Brevet FR2669988A1 — publié le 19920605

Soupape thermostatique L'invention concerne une soupape thermostatique comprenant un boîtier de soupape, un thermostat rapporté, dont le pied de socle cylindrique creux est entouré par une bague de sécurité pouvant tourner par rapport au pied de socle et est fixe en direction axiale, thermostat qui peut être enfoncé axialement sur le boîtier de la soupape jusqu'à ce que la surface frontale du pied de socle vienne en butée sur une surface de butée du boîtier de la soupape, avec une surface de serrage conique sur le boîtier de la soupape et au moins un élément de serrage pouvant être déplacé radialement par rapport à la bague de sécurité tout en étant en appui contre la surface de serrage et la surface de butée. Dans une soupape thermostatique connue de ce type (DE-32 36 372 C 2), l'élément de serrage est un boulon fileté à évidement polygonal qui est vissé dans la bague de sécurité en passant par un alésage fileté et est pressé par une surface conique prévue à sa pointe contre la surface de serrage conique du boîtier de la soupape, de manière que la surface frontale du pied de socle repose fermement contre la surface de butée du boîtier de la soupape Cependant, en raison des variations importantes de la température dans la soupape thermostatique, on n'est pas assuré d'un appui fixe et invariable de la surface frontale du pied de socle contre la surface de butée du boîtier de la soupape car les matériaux se déforment (se dilatent et se rétractent) et des déformations durables apparaissant en particulier quand le pied de socle est en matière plastique Ceci a une influence négative sur la précision de la régulation de la température Le boulon fileté doit donc être occasionnellement revissé, les opérateurs ayant souvent tendance à exercer une force de serrage trop élevée qui fait que la surface de serrage conique du boîtier de la soupape est endommagé et/ou que la clé polygonale externe utilisée pour le serrage se tord. L'invention a pour but de proposer une soupape thermostatique du type indiqué dans le préambule assurant une assise ferme et durable du thermostat rapporté sur le boîtier de la soupape et évitant des dégâts à la surface de serrage conique. Selon l'invention, ce but est atteint du fait que la bague de sécurité comprend une surface de guidage entourant son axe central au moins sur une partie de sa périphérie, dont la distance la séparant de l'axe central augmente depuis une extrémité à l'autre extrémité de la surface de guidage située dans un plan radial, que l'élément de serrage s'appuie sur la surface de guidage et peut être déplacé radialement en faisant tourner la bague de sécurité tout en étant en appui sur la surface de guidage, que la bague de sécurité peut être tournée à l'encontre de la force d'un premier ressort dans le but d'arrêter l'élément de serrage de la surface de serrage, et qu'une bague de blocage entoure le boîtier de la soupape dans le pied de socle et peut être déplacée à l'encontre de la force d'un second ressort quand on enfonce axialement le pied de socle dans le boîtier de la soupape, à partir d'une première position d'extrémité dans laquelle l'élément de serrage repose sur la périphérie de la bague de blocage vers une seconde position d'extrémité à l'extérieur de la trajectoire du mouvement de l'élément de serrage. Grâce à cette solution, le thermostat rapporté et le boîtier de la soupape sont maintenus fermement assemblés par la force du premier ressort indépendamment des variations de la température et de la déformation des matériaux On évite des dégâts à la surface de serrage par la bague de sécurité et de ce fait l'élément de serrage n'est chargé que par la force du premier ressort qui peut être choisi conformément à la capacité de charge admissible de la surface de serrage. De préférence, il est fait en sorte que la surface de guidage limite une rainure de guidage dans laquelle pénètre l'élément de serrage, et que la rainure de guidage présente une seconde surface de guidage parallèle à la surface de guidage Une telle rainure de guidage permet de déplacer facilement l'élément de serrage dans les deux directions radiales sans avoir à prévoir un ressort de rappel additionnel