Brevet FR2611849A1 — publié le 19880909

61'1849 La présente invention concerne un dispositif de réglage inter- changeable permettant d'adapter les caractéristiques hydrauliques, c'està-dire le coefficient de débit, d'un robinet thermostatique à la puissance calorifique nominale du radiateur de chauffage sur lequel il est monté. L'invention concerne plus particulièrement les robinets thermo- statiques utilisés pour les radiateurs montés dans les installations de chauffage central alimentées en eau surchauffée par un réseau de chauffage urbain. Dans de telles installations de chauffage central, l'eau d'alimentation est dans la plupart des cas à une température comprise entre 110 et 130 C tandis que l'eau de retour est à une température inférieure de 5C à 60 C à celle de l'eau d'alimentation. On conçoit que, avec une telle différence de température, on obtient les puissances de chauffe désirées des radiateurs avec un faible débit d'eau chaude. Il en résulte que la régulation thermostatique de ces radiateurs est difficile à réaliser correctement et ne peut être effectuée par ur seul modèle de robinet thermostatique couvrant une gamme étendue de débits. Une solution consisterait à fabriquer une série de robinets, chacun d'entre eux convenant pour une plage étrcite de débits. Mais cela conduirait à des coots de fabrication trop élevés. La présente invention a pour but de fournir un dispositif interchangeable se montant dans un corps de roeinet thermostatique pour adapter celui-ci au débit de fluide caloporteur qui le traverse. Ainsi, avec ur seul modèle de corps de robinet, on pourra couvrir une gamme étendue de débits grâce à ce dispositif interchangeable qui procure un coefficient de débit déterminé au robinet thermostatique sur lequel il est monté. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de réglage interchangeable pour robinet thermostatique dont le corps est muni d'une tubulure d'entrée, d'une tubulure de sortie et d'une tubulure pour le montage du dispositif de réglage, ledit corps présentant intérieurement ure collerette annulaire en forme de siège, caractérisé ern ce qu'il comporte un fourreau monobloc venu de matière, de forme générale cylindrique, fermé par un presse-étoupe, dans la paroi duquel est ménagée au moins une lumière, dent l'une des extrémités est vissée dans la tubulure prévue à cet effet et l'autre extrémité engagée de manière étanche dans la collerette annulaire du corps, cette dernière extrémité étant percée d'un trou dont le diamètre est choisi pour fournir un coefficient de débit déterminé. S L'invention est exposée ci-après en détail à l'aide du dessin annexé représentant un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, dessin sur lequel: - la Figure est une vue en coupe d'un corps de robinet thermostatique équipé d'un dispositif de réglage interchangeable selon l'inven- tion, représenté en position fermée sur la partie gauche de la figure et en position ouverte sur la partie droite de cette même figure. Le corps de robinet 1 représenté, destiné à une installation de chauffage central, comprend une tubulure d'entrée 2 taraudée, d'axe X-X, par o arrive le fluide caloporteur, une tubulure de sortie 3 vers le radiateur (non représenté), filetée, d'axe Y-Y perpendiculaire à l'axe X-X et une troisième tubulure 4, d'axe X-X, munie d'un taraudage 5 et d'un filetage 6, opposée à la tubu- lure d'entrée 2. La cavité intérieure 7 définie entre les trois tubulures 2, 3 et 4 du corps 1 du robinet, présente intérieurement, du côté communiquant avec la tubulure d'entrée 2, une collerette annu- laire 8 de diamètre D en forme de siège. Le dispositif de réglage 9 objet de l'invention se compose d'un fourreau 10, d'axe X-X, ouvert à l'une de ses extrémités, à l'inté- rieur duquel sont disposés un porte-clapet 11 portant à son extrémité un clapet obturateur 12, un ressort de rappel 13 concentrique au porteclapet 11, une cuvette 14 dans laquelle peut coulisser le porte-clapet 11 et sur laquelle s'appuie l'une des extrémités du ressort 13. Le fourreeau 10 est fermé par un presse-étoupe 15. Le fourreau 10, de forme générale cylindrique d'axe X-X, comporte successivement de haut en bas sur la figure, à sa surface extérieure: - un six pans 16; - urne collerette 17 dont la face inférieure constitue une portée de joint; - une partie filetée 18; - une partie cylindrique 19 de diamètre inférieur à celui de la partie filetée 18 dans laquelle sont ménagées deux lumières 20 opposées de section rectangulaire. Le diamètre de la partie cylin- drique 19 est supérieur à celui D de la collerette 8 du corps 1; - une partie cylindrique 21, de faible épaisseur, dont le diamètre est légèrement inférieur à celui D de la collerette 8 du corps 1, reliée à la partie cylindrique 19 par une