Brevet FR2706568A1 — publié le 19941223

La présente invention concerne une soupape de ventilation, notamment pour une soupape thermostatique d'un circuit de refroidissement d'un moteur à combustion interne, comportant une cage réalisée d'une seule pièce en métal pour une bille servant d'élément d'obturation, la cage comportant une partie en forme de pot ayant un diamètre intérieur plus grand que le diamètre de la bille et dont le fond est pourvu d'un orifice de soupape qui est entouré par un collet faisant saillie vers l'extérieur et dont le bord est suivi par des parties de retenue assurant la retenue de la bille avec du jeu. Dans une soupape de ventilation connue du type défini ci-dessus (brevet des Etats-Unis 4 059 881), l'appendice en forme de pot a une hauteur correspondant à peu près au diamètre de la bille. Sur le bord de l'appendice en forme de pot, dont le diamètre intérieur correspond à peu près au double du diamètre de la bille, il est prévu à la suite une patte orientée initialement axialement et qui est ensuite recourbée vers l'intérieur à une certaine distance du fond de la partie en forme de pot, sur une distance correspondant à peu près à une fois et demie le diamètre de bille. Rien n'est précisé en ce qui concerne la fabrication de la cage. On peut cependant estimer que la cage sera réalisée à partir d'une pièce tubulaire qui sera rétreinte dans la zone du collet ou bien qui sera élargie dans la zone de la partie en forme de pot. Il est également connu (document DE 81 02 817.2 Ul) de réaliser une cage en une seule pièce par usinage avec enlèvement de copeaux. La partie en forme de pot de cette cage a une hauteur qui est supérieure au double du diamètre de la bille. Après engagement de la bille, le bord de la partie en forme de pot est refoulé vers l'intérieur de telle sorte qu'il subsiste une ouverture dont le diamètre est plus petit que le diamètre de la bille. Additionnellement, les parois cylindriques de la partie en forme de pot sont pourvues de trous transversaux. Des soupapes de ventilation du type précité sont réalisées en grandes séries. Pour cette raison, un objet de l'invention est de créer une soupape de ventilation du type défini ci-dessus, dont la fabrication permet une production en série peu coûteuse. Ce problème est résolu en ce que la cage, formée d'une seule pièce à partir d'une tôle métallique initialement plane au moyen d'un poinçonnage, d'un emboutissage et d'un formage à la presse, comporte une partie en forme de pot, ayant une hauteur correspondant à peu près au rayon de la bille et dont le bord est suivi par plusieurs pattes, réparties uniformément, orientées dans le prolongement axial de la partie en forme de pot et pourvues d'extrémités recourbées vers l'intérieur, la longueur des pattes correspondant au moins à la hauteur de la partie en forme de pot. Les pattes, recourbées et positionnées ultérieurement, assurent le maintien de la cage, pendant la réalisation de la partie en forme de pot et du col, de façon sûre dans des outils, ce qui permet de fabriquer l'ensemble de la cage d'une manière simple au25 moyen de processus de poinçonnage, d'emboutissage et de formage à la presse. Selon une autre particularité de l'invention, il est prévu que la transition entre le fond de la partie en forme de pot et le col est profilée comme une surface de soupape de forme tronconique. Cette surface de soupape, qui assure l'étanchéité nécessaire, peut être réalisée d'une manière simple par un processus de formage à la presse, ce processus de formage à la presse étant combiné avec une autre opération. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel: - la Figure 1 représente une vrue en élévation fortement agrandie d'une soupape de ventilation conforme à l'invention et - la Figure 2 est une vue en coupe axiale de la soupape de ventilation de la Figure 1. La soupape de ventilation représentée est réalisée sous la forme d'une seule pièce métallique à partir d'une tôle initialement plane, notamment une tôle de laiton emboutissable. Un matériau approprié est constitué par exemple par une tôle ayant la désignation de matière CuZn37F29, qui a une épaisseur de 0,5 mm. La soupape de ventilation, représentée dans son état final sur les Figures 1 et 2, comporte une partie 10 en forme de pot dont le fond est pourvu d'un orifice de soupape 11. L'orifice de soupape 11 est entouré par un col 12, qui fait saillie extérieurement du fond. Le diamètre intérieur du col 12 s'élève à environ 2/3 du diamètre d'une bille 13 formant un élément obturateur. Le col 12 est engagé au montage dans un trou prévu dans un siège d'une soupape thermostatique et il est maintenu par rivetage, comme cela est connu par exemple d'après le document DE 81 02 817.2. L'orifice de soupape 11 est réalisé avec une forme tronconique, c'est-à-dire qu'il est biseauté avec un angle de 45 . La partie 10 en forme de pot a un diamètre intérieur qui correspond environ à 4/3 du diamètre extérieur de la bille 13. La partie 10 en forme de pot est suivie par quatre pattes 14, qui sont positionnées dans l'état final de telle sorte qu'elles soient disposées dans le prolongement axial de la partie 10 en forme de pot. Les