éventuel agissant directement sur l'élément de serrage. La rainure de guidage peut être constituée dans un côté frontal de la bague de sécurité, l'élément de serrage pénétrant par une saillie latérale dans la rainure de guidage Ainsi, il est inutile d'avoir recours à une contre-dépouille de la rainure de guidage et on peut utiliser un élément de serrage de forme simple. En ce qui concerne le premier ressort, il peut s'agir d'un ressort de torsion fixé d'une part au pied de socle et d'autre part à la bague de sécurité Un tel ressort de torsion peut exercer un couple de rotation régulier sur la bague de sécurité. Il est en outre avantageux que la possibilité de déplacement de l'élément de serrage puisse être limitée par une butée réglable En réglant de façon appropriée la butée, on peut empêcher le déplacement de l'élément de serrage sur une distance telle que la surface de serrage conique et l'élément de serrage pourraient se dégager axialement l'un de l'autre La butée constitue ainsi une sécurité contre le vol du thermostat rapporté. On peut également faire en sorte que la bague de sécurité puisse être reliée au pied de socle par un dispositif d'encliquetage directif comprenant un cliquet de blocage pénétrant sous la force d'un ressort entre des dents prévues sur la périphérie de l'une des deux parties qui sont reliées par le dispositif d'encliquetage directif, cliquet qui interdit une rotation de la bague de sécurité par rapport au pied de socle quand ils sont enfoncés l'un dans l'autre, dans le sens du démontage du thermostat rapporté, et qui peut être dégagé de sa prise avec les dents seulement au moyen d'un outil en vue du démontage du thermostat rapporté Ce dispositif d'encliquetage directif peut être prévu en tant que chicane de démontage anti-vol (éventuellement additionnelle). Par ailleurs, il est avantageux que le cliquet de blocage soit formé sur un verrou qui est guidé de façon mobile en direction radiale dans un passage de la bague de sécurité et qui est muni au voisinage du bord extérieur radial de l'ouverture du passage d'une creusure s'étendant largement en direction axiale en vue de la prise d'une extrémité d'un outil du type levier, dont le point de rotation est formé par le bord externe de l'ouverture du passage, et que les dents soient constituées sur la périphérie du pied de socle Grâce à cette constitution le cliquet de blocage peut être dégagé relativement facilement des dents pour pouvoir faire tourner la bague de sécurité dans le sens de son démontage et remplacer le thermostat rapporté. Cependant, le démontage n'est pas possible quand il s'agit d'une personne non informée. Il est en outre avantageux que le verrou comprenne un bras d'arrêt avec un nez d'arrêt qui peut être bloqué dans la position réglée du verrou dans l'un de deux trous constitués dans la paroi du passage, et dans la position dégagée dans l'autre de ces trous Ainsi, le verrou conserve sa position réglée ou dégagée sans qu'il tombe de lui-même du passage si la pose du thermostat rapporté est mauvaise ou lors de son dégagement. L'invention et ses perfectionnements vont maintenant être décrits plus en détail dans ce qui suit en se référant aux dessins d'un mode de réalisation préféré dans lequel: la figure 1 est une vue latérale d'une soupape thermostatique selon l'invention, montrée partiellement en coupe; la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne A-A de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe d'une partie de la figure 1 quand l'élément de serrage est dégagé pendant la pose du thermostat rapporté sur le boîtier de la soupape; la figure 4 est une vue en coupe agrandie d'une section axiale d'une variante de la soupape thermostatique des figures 1 à 3; et la figure 5 est une vue en coupe axiale selon la ligne V-V de la figure 4. La soupape thermostatique représentée comprend un boîtier 1 et un thermostat rapporté 2 Une tige 3 qui actionne l'arbre de la soupape sort du boîtier 1 vers l'extérieur. Le thermostat rapporté 2 comprend un socle fixe 4 et une poignée tournante qui entoure de façon habituelle un élément de travail thermostatique et contient un dispositif de réglage En fonction de la température et du réglage de la valeur de consigne, un