gorge 22 dans laquelle est logé un joint d'étanchéité torique 23. A l'intérieur du fourreau 10 sont usinés successivement, de haut en bas sur la figure: - un alésage 24 cylindrique d'axe X-X; - un taraudage 25; un alésage 26, d'axe X-X, de diamètre inférieur à celui de l'alésage 24, dont le raccordement avec le taraudage 25 forme un épaulement radial 42. Cet alésage 26 se prolonge jusqu'au fond du fourreau 10; - une collerette 27, percée d'un alésage 28 tronconique, convergeant vers le bas, faisant saillie dans l'alésage 26, à peu près à mi- hauteur de celui-ci. L'extrémité du fourreau 10 opposée à l'alésage 24 est percée d'un trou 29 qui se prolonge vers l'intérieur du foureau par une cuvette conique 30, évasée, formant siège pour le clapet 12. Le diamètre du trou 29 est adapté pour fournir un coefficient de débit déterminé. Le porte-clapet 11, de forme générale cylindrique d'axe X-X comporte à l'une de ses extrémités une tête dont le raccordement avec le corps du porte-clapet forme un épaulement 31 et à son autre extrémité un épaulement 32 et une ou plusieurs gorges 33 d'accrochage (une dans l'exemple de réalisation représenté). Il se termine par une partie conique 34 saillante. Le porteclapet 11 est percé sur les deux tiers environ de sa longueur d'un trou borgne 35 qui débouche dans une cuvette 36 ménagée dans sa tête. Le clapet 12, réalisé en un matériau élastomère résistant à la chaleur, a la forme d'un tronc de cône de faible conicité, d'axe X-X, dont la plus petite des bases est accolée à un cône de grand angle au sommet. Cet angle est légèrement inférieur à l'angle au sommet de la cuvette conique 30, formant siège, du fourreau 10. Le clapet 12 est percé d'un trou borgne, débouchant dans la base du clapet, dont la forme est conjuguée de celle-de la gorge 33 et de l'extrémité conique 34 du porte-clapet. Le diamètre de la base du clapet 12 est légèrement supérieur au plus petit diamètre de l'alésage tronco- nique 28 de la collerette 27 du fourreau 10. Le presse-étoupe 15, de type connu, comprend une tige de commande 37, munie d'une rondelle d'arrêt 38, un joint torique 39 assurant l'étanchéité du passage de la tige 37 et une coupelle 40 maintenant en place le joint 39. Le montage du dispositif 9 selon l'invention s'opère de la façon suivante. En premier lieu, on procède à l'assemblage du sous-ensemble clapet 12 porte-clapet 11. Pour cela, le ressort 13 est disposé autour du porteclapet 11, en appui sur l'épaulement 31; il est ensuite comprimé au moyen de la cuvette 14, puis une rondelle 41 est mise en appui contre l'épaulement 32, enfin le clapet 12 est enfoncé à force sur l'extrémité saillante 34 du porte-clapet 11, la gorge 33 de ce dernier et sa forme conjuguée ménagée dans le trou borgne du clapet 12 procurant un accrochage résistant. C'est donc le clapet 12 qui assure le verrouillage de ce sous-ensemble. Le sous-ensemble clapet 12 - porte-clapet 11 est ensuite introduit dans le fourreau 10. Le clapet 12 dont le diamètre de la base est supérieur au diamètre de l'alésage tronconique 28 de la collerette 27 traverse à force celui-ci grâce à l'élasticité du matériau élastomère qui le constitue. Le sous-ensemble clapet 12 - porte-clapet 11 est alors prisonnier du fourreau 10, la périphérie de la base du clapet 12, venant en butée contre la face inférieure de la collerette 27, empêchant le sous-ensemble de s'échapper. L'assemblage du dispositif 9 se termine par la mise en place du presse-étoupe 15, que l'on visse sur le fourreau 10 par le tarau- dage 25, la tige de commande 37 étant engagée dans le trou borgne 35 du porte-clapet ll et portant contre l'extrémité de ce trou. L'étan- chéité entre le presse-étoupe 15 et le fourreau 10 est assurée par appui du presse-étoupe contre l'épaulement 42. L'ensemble clapet 12 - porte-clapet il est maintenu en position ouverte par le ressort 13 qui s'appuie par ses extrémités, d'une part, sur l'épaulement 31 du porteclapet 11, d'autre part, sur la cuvette 14, elle-même en appui sur la face supérieure de la collerette 27 du fourreau 10. Le dispositif 9 est alors mis en place dans le corps de robinet 1 en vissant le fourreau 10 dans la tubulure 4 grâce au taraudage 5 et au filetage 18 qui coopèrent. L'étanchéité fourreau- corps est assurée par la face inférieure de la collerette 17 qui porte contre un épaulement correspondant de la tubulure 4. Lorsque le fourreau 10 est vissé complètement, son extrémité munie du trou 29 est engagée dans la collerette annulaire 8 du corps 1, l'étanchéité entre celle-ci et le fourreau 10 étant assurée par le joint torique 23. Le montage du robinet se termine par la mise en place de la tête thermostatique (non représentée) sur la tubulure 4 par vissage sur le filetage 6, l'élément thermosensible de ladite tête étant en