, venus de moulage, des raccords tubulaires 23 et 24. La portion 18a de la soupape est fixée en 38 à la structure du véhicule automobile (non représentée) et le disque 22 est solidaire de la portion 20 18a de la soupape 18 au moyen d'appendices radiaux 39 logés dans des sièges appropriés 40 faisant saillie axialement de la portion 18a en question. La portion 18a de la soupape est assemblée à la portion restante de la soupape au moyen d'un collier fileté intérieurement 41- et vissé à la portion tubulaire 13 de la cuve 10a avec interposition d'une bague 42 à profil en L et fendue et d'une rondelle 43 de matériau à bas coefficient de frottement, tel que le polytétrafluoréthylène. De cette façon, le collier 41 30 solidaire du radiateur 10 peut tourner avec un faible frottement par rapport à la bague fendue 42 solidaire de la portion 18a de la soupape 18. Dans la position illustrée sur les figures 1, 2 et 3, la soupape 18 permet la communication maximale entre 35 les conduites 23 et 24 et l'intérieur du radiateur 10, à 7 2600394 travers les trous 32 et 26 du disque 22 et du tambour de déviation 20, cette situation correspondant au cas dans lequel le radiateur 10 est en position d'obstruction maximale de la conduite d'entrée d'air 12. Par la rotation du radiateur 10 autour de l'axe X-X, étant donné que la portion 18a de la soupape 18 est fixée à la structure du véhicule, il se produit un frottement relatif entre le disque en céramique 22 et le tambour de déviation en céramique 20. De cette façon, les trous 32 du disque 22 sont mis progressivement en communication avec l'évidement 28 permettant au fluide chauffant un contournement progressif du radiateur 10. Dans la position (non représentée) dans laquelle le radiateur 10 a tourné de 90 autour de son axe X-X par rapport à la position illustrée 15 dans la figure 1 (position d'obstruction minimale de la part du radiateur 10 de la conduite d'arrivée 12), le fluide chauffant passera du raccord d'entrée 23 directement au raccord de sortie 24 à travers l'évidement diamétral mouluré 28, permettant ainsi un contournement 20 total du radiateur 10. Naturellement, il y a une possibilité illimitée de conditions de fonctionnement entre les positions d'obstruction maximale et minimale de la conduite 12 de la part du radiateur 10, correspondant aux divers degrés de chauffage de l'habitacle. Il est évident que le contact entre la face 20a du tambour de déviation 20 et la face 22b du disque 22 réalise une étanchéité aussi bien statique que dynamique au moment de la rotation du radiateur 10, tandis que l'étanchéité réalisée par les garnitures annulaires 35 et 30 37 sont exclusivement statiques, permettant en outre, étant donné leur élasticité, une pression déterminée de contact entre le tambour de déviation 20 et le disque d'étanchéité 22. Sur les figures 4 et 5, est illustré un second mode 35 de réalisation de l'invention, également utilisable pour 8 2600394 des radiateurs montés de façon à pouvoir tourner dans la conduite d'arrivée d'air. Sur ces figures, on a conservé les mêmes numéros de référence que dans les figures 1, 2 et 3 lorsque ces références concernent des éléments semblables. Ce mode de réalisation diffère du précédent par le fait qu'à la place du tambour de déviation 20 d'une seule pièce, ledit tambour 20 comprend un disque de déviation en céramique 50 et un élément cylindrique 51 en matière plastique solidaire du disque de déviation 50. L'élément cylindrique 51 est d'une forme sensiblement analogue à celle du tambour selon le premier mode de réalisation de l'invention, et il est doté d'un appendice prismatique 52 capable de s'introduire dans un siège approprié 52 de la 15 cuve l0a de façon à rendre solidaire de la rotation l'élément 51 lui-même solidaire du radiateur 10. L'élément cylindrique 51 présente une face 51a tournée vers les raccords tubulaires 23 et 24, sur laquelle est disposée une garniture moulée de caoutchouc qui, dans la configuration montée, se trouve en contact avec le disque de déviation 50. Le disque de déviation 50 présente quatre trous passants 56, identiques et d'une forme complémentaire aux trous 26 de l'élément cylindrique 51, et en outre il est doté d'appendices ou nervures radialement extérieurs 57 introduits dans des sièges appropriés 58 en saillie dans l'élément cylindrique 51. Le fonctionnement d'une telle soupape est tout à fait analogue à celui déjà décrit dans le cas o le tambour 20 est formé d'une seule pièce en céramique; pendant la rotation du radiateur 10, l'élément cylindrique 51 en matière plastique et le disque de déviation 50 qui y est associé, tournent solidairement entre eux, tandis que le disque d'étanchéité 22 reste fixe solidairement aux raccords tubulaires 23 et 24. Sur les figures 6 et 7 est illustré un troisième 9 2600394 mode de réalisation de l'invention, particulièrement adapté pour des radiateurs traditionnels dont la position est fixe par rapport à la conduite d'arrivée d'air. Dans ce mode de réalisation, la soupape 18 présente une embase circulaire 60 à laquelle sont