Brevet FR2714515A1 — publié le 19950630

L'invention concerne un organe de positionne- ment linéaire comprenant un élément de travail thermosta- tique qui comporte un piston de travail pouvant être animé d'un mouvement d'extension et un boîtier guidé par une partie de guidage dans une traverse de guidage d'un support et retenu, en sens contraire à la direction d'ex- tension du piston de travail, au moyen d'un ressort de surcharge appuyé sur le support. Dans le cas d'un organe de positionnement connu de ce type (DE-GM 88 13 925.5), le support est une pièce coulée sous pression, sur laquelle sont formées une tra- verse de guidage pour la partie de guidage du boîtier de l'élément de travail et une traverse servant d'appui pour le ressort de surcharge. Le but de l'invention est de créer un organe de positionnement, du type mentionné au début, qui puisse être fabriqué simplement et économiquement. Selon l'invention, on obtient ce résultat par le fait que le support est une pièce en tôle de forme es- sentiellement en U dont les branches sont reliées entre elles, dans la zone centrale, au moyen d'un profil d'en- tretoisement formant la traverse de guidage, et présen- tent à leurs extrémités un appui pour le ressort de sur- charge, et que la base transversale de la pièce en tôle de forme en U est traversée d'une tige prolongeant le piston de travail. Ainsi est créé un organe de positionnement très compact dont le support peut être fabriqué de manière simple et économique puisqu'il s'agit d'une pièce en tôle de forme simple. Au moyen du profil d'entretoisement, constituant en même temps la traverse de guidage pour la partie de guidage du boîtier de l'élément de travail, on obtient une rigidité suffisante. Un perfectionnement de l'invention prévoit qu'un ressort de rappel, appuyé sur la base transversale de la pièce en tôle, est coordonné au piston de travail. Une force de rappel élastique est toujours nécessaire sur de tels organes de positionnement puisque le piston de travail ne reprend pas automatiquement sa position de dé- part lors de l'abaissement de la température. En beaucoup d'applications, le rappel élastique peut être produit par l'élément à déplacer, de sorte qu'on peut se dispenser d'un ressort de rappel particulier. L'incorporation d'un ressort de rappel dans l'organe de positionnement a tou- tefois l'avantage que l'organe est applicable universel- lement, c'est-à-dire indépendamment du fait que l'élément à déplacer possède ou non un effet de rappel élastique. Selon un autre perfectionnement de l'invention, les extrémités des branches de la pièce en tôle sont re- courbées vers l'intérieur sous forme de crochets. Ces ex- trémités constituent alors de manière simple un appui pour le ressort de surcharge. Un autre perfectionnement de l'invention pré- voit que la base transversale de la pièce en tôle est pourvue d'une pièce insérée formant un guide à glissement pour la tige prolongeant le piston de travail. Ce piston est ainsi guidé linéairement de façon indépendante de l'élément à déplacer, de sorte que cet élément est seule- ment exposé à des efforts linéaires. D'après une autre caractéristique de l'inven- tion, le profil d'entretoisement est un profil en tôle pliée, qui est pourvu d'un soyage pour la réception de la partie de guidage du boîtier de l'élément de travail. Ainsi, le profil d'entretoisement est également réali- sable de manière simple. Une autre caractéristique de l'invention pré- voit que le profil d'entretoisement possède une forme en U et que ses branches sont fixées aux branches de la pièce en tôle formant le support. On obtient ainsi une construction ayant une bonne rigidité. Selon une autre caractéristique de l'invention, le profil d'entretoisement est appuyé, à l'encontre de l'action du ressort de surcharge, sur des languettes re- courbées vers l'intérieur à partir des branches de la pièce en tôle. Ainsi est obtenue une fixation sûre du profil d'entretoisement à l'encontre de l'action du res- sort de surcharge, sans que cela entraîne la charge du point de liaison entre la pièce en tôle et le profil d'entretoisement. Cette liaison est de ce fait réalisable de manière relativement simple. Un mode de réalisation avantageux prévoit que les branches de la pièce en tôle formant le support sont pourvues de languettes à sertir, qui sont serties autour des branches du profil d'entre- toisement. Encore une autre caractéristique de l'invention prévoit que l'une des branches de la pièce en tôle est pourvue de pattes qui font saillie latéralement et pré- sentent des trous de fixation. Ceci procure la possibi- lité de fixer la pièce en tôle - servant de support - de manière simple à une structure convenant à cet effet. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que du dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 est une coupe axiale d'un organe de positionnement selon l'invention, sur laquelle une tige, prolongeant le piston de travail d'un élément de travail thermostatique, n'est que partiellement montrée en coupe, sa partie restante étant représentée par une vue de côté; - la figure 2 est une coupe transversale sui- vant la ligne II-II de la figure 1; et - la figure 3 est une vue de dessus partielle- ment en coupe suivant la flèche III sur la figure 1. Les figures 1 à 3 montrent un organe de posi- tionnement linéaire comprenant un élément de travail thermostatique 10 réalisé de manière connue. Cet élément comporte un boîtier 11 contenant une substance expansible, en particulier un mélange de cires, dont le volume varie en fonction de la température. Un piston de travail 12 pénètre dans le boîtier 11 et est étanché de façon connue par rapport à la partie contenant la sub- stance expansible. Lors d'un échauffement, provoquant la dilatation de la substance expansible, le piston 12 est poussé davantage hors du boîtier 11. Dans- l'extrémité ouverte de ce dernier est sertie une partie de guidage 13 servant à guider d'une part le piston de travail 12 et d'autre part le boîtier 11. La partie de guidage 13, pourvue d'un collet annulaire élargi 15 en direction du boîtier 11, est gui- dée dans une traverse 16 contre laquelle le collet annu- laire 15 est pressé par un ressort de surcharge 17 appuyé par son autre extrémité sur le boîtier 11. Le piston de travail 12 est prolongé par une tige 18, à l'extrémité de laquelle se trouve un entraî- neur 19 engagé dans l'élément à déplacer. La tige 18 est munie d'un embout 20 possédant une partie discoïde sur laquelle est appuyé un ressort de rappel 21 qui repousse le piston 12 dans le boîtier 11 quand la température baisse. En fin de course, l'embout 20 vient s'appliquer contre la partie de guidage 13 et limite ainsi le mouve- ment. Le ressort de rappel 21 est précontraint bien plus faiblement que le ressort de surcharge 17, de sorte que seul le piston 12 se déplace, conjointement avec la tige 18, pendant le fonctionnement normal de l'organe de posi- tionnement. Lorsque la tige 18 ou son entraîneur 19 s'ap- plique contre une butée et la température continue à mon- ter jusqu'à une température "supérieure à la normale" le piston 12 est poussé plus encore hors du boîtier 11. Ce- pendant, comme le piston 12 est empêché dans ce cas de se déplacer davantage, le boîtier 11 est déplacé par rapport au piston en direction du ressort de surcharge 17. L'organe de positionnement linéaire comprend en outre un support 22 qui reçoit toutes les pièces mentionnées jusqu'ici et constitue avec elles un ensemble sous forme d'un organe complètement assemblé et prêt à l'emploi. Le support 22 est formé essentiellement d'une pièce en tôle pliée en U, dont la base 23 est orientée transversalement au piston 12, tandis que les deux branches 24, 25 sont parallèles à ce piston. Les extrémités libres 26, 27 des branches 24, 25 sont recourbées vers l'intérieur en forme de crochets et servent directement d'appui pour le ressort de surcharge 17. Comme on peut le voir sur la figure 3, les branches 24, 25 sont plus étroites dans la zone du boî- tier 11 de l'élément de travail thermostatique 10, c'est- à-dire dans la "zone de détection", que sur la partie restante de leur longueur, de sorte que le fluide dont la variation de température doit déclencher le travail de positionnement de l'organe, peut bien circuler autour du boîtier 11. Afin d'améliorer l'accès de ce fluide au boî- tier, les branches 24, 25 peuvent être pourvues d'une fe- nêtre supplémentaire 28 au droit du boîtier 11, ainsi que le montre la figure 3. Les deux branches 24, 25 de la pièce en tôle formant le support, sont reliées entre elles par un pro- fil d'entretoisement 29 qui sert en même temps de tra- verse de guidage 16 pour la partie de guidage 13. Le pro- fil 29 est un morceau de tôle plié en U, dont la base transversale est pourvue d'un soyage 30 servant de guide pour la partie 13. Les branches du profil d'entretoise- ment 29 s'appliquent intérieurement contre les branches 24, 25 du support et sont reliées à elles de manière que les branches 24, 25 ne puissent pas être écartées ni rap- prochées l'une de l'autre. Les branches 24, 25 sont mu- nies de languettes 31 créées par des découpes en U et re- courbées vers l'intérieur, languettes qui pénètrent dans des évidements ménagés dans les branches du profil 29 et faisant immédiatement suite à la base de ce profil, de sorte qu'elles soutiennent cette base, à l'intérieur du support 22, dans la direction suivant laquelle agit la force du ressort de surcharge 17. En raison de ce soutien ou appui, la liaison entre les branches 24, 25 du support 22 et les branches du profil 29 est réalisable de manière que cette liaison encaisse seulement des forces transver- sales, c'est-à-dire des forces