organe de réglage 6 peut se déplacer pour actionner la tige 3 et de ce fait l'élément de fermeture de la soupape. Le socle 4 comprend un pied 7 qui est muni de trous radiaux et d'une rainure 10 sur sa périphérie, dans laquelle peut être enclenchée par enfoncement axial une bague de sécurité 11 entourant le pied de socle 7 et comprenant quatre saillies 12 sur son côté interne, le pied de socle 7 de même que le socle 4 étant constitués en un matériau élastique flexible. Le socle 4 et le pied de socle 7 sont de forme cylindrique et creuse, ce qui fait que le thermostat rapporté 2 peut être enfoncé sur le boîtier 1 de la soupape en même temps que la bague de sécurité Il qui peut tourner par rapport au pied de socle 7 jusqu'à la venue en appui de la surface frontale 13 du pied de socle 7 sur une surface de butée 14 du boîtier 1 de la soupape qui est constituée par un épaulement de ce boîtier 1. Le boîtier 1 de la soupape est muni d'une nervure de retenue périphérique 15 dont les flancs sont de forme conique L'un des flancs sert de surface de serrage 16 et coopère avec deux éléments de serrage 17 pouvant être déplacés radialement dans la bague de sécurité 11 en étant en appui contre la surface de serrage 16 et en exerçant une force de serrage entre la surface frontale 13 et la surface de butée 14 Les éléments de serrage 17 traversent les trous 8 La bague de sécurité 11 comprend deux surfaces de guidage 19 entourant son axe central 18 sur une partie de sa périphérie, dont la distance les séparant de l'axe central 18 va en augmentant depuis une extrémité 20 (figure 2) vers l'autre extrémité 21 de chaque surface de guidage 19 respective, ces extrémités 20 et 21 étant situées respectivement dans un plan radial de la bague de sécurité Il Les éléments de serrage 17 s'appuient respectivement contre chacune des surfaces de guidage 19 et peuvent être déplacés radialement lors d'une rotation de la bague de sécurité 11 en étant en appui sur la surface de guidage associée 19. Les surfaces de guidage 19 limitent respectivement une rainure de guidage 22 qui comprend une seconde surface de guidage 23 parallèle à la surface de guidage 19 associée Les rainures de guidage 22 sont constituées dans un côté frontal de la bague de sécurité 11, et les éléments de serrage 17 pénètrent respectivement par une saillie latérale 24 dans l'une des rainures de guidage 22. Pour dégager les éléments de serrage 17 de la surface de serrage 16, on peut tourner la bague de sécurité Il à l'encontre de la force d'un ressort 25 qui est dans le cas présent un ressort de torsion entourant le pied de socle 7 Le ressort 25 est fixé par une extrémité 26 au pied de socle 7 en passant par un alésage 27 du socle 4 et par son autre extrémité 28 sur le côté interne de la bague de sécurité Il en passant dans un évidement 29. A l'intérieur du pied de socle 7, le boîtier 1 de la soupape est entouré par une bague de blocage 30 montée mobile en direction axiale, qui peut être déplacée quand on enfonce axialement le pied de socle 7 sur le boîtier 1 de la soupape à l'encontre de la force d'un second ressort 31 à partir de la position d'extrémité représentée à la figure 3 dans laquelle les éléments de serrage 17 reposent contre la périphérie de la bague de blocage 30 et le thermostat rapporté 2 est désaccouplé du boîtier 1 de la soupape, et la position d'extrémité représentée à la figure 1 dans laquelle le thermostat rapporté 2 est accouplé au boîtier 1 de la soupape et est situé à l'extérieur de la trajectoire du mouvement des éléments de serrage 17. Comme les éléments de serrage 17 traversent respectivement l'un des trous 8, ils ne peuvent pas être entraînés en direction périphérique par la bague de sécurité 11 quand celle-ci est tournée. Ils ont approximativement la forme d'une plaque dont un bord est coudé pour former la saillie 24 Les éléments de serrage 17 ne peuvent donc pas non plus pivoter autour d'un axe parallèle à l'axe central 18. Le ressort 31 s'appuie d'une part contre le bord de la bague de blocage 30 qui est tourné vers la poignée rotative 5 et d'autre part contre une bague fixe 32 La bague de blocage 30 comprend en outre des saillies 33 faisant saillie radialement vers l'intérieur. Avant l'accouplement