appui directement ou par l'intermédiaire d'un poussoir sur l'extrémité libre de la tige de commande 37 du clapet 12. Les avantages présentés par le dispositif objet de l'invention sont les suivants: - Ce dispositif permet d'adapter le coefficient de débit d'un robinet thermostatique tout en ayant un seul type de corps de robinet. En effet, le trou 29, ménagé à l'extrémité du fourreau 10 a un diamètre plus ou moins grand suivant le débit de fluide caloporteur que l'on veut laisser passer dans le radiateur. Pour un faible débit, on montera dans le corps de robinet 1 un dispositif 9 dont le diamètre du trou 29 est petit, tandis que, pour un débit important, le trou 29 sera d'un diamètre plus grand. La perte de charge plus ou moins grande créée par le trou 29 permet pour une pression donnée de limiter le débit de fluide caloporteur. - Ce dispositif permet de corriger aisément une erreur de calcul toujours possible dans la conception d'une installation de chauffage central. Pour cela, il suffit de remplacer le dispositif de réglage monté primitivement par un autre dispositif mieux adapté sans être obligé de déposer le robinet thermostatique. - Ce dispositif permet d'adapter une installation de chauffage central à une baisse ou à une augmentation de la température du fluide caloporteur distribué par le réseau de chauffage urbain en changeant seulement le dispositif de réglage 9, le corps de robinet monté à l'origine étant conservé. - Le remplacement du presse-étoupe 15 par suite, par exemple, de l'usure du joint torique 39 d'étanchéité est possible sans qu'il soit nécessaire d'isoler le radiateur. En effet, lorsque le presse-étoupe 15 est séparé du fourreau 10, l'étanchéité est obtenue par le fait que le clapet 12 porte par la périphérie de sa base contre la face inférieure de la collerette 27 du fourreau 10, ce qui empêche le fluide caloporteur de s'échapper à l'extérieur du robinet. - Le maintien en place des éléments constitutifs du sous-ensemble clapet 12 - porte-clapet ll est assuré par le clapet 12 lui-même ancré à l'extrémité du porte-clapet ll par la gorge 33 et le relief conjugué ménagé dans le trou borgne du clapet 12, ce qui autorise un montage mécanisé de ce sous-ensemble. - Le fourreau 10, monobloc, venu de matière, constitue une enveloppe extrêmement résistante protégeant bien le mécanisme qu'il contient. 26 1 1849 REVENDICATIONS 1.- Dispositif de réglage interchangeable pour robinet thermostatique dont le corps (1) est muni d'une tubulure d'entrée (2), d'une tubulure de sortie (3) et d'une tubulure (4) pour le montage du dispositif de réglage, ledit corps (1) présentant intérieurement une collerette annulaire (8) en forme de siège, caractérisé en ce qu'il comporte un fourreau (10) monobloc, venu de matière, de forme générale cylindrique d'axe X-X, fermé par un presse-étoupe (15), dans la paroi duquel est ménagée au moins une lumière (20), dont l'une des extrémités est vissée dans la tubulure (4) prévue à cet effet et l'autre extrémité engagée de manière étanche dans la collerette annulaire (8) du corps (1), cette dernière extrémité étant percée d'un trou (29) d'axe X-X dont le diamètre est choisi pour fournir un coefficient de débit déterminé. 2.- Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'à l'intérieur du fourreau (10) sont disposés un porte-clapet (11), d'axe XX, muni à l'une de ses extrémités d'un clapet obturateur (12), un ressort de rappel (13) concentrique au porte-clapet (11), et une cuvette (14), d'axe X-X, dans laquelle peut coulisser le porte- clapet (11), cette dernière prenant appui sur une collerette (27) ménagée à l'intérieur du fourreau (10). 3.- Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le porte-clapet (11) présente à l'une de ses extrémités une tête dont le raccordement avec le corps du porte-clapet forme un épau- lement (31) et à son autre extrémité, qui se termine par une partie conique (34) saillante, au moins une gorge (33) d'accrochage. 4.- Dispositif suivant les revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le porte-clapet (11), le ressort de rappel (13), la cuvette (14) et le clapet (12) forment un ensemble dont l'assemblage est assuré par le clapet (12) enfoncé à force sur l'extrémité du porte-clapet (11) présentant la partie conique (34) saillante, l'accrochage du clapet (12) sur le porte-clapet (11) étant procuré par la gorge (33) en prise avec un relief conjugué d'un trou borgne ménagé dans le clapet (12). 5.- Dispositif suivant les revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le diamètre de la base du clapet (12) est supérieur au plus petit diamètre de l'alésage tronconique (28) de la collerette (27) du fourreau (10), ce qui assure l'étanchéité arrière du clapet (12) lorsque le presse-étoupe (15) est démonté.