Brevet FR2600393A3 — publié le 19871224

FR 2600393 A3 19871224 FR 8702865 A 19870303 SOUPAPE ET SON PROCEDE DE MONTAGE AUTOMATIQUE Cette invention concerne des soupapes comprenant un corps de soupape qui définit un passage, un rétrécissement dans une portion intermédiaire du passage et un pointeau pour soupape disposé de telle sorte qu'il coulisse dans le passage 5 et qu'il supporte un élément d'étanchéité positionné de telle façon qu'il s'appuie contre une surface d'étanchéité définie par le rétrécissement et en mesure de fermer le passage, le pointeau de la soupape définissant un plateau adjacent à l'élément d'étanchéité, ledit plateau ayant un diamètre exté10 rieur légèrement plus grand que le diamètre minimum du passage dans la zone du rétrécissement, si bien que le plateau est dimensionné de telle sorte qu'il passe par le rétrécissement sans abimer ni le pointeau, ni le corps de soupape. Une grande résistance aux pressions intérieures, 15 plus grande que celle qui est utilisée dans les soupapes traditionnelles, est nécessaire pour satisfaire la demande des fabricants qui désirent travailler avec des pressions de plus en plus fortes. Le but de cette invention est de créer une soupape 20 ayant une grande résistance à la pression intérieure, ladite soupape étant parfaitement fiable et sa construction peu onéreuse. Le but susmentionné a été atteint en prévoyant des moyens pouvant définir un gradin -dans le corps de soupape autour du passage dans la zone du rétrécissement adjacente à, la surface d'étanchéité, et des moyens pouvant définir sur le plateau une tablette ayant vis-à-vis du gradin une forme et une position leur permettant de s'opposer à l'expulsion du pointeau hors du passage. En particulier le passage définit un axe, le gradin définit une première surface annulaire de retenue du pointeau orientée transversalement par rapport à l'axe et la tablette définit une seconde surface annulaire de retenue du pointeau orientée transversalement par rapport à l'axe et positionnée de façon à s'appuyer contre la première surface de retenue du pointeau de fa-çon à empêcher que le pointeau ne soit expulsé hors du passage. Le corps de soupape peut aussi définir une surface conique évasée autour du passage sur le côté du rétrécissement qui est opposé au gradin. Ladite surface conique évasée peut être inclinée par rapport à l'axe d'un angle de l'ordre 10 de 270 à 33 ; en particulier, l'angle peut être de 300. La surface conique évasée définit aussi un diamètre extérieur qui est au moins de 5 % plus grand que le diamètre extérieur du plateau. La distance entre la tablette et le gradin peut être comprise entre 0,2 mm et 1 mm quand la pression différentielle à travers la surface d'étanchéité est de 0. De préférence, au moins une des pièces suivantes, le pointeau et le corps de soupape, est formé d'un matériau plastique, en particulier un matériau plastique élastique, 20 comme le polymère à groupes acétyle ayant de préférence au moins une des caractéristiques suivantes: être noir, résistant aux chocs, n'être pas sujet à l'oxydation, être résistant à l'eau, ne pas être sujet à la photo-dégradation et être résistant aux rayons (UV) ultraviolets. Le diamètre extérieur du plateau est d'environ -9 % plus grand que le diamètre minimum du passage dans la zone du rétrécissement. Le pointeau peut aussi avoir une extrémité intérieure pointue. Toutes ces caractéristiques améliorent le fonction30 nement de la soupape et font baisser les coûts de fabrication. Elles permettent en particulier un montage facile et automatique. Ledit montage comprend les phases suivantes: a) le corps se.pape est placé verticalement avec sa partie extérieure vers le haut; b) le ressort est introduit dans le passage du corps soupape; le ressort tombe de par son propre poids et il s'arrête juste au-dessus du rétrécissement du corps o est prévu un épaulement; c) le pointeau est introduit; durant cette opération l'extrémité pointue prévue dans la partie intérieure du pointeau guide ce dernier à l'intérieur du corps en le centrant; d) l'introduction se poursuit en déformant momentanément le corps élastique en forçant la partie la plus large du pointeau à travers le rétrécissement du corps; l'intro1u duction du pointeau peut tout simplement se faire en donnant un coup sec; e) le pointeau est libéré et il reste en position à l'intérieur du corps, la tablette du-pointeau allant s'appuyer contre le gradin en empêchant de la sorte l'expulsion du 15 pointeau; f) l'élément d'étanchéité est introduit par le bas lorsque le pointeau est baissé, son introduction étant facilitée par l'extrémité pointue du pointeau. Le