orientées transversalement à la direction de mouvement du piston 12. Il suffit par conséquent d'un assemblage serti comme celui représenté dans cet exemple. Les deux branches 24, 25 du support sont en outre pourvues chacune, des deux côtés, de lan- guettes à sertir 32 qui sont serties autour des branches du profil d'entretoisement 29, puis vers l'intérieur. Comme on peut le voir en particulier sur la figure 2, les branches du profil 29 sont un peu plus étroites que les branches 24, 25 du support 22, de sorte que les lan- guettes à sertir 32 ne dépassent pas des bords latéraux des branches 24, 25 du support. Afin de faciliter le ser- tissage, les branches 24, 25 sont pourvues d'entailles 33 des deux côtés de chaque languette. Une pièce ou insert 34 a été mis en place de l'intérieur dans la base transversale 23 du support 22, de préférence par pressage, en vue de sa fixation sans rotation possible. A l'intérieur du support 22, cet in- sert 34 est réalisé à la façon d'une cuvette de ressort, sur laquelle est appuyé et centré le ressort de rappel 21. L'insert 34 a pour but de guider la tige 18, laquelle possède une forme cylindrique avec une nervure longitudi- nale 35. L'insert 34 présente un évidement correspondant à cette nervure longitudinale, de sorte que la tige 18 est positionnée dans le sens périphérique. La branche 24 est pourvue de deux pattes 36 qui font saillie latéralement et présentent des trous de fixation 37. Les pattes 36 servent à la fixation de l'en- semble de l'organe de positionnement sur une structure porteuse ou analogue. Le support 22 - y compris toutes ses parties constitutives - est fabriqué comme une pièce en tôle dé- coupée qui est amenée ensuite à la forme désirée par des opérations de courbure et de pliage. Il en va de même5 pour le profil d'entretoisement 29, de sorte qu'on ob- tient une fabrication extrêmement simple. REVENDICATIONS 1. Organe de positionnement linéaire comprenant un élément de travail thermostatique qui comporte un pis- ton de travail extensible et un boîtier guidé par une partie de guidage dans une traverse de guidage d'un sup- port et retenu, en sens contraire à la direction d'exten- sion du piston de travail, au moyen d'un ressort de sur- charge appuyé sur le support, caractérisé en ce que le support (22) est une pièce en tôle de forme essentielle- ment en U dont les branches (24, 25) sont reliées entre elles, dans la zone centrale, au moyen d'un profil d'en- tretoisement (29) formant la traverse de guidage (16), et présentent à leurs extrémités (26, 27) un appui pour le ressort de surcharge (17), et que la base transversale (23) de la pièce en tôle de forme en U est traversée d'une tige (18) prolongeant le piston de travail (12). 2. Organe de positionnement selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce qu'un ressort de rappel (21), appuyé sur le base transversale (23) de la pièce en tôle, est coordonné au piston de travail (12). 3. Organe de positionnement selon la revendica- tion 1 ou 2, caractérisé en ce que les extrémités (26, 27) des branches (24, 25) de la pièce en tôle sont re- courbées vers l'intérieur en forme de crochets. 4. Organe de positionnement selon une des re- vendications 1 à 3, caractérisé en ce que la base trans- versale (23) de la pièce en tôle est pourvue d'une pièce insérée (34) qui forme un guide à glissement pour la tige (18) prolongeant le piston de travail (12). 5. Organe de positionnement selon la revendica- tion 4, caractérisé en ce que le ressort de rappel (21) du piston de travail (12) est appuyé et centré sur la pièce insérée (34). 6. Organe de positionnement selon une des re- vendications 1 à 5, caractérisé en ce que le profil d'en- tretoisement (29) est un profil en tôle pliée, qui est pourvu d'un soyage (30) pour la réception de la partie de guidage (13) du boîtier (11) de l'élément de travail (10). 7. Organe de positionnement selon la revendica- tion 6, caractérisé en ce que le profil d'entretoisement (29) possède une forme en U et que ses branches sont fixées aux branches (24, 25) de la pièce en tôle. 8. Organe de positionnement selon la revendica- tion 6 ou 7, caractérisé en ce que le profil d'entretoi- sement (29) est appuyé, à l'encontre de l'action du res- sort de surcharge (17), sur des languettes (31) recour- bées vers l'intérieur à partir des branches (24, 25) de la pièce en tôle. 9. Organe de positionnement selon une des re- vendications 1 à 8, caractérisé en ce que les branches (24, 25) de la pièce en tôle sont pourvues de languettes à sertir (32) qui sont serties autour des branches du profil d'entretoisement (29). 10. Organe de positionnement selon une des re- vendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'une (24) des branches de la pièce en tôle est pourvue de pattes (36) qui font saillie latéralement et présentent des trous de fixation (37).