du thermostat rapporté 2 sur le boîtier 1 de la soupape, on fait tourner la bague de sécurité Il par rapport au pied de socle 7 et sous la précontrainte du ressort 25 jusqu'à ce que les éléments de serrage 17 viennent s'appliquer contre les extrémités 21 des rainures de guidage 22 Dans cette position, les éléments de serrage 17 sont déplacés radialement vers l'extérieur jusqu'à ce que le ressort 31 puisse pousser la bague de blocage 30 dans la trajectoire du mouvement des éléments de serrage 17, comme représenté à la figure 3. Dans la position bloquée des éléments de serrage 17 montrée à la figure 3, on peut enfoncer le thermostat rapporté 2 sur le boîtier 1 de la soupape sans que les éléments de serrage 17 viennent en contact avec la nervure de retenue 15 Mais quand on enfonce le thermostat rapporté 2 sur le boîtier 1 de la soupape, les saillies 33 s'appliquent cependant finalement contre une surface d'épaulement radiale 34 du boîtier 1 de la soupape de sorte que la bague de blocage 30, lorsqu'on continue de faire avancer le thermostat rapporté 2 à l'encontre de la force du ressort 31, dépasse les extrémités 35 des éléments de serrage 17 qui font saillie radialement vers l'intérieur et se dégage de leur trajectoire de mouvement Le ressort 25 provoque ensuite une rotation en retour de la bague de sécurité Il (dans le sens des aiguilles d'une montre à la figure 2), ce qui fait que les éléments de serrage 17 sont déplacés radialement vers l'intérieur jusqu'à ce qu'ils viennent contre la surface de serrage conique 16 et s'y appliquent sous l'effet du serrage par le ressort 25, comme montré à la figure 1 En raison de la conicité de la surface de serrage 16, le thermostat rapporté 2 est alors pressé par sa surface frontale 13 contre la surface de butée 14, qui constituent ensemble des surfaces de référence Une déformation thermique éventuelle du matériau du pied de socle 7 ou du boîtier 1 de la soupape est toujours compensée par la précontrainte du ressort 25 De ce fait, on est assuré qu'aucune force de pression exagérée n'est exercée entre les éléments de serrage 17 et la surface de serrage conique 16. Une modification du mode de réalisation représenté peut consister par exemple dans le fait que l'on ne prévoit qu'une unique rainure de guidage et seulement un élément de serrage Il est en outre possible de prévoir une unique rainure de guidage s'étendant sensiblement en spirale sur environ 3600 sur le côté frontal de la bague de sécurité 11, deux éléments de serrage 17 disposés face à face à 1800 pouvant être en outre prévus A la place des rainures de guidage 22 représentée, on peut en outre n'en prévoir qu'une seule ne comprenant qu'une surface de guidage 19, la rainure de guidage étant alors ouverte radialement vers l'intérieur et l'élément de serrage associé étant pressé par un ressort de rappel contre la surface de guidage 19 Eventuellement, on peut éliminer les saillies 24 des éléments de serrage 17 et prévoir des saillies s'étendant en direction périphérique des éléments de serrage pour supporter le ressort de rappel Une autre variante peut consister dans le fait que chaque rainure de guidage, ou l'unique rainure de guidage, est constituée par une contre-dépouille sur le côté interne radial de la bague de sécurité 11, par exemple avec une section en forme de T à l'arrière de laquelle pénètre l'élément de serrage 17 associé Eventuellement, chaque élément de serrage 17 peut être également constitué sensiblement selon une section en forme de T, qui est adaptée à la section de la rainure de guidage. Selon la figure 2, la possibilité de déplacement de l'élément de guidage ou des deux éléments de guidage est limitée par une butée réglable 36 ayant la forme d'un boulon fileté Le boulon fileté est vissé dans un alésage taraudé radial 36 ' qui traverse les surfaces de guidage 19 et 23 On peut prévoir pour chaque élément de serrage 17 une butée 36 qui lui est propre, avec son propre alésage taraudé 36 '. A l'état vissé, la butée 36 empêche que l'élément de serrage 17 correspondant puisse être déplacé vers l'extérieur au-delà de la périphérie de la nervure de retenue 15 La butée 36 ne peut être déplacée que par un outil spécial, ce qui permet ainsi d'obtenir une