domaine d'utilisation de la soupape est très 20 étendu grâce à la présence du gradin et de la tablette, vu que la pression d'expulsion du pointeau est environ de 60 % supérieure à celle d'une soupape similaire sans gradin ni tablette. De même le fonctionnement visible du pointeau est fortement amélioré par la présence du gradin et de la ta25 blette; en effet dans la construction connue le pointeau se déplace par rapport au corps à des pressions supérieures. La présente invention sera maintenant expliquée selon une réalisation servant d'exemple qui a été représentée sur les dessins ci-joints o: la figure 1 est une vue en coupe de la soupape; la figure 2 est une vue agrandie du détail indiqué dans le cercle de la figure 1; les figure 3 à figure 7 montrent des pSases successives de montage. Comme on le voit sur la figure 1, la soupape comprend un nombre limité de parties; un corps extérieur 10 définissant un passage 16, un pointeau intérieur 20, un élément d'étanchéité 40 et, si on le désire, un ressort 30. 1 Un rétrécissement 11 est prévu à l'intérieur dudit corps de soupape 10 qui divise pratiquement en deux ledit corps: une partie extérieure (montrée dans la partie haute) et une partie intérieure (montrée dans la partie basse). La partie extérieure crée un siège pour le ressort 30 qui s'appuie contre un épaulement 12; une surface conique évasée 13 est prévue dans le corps 10 entre l'épaulement 12 et le rétrécissement 11. La surface conique 13 est inclinée par rapport à l'axe X-X de la soupape d'un angle compris entre 27 et 33 , en particulier l'angle peut être de 30 . La partie intérieure du rétrécissement 11 est prévue avec un gradin 14. En partant de ce gradin 14 et en allant vers l'intérieur de la soupape on a prévu une autre surface conique 15 contre laquelle la partie supérieure de l'élément d'étanchéité 14 va s'appuyer. Cette surface sera 20 appelée surface d'étanchéité 15. L'élément d'étanchéité 40 au repos est un tube cylindrique ayant un diamètre intérieur 41 (figure 6) qui représente environ 25 % de sa longueur 42. Un pointeau 20 de forme appropriée est logé dans le corps 10. Ledit pointeau est muni d'une tête 26 pouvant 25 créer un autre appui pour le ressort 30. Le pointeau 20 est aussi muni d'un plateau 23 formant une tablette 23a qui se trouve face au gradin 14 et qui va faire butée contre ce dernier aux pressions les plus élevées. En allant toujours vers l'intérieur de la soupape par rapport au plateau 23, le 30 pointeau 20 est prévu avec un siège tronconique 21 pouvant recevoir l'élément d'étanchéité 40 et une extrémité pointue 22 formant un 2paulement 24 pouvant retenir l'élément d'étanchéité 40. Le diamètre extérieur A (figure 2) du plateau 23 35 est de préférence d'environ 5 et jusqu'à 9 % plus grand que le diamètre minimum B du rétrécissement 11 du corps. La distance D existant au repos, lorsqu'il n'y a pas de différence de pression à travers la surface de tenue 15, est comprise de préférence dans le champ entre 0,2 mm 1 mm. En outre, au repos, le diamètre extérieur maximum C de la surface conique évasée 13 est de préférence au moins % plus grande que le diamètre extérieur A du plateau 23. Pour le montage de la soupape, on prévoit les 10 phases suivantes: a) le corps de soupape 10 est tenu droit (figure 3); b) le ressort 30 est introduit dans le passage 16 (figure 4); c) le pointeau 20 est introduit dans le corps de soupape à l'intérieur du ressort 30 (figure 5); d) on donne un coup sec au pointeau 20 de sorte que le plateau 23 aille au-delà du rétrécissement 11; e) le pointeau 20 est libéré et il reste introduit car la tablette 23a va faire butée contre le gradin 14 (figure 6); f) l'élément d'étanchéité 40 est monté par le bas lorsque le pointeau 20 est abaissé (figure 7); l'élément d'étanchéité 40 est disposé sur le siège conique 21. L'extrémité pointue 22 est particulièrement utile durant le montage pour guider le pointeau 20 dans le corps 10 et faciliter l'introduction de l'élément d'étanchéité 40. Quand le pointeau 20 est positionné, la butée qui va se former entre le gradin 14 et la tablette 23a évite l'expulsion du pointeau sous l'action du ressort 30 quand l'élément d'étanchéité 40 n'est pas présent. REVENDICATIONS 1. Soupape perfectionnée du type comprenant un corps de soupape (10) qui définit un passage (15) et un rétrécissement (11) dans une portion intermédiaire du passage (16) et un pointeau pour soupape (20) disposé de façon à coulis5 ser dans le passage et portant un élément d'étanchéité (40) positionné de sorte qu'il s'appuie contre une surface d'étanchéité (15) définie par le rétrécissement (11) de façon à fermer le passage (16), le pointeau pour soupape (20) définissant un plateau (23) ayant un diamètre extérieur (A) 10 légèrement plus grand que le diamètre minimum (B) du passage (16) à l'endroit du rétrécissement (11), si bien que le plateau (23) est dimensionné de façon à pouvoir passer par le rétrécissement (11) sans abimer ni le pointeau (20) ni le corps soupape (10), caractérisée par le fait que sont 15 prévus des moyens pouvant définir un gradin (14) dans le corps de soupape (10) autour du passage (16) dans la zone du rétrécissement (11) adjacente à la surface d'étanchéité (15); et des moyens pouvant définir une tablette (23a) sur le plateau (23) dont la forme et la position sont telles qu'elle peut porter contre le gradin (14) afin d'éviter que le pointeau (20) ne soit expulsé du passage (16). 2. Soupape selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le passage (16) définit un axe (X-X); le gradin (14) définit une première surface annulaire de retenue pour 25 le pointeau orientée transversalement par rapport à l'axe (X-X), la tablette (23a) définit une seconde surface annulaire de retenue du pointeau orientée transversalement par rapport à l'axe (X-X) et positionnée de façon à s'appuyer contre la première surface de retenue du pointeau, de façon 30 à empêcher qur le pointeau (20) ne soit expulsé hors du passage (16). 3. Soupape selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le corps de soupape (10) définit une surface conique évasée (13) autour du passage (16) sur le côté du rétrécissement (11) opposé au gradin (14). 4. Soupape selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le passage (16) définit un axe (X-X) et la surface conique évasée (13) est inclinée par rapport à l'axe d'un angle compris entre 27 et 35 . 5. Soupape selon la revendication 4, caractérisée par le fait que l'angle est de 30 . 6. Soupape selon la revendication 3, caractérisée par le fait que la surface conique évasée (13) définit un diamètre extérieur (C) qui est au moins de 5 % plus grand que le diamètre extérieur (A) du plateau (23). 7. Soupape selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la distance (D) entre la tablette (23a) et le gradin (14) est comprise entre 0,2 mm et 1 mm quand la pression différentielle à travers la surface d'étanchéité (15) est zéro. 8. Soupape selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'au moins une des parties, le pointeau (20) et le corps de soupape (10), est formée d'un matériau plastique. 9. Soupape selon la revendication 8, caractérisée par le fait que le matériau plastique est un copolymère à groupes 25 acétyle qui a de préférence au moins une des caractéristiques suivantes: être noir, résistant aux chocs, non sujet à l'oxydation, résistant à l'eau, non sujet à la photo-dégradation et résistant aux rayons ultraviolets. - du passage (16) à l'endroit du rétrécissement (11). 11. Soupape selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'élément d'étanchéité (40) a une extrémité intérieure pointue (22). 12. Soupape selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'élément d'étanchéité (40) a au repos la forme d'un tube cylindrique (figure 6). 13. Soupape selon la revendication 12, caractérisée par le fait que l'élément d'étanchéité (40) a un diamètre intérieur (41) qui représente environ 25 % de sa longueur 10 (42). 14. Soupape selon la revendication 12, caractérisée par le fait que le pointeau (20) a un siège (21) qui peut recevoir l'élément d'étanchéité (40) qui a une forme tronconique. 15. Procédé pour le montage d'une soupape, caractérisé par le fait qu'il comprend les phases suivantes: a) le corps de soupape (10) est positionné verticalement avec sa partie extérieure vers le haut; b) le ressort (30) est introduit dans le corps (10); le ressort (30) tombe de par son propre poids et il s'arrête juste au-dessus du rétrécissement (11) du corps de soupape (10) o un épaulement (12) est prévu; c) le pointeau (20) est introduit; durant cette opération l'extrémité pointue (22) prévue dans la partie intérieure 25 du pointeau (20) guide ce dernier à l'intérieur du passage (16) en le centrant; d) l'introduction se poursuit en déformant momentanément le corps de soupape (10) en forçant le plateau (23) à travers le rétrécissement (11) du corps; e) le pointeau (20) est libéré et il reste en position à l'intérieur du corps de soupape (10); la tablette (23a) du pointeau va faire butée contre le gradin (14) en empéchant ains; l'expulsion du pointeau (20); f) l'élément d'étanchéité (40) est introduit par le bas lorsque le pointeau (20) est abaissé, son introduction étant facilitée par l'extrémité pointue (22) du pointeau.