raccordés, vis-à-vis de sa surface frontale 60a, deux raccords tubulaires d'entrée et de sortie du fluide vers le radiateur respectivement 62 et 64, et deux raccords tubulaires auxiliaires respectivement 66 et 68 communiquant avec le radiateur 10 et fixés en 69 sur la cuve 10a. Aussi bien les raccords tubulaires 62 et 64 que les raccords auxiliaires 66 et 68 sont fixés à l'embase 60 en correspondance avec des quadrants adjacents entre eux. 15 L'embase 60 présente une portion d'extrémité filetée extérieurement 60b sur laquelle est vissé, dans la configuration montée de la soupape 18, un collier de serrage 70. Entre le collier de serrage 70 et l'embase 60, sont 20 interposés, dans l'ordre, une garniture annulaire 71 en matériau anti-friction un élément en forme de godet 72 en matière plastique, une garniture d'étanchéité 73 en matériau élastomère, un disque de déviation 74 en céramique, un disque d'étanchéité 75 en céramique et quatre garnitures annulaires d'étanchéité 96 en caoutchouc de silicone. L'élément 72 présente une paroi interne diamétrale 76 qui définit deux évidements 77 de plan semi-circulaire et est en outre muni de sièges 78 complémentaires d'appendices radiaux 79 du disque de déviation 74. D'une façon analogue, le disque d'étanchéité 75 présente des appendices radiaux 80 complémentaires de sièges 81 faisant saillie axialement sur l'embase 60. Le disque de déviation 74 présente quatre trous 82, 35 venus de moulage et une surface plane d'étanchéité 74a en - 2600394 face de et au contact d'une surface correspondante plane a du disque d'étanchéité 75. Ce dernier présente quatre trous configurés et venus de moulage 83 débouchant dans la face 75b tournée vers l'embase 60 et à partir de laquelle s'étendent des garnitures annulaires 96 en caoutchouc de silicone, introduites dans des sièges annulaires 85 de l'embase 60. Dans l'élément en forme de godet 72 est fixé au centre un pivot 86 qui, au moyen d'un levier 87, commande 10 la rotation de l'élément 72 et du disque de déviation 74 qui y est claveté. Dans la configuration montée de la soupape 18, les garnitures annulaires 96 fournissent une force prédéterminée de contact entre les surfaces 75a et 74a du 15 disque d'étanchéité 75 et du disque de déviation 74, de façon à garantir l'étanchéité hydraulique exigée. Sur les figures 6 et 7, est indiquée la condition de la soupape 18 dans laquelle est réalisé un contournement entre les raccords tubulaires d'entrée et de sortie 62 et 20 64; En effet, l'eau qui entre en face des raccords 62 inverse son courant en face de l'évidement 77 et sort en face du raccord de sortie 64. En faisant tourner l'élément à godet 72 au moyen du levier 87 de façon qu'il tourne de 900 par rapport à la configuration illustrée sur le 25 dessin, le raccord tubulaire d'entrée 62 est mis directement en communication, par l'intermédiaire d'un des évidements 77, avec le raccord auxiliaire 68 à l'entrée du radiateur, et le raccord auxiliaire 68, à la sortie du radiateur 10, est mis en communication au moyen de l'autre 30 évidement 77, avec un raccord tubulaire de sortie 64. De cette manière il existe une condition de chauffage maximal de l'habitacle. Naturellement, entre ces deux positions extrêmes, il est possible, comme dans les autres modes de réalisation, 35 de pratiquer une multitude de positions qui définissent chacune un degré différent de chauffage de l'habitacle. REVENDICATIONS 1. Soupape pour radiateurs d'installations de chauffage pour véhicules automobiles, capable de régler le débit du fluide chauffant à travers le radiateur, comprenant un corps et un organe mobile de commande interne du corps et associé à deux raccords tubulaires d'entrée et de sortir dudit fluide, caractérisée par le fait que ledit organe mobile de commande comprend un tambour de déviation (20; 72; 74) tournant autour de son 10 axe X-X, capable soit de permettre progressivement, à la suite de sa rotation la communication entre lesdits raccords tubulaires (23; 24; 62; 64) et le radiateur (10), soit de mettre progressivement en communication directe lesdits raccords tubulaires (23; 24; 62; 64) de 15 façon que le fluide chauffant contourne le radiateur (10); ledit tambour comprenant une portion d'étanchéité (20a; ; 74) en céramique; ladite soupape (18) comprenant un siège d'étanchéité (22, 22b; 75, 75a) en céramique, capable de coopérer avec ladite portion. d'étanchéité (20a; 20 74a) du tambour de déviation (20; 72; 74), et présentant des ouvertures (32; 83) en communication avec lesdits raccords tubulaires (23, 24; 62, 64). 2. Soupape de réglage selon la revendication 1, en particulier pour des radiateurs supportés de façon à pouvoir tourner à l'intérieur d'une conduite d'arrivée d'air et dans lesquels l'organe mobile de commande de la soupape est solidaire du radiateur, caractérisée par le fait que le tambour de déviation (20) est claveté au radiateur tournant (10) et présente des trous passants 30 axiaux (26) disposés sensiblement de façon opposée par rapport à l'axe X-X du tambour (20) et un évidement diamétral (28) venu de moulage, dans une face (20a) du tambour (20) tournée vers lesdits raccords (23, 24), et par le fait que ledit siège d'étanchéité comprend un disque fixe (22) en céramique, solidaire desdits raccords tubulaires (23, 24) fixés à la structure du véhicule. 