sécurité efficace contre le vol pour le thermostat rapporté 2. Les figures 4 et 5 montrent une modification de la soupape thermostatique selon les figures 1 et 3, qui consiste en une chicane de montage additionnelle ou différente pour assurer la sécurité contre le vol, sous la forme d'un dispositif d'encliquetage directif Le dispositif d'encliquetage directif est constitué par un verrou 37 sur lequel est formé un cliquet de blocage élastique 38 et par des dents 39 sur la périphérie externe du pied de socle 7 Le verrou 37 peut être guidé de façon mobile en direction radiale dans un passage radial de la bague de sécurité 11 et est muni au voisinage du bord d'ouverture radial externe du passage 40 d'une creusure largement axiale 41 pour la pénétration d'une extrémité d'un outil du type levier, par exemple d'un tourne-vis à lame dont le point de rotation est constitué par le bord d'ouverture externe du passage 40 Le verrou 37 comprend un bras d'arrêt 42 avec un nez d'arrêt 43 qui, dans la position de blocage du verrou 37 dans laquelle le cliquet de blocage 38 peut venir en prise avec les dents 39, peut être enclenché dans l'un ( 44) de deux trous 44 et 45 constitués dans la paroi du passage , et dans l'autre dans la position dégagée du verrou 37 La paroi 46 entre les trous 44 et 45 présente un flanc oblique aussi bien sur le côté du trou 44 que sur celui de l'autre trou 45 En outre, le trou 45 comprend un flanc radial face à la paroi limitant la paroi 46, le nez d'arrêt 43 comprenant un biseau sur son côté frontal et un flanc radial sur son côté qui est à l'opposé du côté frontal. Dans la position de blocage représentée du verrou 37 dans laquelle le cliquet de blocage 38 est en prise avec les dents 39, le dispositif d'encliquetage directionnel empêche la rotation de la bague de sécurité Il par rapport au pied de socle 7 dans le sens du démontage du thermostat rapporté 2, ce qui fait que le dispositif d'encliquetage directionnel fait fonction d'une chicane de démontage constituant une sécurité contre le vol Mais pour pouvoir cependant démonter le thermostat rapporté en vue de son remplacement, on peut introduire un outil du type levier, par exemple la lame d'une tourne- vis, dans la creusure 41 et le faire pivoter autour du bord d'ouverture externe du passage 40 en tant que point de rotation, de manière que le verrou 37 soit déplacé radialement vers l'extérieur et que le cliquet de verrouillage 38 se dégage des dents 39 Dans cette position dégagée du verrou 37, la bague de sécurité Il peut être tournée dans le sens inverse des aiguilles d'une montre à la figure 5, de manière que les éléments de serrage 17 ne puissent pas se dégager radialement vers l'extérieur de la surface de serrage conique 16 et hors de la trajectoire du mouvement de la bague de blocage 30, de façon à pouvoir retirer le thermostat rapporté 2 du boîtier 1 de la soupape Pendant ce déplacement du verrou 37, le bras d'arrêt 42 se déplace élastiquement vers le haut en raison de l'appui du nez d'arrêt 43 sur un flanc oblique de la paroi 46 vers le haut et axialement à la figure 4, le nez d'arrêt 43 glissant sur la paroi 46 et s'engageant dans le trou 45 Les surfaces axiales du nez d'arrêt 43 d'une part et du trou 45 d'autre part s'appliquent l'une contre l'autre de manière que le verrou 47 ne puisse plus être déplacé plus loin radialement vers l'extérieur Quand on déplace le verrou 37 radialement vers l'intérieur, le nez d'arrêt 43 glisse à nouveau sur la paroi 46 jusqu'à ce qu'il revienne dans le trou 46 Dans cette position, le cliquet de blocage 38 est à nouveau en prise avec les dents 39, ce qui fait qu'aucune rotation de la bague de sécurité 1 l en direction du démontage n'est plus possible. il REVENDICATIONS 1 Soupape thermostatique comprenant un bottier de soupape ( 1), un thermostat rapporté ( 2), dont le pied de socle cylindrique creux ( 7) est entouré par une bague de sécurité ( 11) pouvant tourner par rapport au pied de socle et est fixe en direction axiale, thermostat qui peut être enfoncé axialement sur le boîtier ( 1) de la soupape jusqu'à ce que la surface frontale ( 13) du pied de socle ( 7) vienne en butée sur une surface de butée ( 14) du boîtier ( 1) de la soupape, avec une surface