extrémités 15 des pattes 14 sont recourbées vers l'intérieur de telle sorte qu'elles délimitent une section intérieure plus petite que le diamètre de la bille 13. La hauteur de la partie 10 en forme de pot correspond approximativement au rayon de la bille 13. La longueur axiale des pattes recourbées 14 correspond à peu près au diamètre de la bille 13 de sorte qu'on obtient, à l'intérieur de la cage se composant de la partie 10 en forme de pot et des pattes 14, une hauteur totale libre correspondant à peu près à 1,5 fois le diamètre de la bille 13. La cage peut être fabriquée d'une manière simple, et dans une très large mesure automatiquement, par des processus de poinçonnage, d'emboutissage et de formage à la presse, également la bille 13 pouvant être mise en place pendant ces opérations. La fabrication est effectuée judicieusement à partir d'une bande de tôle, qui est traitée successivement dans les différents postes d'usinage. Initialement, un flan est découpé par poinçonnage dans la bande de tôle et il reste relié à cette bande par au moins deux languettes. Ce flan se compose d'une partie centrale, élargie dans un plan et correspondant à la partie 10 en forme de pot, et également des pattes 14 reliées à cette partie centrale et situées encore dans le plan précité. Ce flan qui est encore relié judicieusement à la bande de tôle, peut ensuite, pendant les étapes suivantes d'emboutissage dans lesquels sont créées la partie 10 en forme de pot et le col 12, être maintenu de façon sûre avec les pattes 14 de telle sorte qu'un formage correct soit possible au moyen de l'emboutissage. Le flan est ensuite profilé, par exemple dans trois étapes d'emboutissage, jusqu'à une profondeur correspondant à la hauteur de la partie 10 en forme de pot et à peu près à la hauteur du col 12. Ensuite, le flan est soumis à un martelage de telle sorte que la partie en forme de pot 10, et le col 12, rétracté vers l'intérieur par rapport à cette partie, prennent les formes finales. Ensuite, le col comportant à ce moment encore un point, est perforé et il est ensuite calibré. Lors de la perforation et également lors du calibrage, le siège de soupape de forme tronconique peut simultanément être fixé par emmanchement. Egalement pendant ces opérations, la pièce peut être maintenue à l'aide des pattes. Dans une étape suivante, les extrémités 15 des pattes, situées initialement encore dans le plan de la bande de tôle, sont recourbées vers le haut. Ensuite la bille est mise en place dans la partie 10 en forme de pot. Ensuite les pattes 14 sont rabattues de telle sorte qu'elles viennent se placer dans le prolongement de l'appendice 10 en forme de pot. La dernière étape consiste ensuite à sectionner les liaisons, constituées encore par la bande de tôle et existant entre la cage et cette bande de tôle, c'est-à-dire que la cage est libérée par sectionnement. La soupape de ventilation se trouve maintenant dans son état prêt au montage. REVENDICATIONS 1. Soupape de ventilation, notamment pour une soupape thermostatique d'un circuit de refroidissement d'un moteur à combustion interne, comportant une cage réalisée d'une seule pièce en métal pour une bille servant d'élément d'obturation, la cage comportant une partie en forme de pot ayant un diamètre intérieur plus grand que le diamètre de la bille et dont le fond est pourvu d'un orifice de soupape qui est entouré par un collet faisant saillie vers l'extérieur et dont le bord est suivi par des parties de retenue assurant la retenue de la bille avec du jeu, caractérisée en ce que la cage, formée d'une seule pièce à partir d'une tôle métallique initialement plane au moyen d'un poinçonnage, d'un emboutissage et d'un formage à la presse, comporte une partie en forme de pot (10), ayant une hauteur correspondant à peu près au rayon de la bille (13) et dont le bord est suivi par plusieurs pattes (14), réparties uniformément, orientées dans le prolongement axial de la partie (10) en forme de pot et pourvues d'extrémités (15) recourbées vers l'intérieur, la longueur des pattes correspondant au moins à la hauteur de la partie (10) en forme de pot. 2. Soupape de ventilation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la transition entre le fond de la partie en forme de pot (10) et le col (12) est profilée comme une surface de soupape (11) de forme tronconique. 3. Soupape de ventilation selon une des revendications I ou 2, caractérisée en ce que la partie (10) en forme de pot a une hauteur correspondant à peu à la moitié du diamètre de la bille (13). 4. Soupape de ventilation selon une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la somme de la hauteur de la partie (10) en forme de pot et de la longueur des pattes (14, 15) correspond à peu près à 1,5 fois le diamètre de la bille (13). 5. Soupape de ventilation selon une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la partie (10) en forme de pot a un diamètre intérieur qui est plus grand d'environ 1/3 que le diamètre de la bille (13). 6. Soupape de ventilation selon une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que quatre pattes (14) sont disposées à la suite de la partie (10) en forme de pot avec un espacement angulaire de 90 .