3. Soupape de réglage selon la revendication 2, caractérisée par le fait que le tambour de déviation (20) comprend un disque déflecteur-percé (50) en céramique, en contact, dans la configuration montée de la soupape 18, avec ledit disque fixe (22) et un élément cylindrique (51) claveté audit disque obturateur (50) et dans lequel sont pratiqué lesdits trous passants (26) et ledit évidement (28), venu de moulage que comporte le tambour. 4. Soupape selon la revendications 2, caractérisée par le fait qu'entre le tambour de déviation (20) et le radiateur (10a) et entre le tambour de déviation (2) et les raccords tubulaires (23, 24), sont interposées des garnitures annulaires d'étanchéité (35, 37) en matériau 15 élastomère de forme sensiblement complémentaire de celle des trous passants (26) du tambour (20). 5. Soupape de réglage selon la revendication 3, caractérisée par le fait qu'entre ladite portion cylindrique (51) et le radiateur (10a), entre ladite portion cylindrique (51) et ledit disque de déviation (50) et entre ledit disque fixe (22) et lesdits raccords tubulaires (23, 24) sont interposées des garnitures d'étanchéité (35, 54, 37) en matériau élastomère. 6. Soupape de réglage selon la revendication 1, en 25 particulier pour des radiateurs supportés de façon fixe à l'intérieur d'une conduite d'arrivée d'air, caractérisée par le fait qu'elle comprend une embase fixe (60) dans laquelle est prévu le siège d'étanchéité (74) au contact du tambour de déviation (72, 74) et à laquelle sont branchés lesdits deux raccords tubulaires d'entrée et de sortie (62, 64) et les deux raccords auxiliaires (66, 68) de branchement au radiateur (10), et par le fait que ledit tambour de déviation (72, 74) présente deux évidements venus de moulage et disposés côte à côte (77) capables de 35 permettre progressivement, au moment de la rotation du tambour (72, 74) soit la communication entre les raccords tubulaires d'entrée et de sortie (62, 64) et les raccords auxiliaires (66, 68), soit la comunication directe entre les deux raccords tubulaires d'entrée et de sortie (62, 64), un pivot central (86) étant claveté sur ledit tambour de déviation (72, 74), ledit pivot pouvant être commandé par des moyens d'actionnement (87) pour provoquer sa rotation au moment de l'actionnement de la soupape (18). 7. Soupape de réglage selon la revendication 6, caractérisée par le fait que lesdits deux évidements (77), venus de moulage, présentent une forme semi-circulaire et par le fait que ladite embase fixe (60) présente une forme circulaire, les deux raccords d'entrée et de sortie (62, 64) et respectivement les deux raccords auxiliaires (66, 68) de branchement au radiateur (10) étant unis à l'embase circulaire en correspondance avec des quadrants respectifs adjacents entre eux. 8. Soupape de réglage selon la revendication 7, caractérisée par le fait que ledit siège d'étanchéité est 20 constitué par un disque fixe (75) en céramique, encastré dans ladite embase (60) et présentant quatre trous passants (83) communiquant avec lesdits raccords tubulaires d'entrée et de sortie (62 et 64) et lesdits raccords auxiliaires (66, 68) et par le fait que ledit 25 tambour de déviation (72, 74) comprend un disque de déviation percé (74) en céramique au contact dudit disque fixe (75) et un élément cylindrique (72) solidaire dudit disque de déviation (74), dans iequel sont prévus lesdits évidements (77). 9. Soupape de réglage, selon la revendication 8, caractérisée par le fait que lesdits disque fixe (75) et disque de déviation (74) sont identiques entre eux. 10. Soupape de réglage selon la revendication 8, caractérisée par le fait qu'entre ladite embase (60) et le 35 disque fixe (75) et entre le disque de déviation (74) et l'élément cylindrique (72) sont interposées des garnitures d'étanchéité (56, 73) en matériau élastomère. 11. Soupape de réglage selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisée par le fait qu'elle 5 comprend en outre un collier de serrage (70) capable de coopérer avec ladite embase (60) pour maintenir serrés entre eux l'embase (60) et le tambour de déviation (72, 74) une garniture annulaire (71) en matériau anti-frottement étant interposée entre l'embase fixe (70) 10 et le tambour tournant (72, 74). 12. Soupape selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée par le fait que le corps de la soupape comprend un élément tubulaire (13) solidaire du radiateur (10) dans lequel est monté de façon 15 coaxiale ledit tambour de déviation (20), sur lequel est vissé un collier (41) capable de maintenir serrés entre eux, au moyen de l'interposition d'une garniture (42) en matériau antifrottement, une portion (18a) de la soupape (18) dans laquelle sont prévus lesdits raccords tubulaires 20 (23, 24) et le tambour de déviation (20).