de serrage conique ( 16) sur le boîtier ( 1) de la soupape et au moins un élément de serrage ( 17) pouvant être déplacé radialement par rapport à la bague de sécurité ( 11) tout en étant en appui contre la surface de serrage ( 16) et exerçant une force de serrage entre la surface frontale ( 13) et la surface de butée ( 14), caractérisée en ce que la bague de sécurité ( 11) comprend une surface de guidage ( 19) entourant son axe central ( 18) au moins sur une partie de sa périphérie, dont la distance la séparant de l'axe central ( 18) augmente depuis une extrémité ( 20) à l'autre extrémité ( 21) de la surface de guidage située dans un plan radial, en ce que l'élément de serrage ( 17) s'appuie sur la surface de guidage ( 19) et peut être déplacé radialement en faisant tourner la bague de sécurité ( 11) tout en étant en appui sur la surface de guidage ( 19), en ce que la bague de sécurité ( 11) peut être tournée à l'encontre de la force d'un premier ressort ( 25) dans le but d'arrêter l'élément de serrage ( 17) de la surface de serrage ( 16), et en ce qu'une bague de blocage ( 30) entoure le boîtier ( 1) de la soupape dans le pied de socle ( 7) et peut être déplacée à l'encontre de la force d'un second ressort ( 31) quand on enfonce axialement le pied de socle ( 7) dans le boîtier ( 1) de la soupape, à partir d'une première position d'extrémité dans laquelle l'élément de serrage ( 17) repose sur la périphérie de la bague de blocage ( 30) vers une seconde position d'extrémité à l'extérieur de la trajectoire du mouvement de l'élément de serrage ( 17). 2 Soupape thermostatique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface de guidage ( 19) limite une rainure de guidage ( 22) dans laquelle pénètre l'élément de serrage ( 17), et en ce que la rainure de guidage ( 22) présente une seconde surface de guidage ( 23) parallèle à la surface de guidage ( 19). 3 Soupape thermostatique selon la revendication 2, caractérisée en ce que la rainure de guidage ( 22) est constituée dans un côté frontal de la bague de sécurité ( 11) et l'élément de serrage pénètre par une saillie latérale ( 24) dans la rainure de guidage ( 22). 4 Soupape thermostatique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le premier ressort ( 25) est un ressort de torsion fixé d'une part au pied de socle ( 7) et d'autre part à la bague de sécurité ( 11). 5 Soupape thermostatique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la possibilité de déplacement de l'élément de serrage ( 17) peut être limitée par une butée réglable ( 36). 6 Soupape thermostatique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la bague de sécurité ( 11) peut être reliée au pied de socle ( 7) par un dispositif d'encliquetage directif comprenant un cliquet de blocage ( 38) pénétrant sous la force d'un ressort entre des dents ( 39) prévues sur la périphérie de l'une ( 7) des deux parties ( 7, 11) qui sont reliées par le dispositif d'encliquetage directif, cliquet qui interdit une rotation de la bague de sécurité ( 11) par rapport au pied de socle ( 7), quand ils sont enfoncés l'un dans l'autre, dans le sens du démontage du thermostat rapporté ( 2), et qui peut être dégagé de sa prise avec les dents seulement au moyen d'un outil en vue du démontage du thermostat rapporté ( 2). 7 Soupape thermostatique selon la revendication 6, caractérisée en ce que le cliquet de blocage ( 38) est formé sur un verrou ( 37) qui est guidé de façon mobile en direction radiale dans un passage ( 40) de la bague de sécurité et qui est muni au voisinage du bord extérieur radial de l'ouverture du passage ( 40) d'une creusure ( 41) s'étendant largement en direction axiale en vue de la prise d'une extrémité d'un outil du type levier, dont le point de rotation est formé par le bord externe de l'ouverture du passage ( 40), et en ce que les dents sont constituées sur la périphérie du pied de socle ( 7). 8 Soupape thermostatique selon la revendication 7, caractérisée en ce que le verrou ( 37) comprend un bras d'arrêt ( 42) avec un nez d'arrêt ( 43) qui peut être bloqué dans la position réglée du verrou ( 37) dans l'un de deux trous ( 44, 45) constitués dans la paroi du passage ( 40), et dans la position dégagée dans l'autre de ces trous.