Brevet FR2727735A1 — publié le 19960607

DISPOSITIF DE1 PURGE OU DlE VIDANGE D'UN COMIT L'invention concerne un dispositif de purge ou de vidange d'un conduit, ce dispositif comprenant un or- gane d'obturation d'un passage débouchant dans le conduit, et des moyens d'étanchéité coopérant avec cet organe. Des dispositifs de ce genre sont utilisés dans l'industrie automobile par exemple pour la purge d'un conduit de circulation de liquide de refroidissement d'un moteur à combustion interne, ainsi que dans d'autres domaines techniques lorsqu'il faut assurer le dégazage, la purge ou la vidange d'un liquide. On a déjà proposé de réaliser ces dispositifs par surmoulage ou par fixation sur un conduit d'un bos- sage comprenant un passage traversant qui débouche dans le conduit. Un insert formant écrou est fixé, par exemple collé, dans le passage ou est partiellement noyé dans la matière qui délimite ce passage, et reçoit une vis d'obturation. En fin de vissage, la tête de la vis vient fermer le passage de façon plus ou moins étanche, cette étanchéité pouvant être renforcée par utilisation d'un joint annulaire d'étanchéité. Il est cependant difficile d'aligner correcte- ment l'insert formant écrou sur l'axe du passage de façon à ce qu'on puisse ensuite monter la vis dans l'écrou sans problème. Tout défaut d'alignement se traduit en effet par un montage difficile de la vis, par un effort de vis- sage ou de dévissage plus ou moins important et par des défauts d'étanchéité entre la tête de la vis et le débou- ché du passage, ces défauts pouvant être aggravés par d'éventuelles bavures de moulage au débouché extérieur du passage. L'invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients. Elle a également pour but de simplifier et de faciliter l'utilisation d'un dispositif du type précité, et de rendre son fonctionnement beaucoup plus sûr. Elle a également pour but un dispositif du type précité, qui soit particulièrement facile à monter ou à assembler, sans risque d'erreur. Elle a encore pour but un dispositif de ce type qui soit universel ou quasi-universel, dans la me- sure o il sera utilisable sans adaptation ou modifica- tion particulière dans des domaines différents. Elle propose donc un dispositif de purge ou de vidange d'un conduit, comprenant un organe vissable d'obturation monté dans un passage débouchant dans le conduit, et des moyens d'étanchéité coopérant avec cet organe, caractérisé en ce que ledit organe comprend un corps sensiblement cylindrique formé sur sa surface péri- phérique avec au moins une rainure hélicoïdale dans la- quelle est engagée une nervure hélicoïdale formée en saillie sur la surface interne du passage, ce corps com- prenant également un canal de dégazage ou de passage de fluide formé par une fente longitudinale qui s'étend à partir de l'extrémité interne du corps située à l'intérieur dudit passage et qui permet une compression radiale élastique de l'extrémité interne dudit corps. Ce dispositif présente un certain nombre d'avantages: - on peut faire passer l'organe vissable de sa position d'obturation à sa position de vidange ou de purge et réciproquement, par rotation rapide, - cet organe vissable peut être monté dans le passage précité par clipsage ou encliquetage élastique, en translation, grâce à l'élasticité radiale de son extrémité interne, - cette élasticité radiale permet un rattrapage des jeux et des tolérances de fabrication, de sorte que l'organe vissable peut être fabriqué en grande série à bas prix de revient, - tous les inconvénients liés aux défauts d'alignement d'un écrou dans un passage de purge ou de vidange sont évités. Selon une autre caractéristique de l'invention, le corps dudit organe comprend deux rainures hélicoïdales précitées identiques et symétriques l'une de l'autre par rapport à l'axe dudit corps, et la surface interne dudit passage comprend deux nervures hélicoïdales en saillie identiques et symétriques l'une de l'autre par rapport à l'axe du passage et engagées chacune dans une rainure dudit corps. Cette disposition double et symétrique des rainures hélicoïdales sur le corps de l'organe vissable et des nervures hélicoïdales sur la surface interne du passage, permet un bon guidage de l'organe vissable entre ses positions d'obturation et de purge ou de vidange et facilite sa manoeuvre. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, chaque rainure hélicoïdale et chaque nervure hélicoïdale précitées s'étendent sur moins de 180' par rapport à l'axe du corps ou du passage, respectivement. La manoeuvre de l'organe vissable entre ses positions d'obturation ou de purge ou de vidange s'effectue alors par rotation sur moins d'un demi-tour. Selon encore une autre caractéristique, chaque rainure hélicoïdale se termine, du côté de l'extrémité interne du corps, par une nervure longitudinale droite destinée à être engagée dans un espace laissé libre entre les nervures hélicoïdales de la surface interne du passage. Quand ces nervures longitudinales sont dans les espaces libres entre les nervures hélicoïdales du passage, les autres extrémités des rainures hélicoïdales sont sensiblement alignées, parallèlement à l'axe du corps et du passage, avec les extrémités situées vers l'extérieur des nervures hélicoïdales du passage. Ainsi, lorsqu'on procède au montage du dispo- sitif selon l'invention, il suffit de positionner correc- tement l'organe d'obturation au débouché extérieur du passage et de le pousser par translation à l'intérieur de ce passage, pour l'amener directement en butée dans sa position d'obturation, par clipsage ou encliquetage élastique. et sans qu'il soit nécessaire de le faire tourner autour de son axe. Ce clipsage ou cet encliquetage élastique produit un bruit audible qui confirme que l'organe vissable a été placé correctement dans sa position d'obturation. Dans une première forme de réalisation de l'invention, lesdites nervures hélicoïdales sont formées sur une coupelle tronconique ajourée qui est noyée dans la matière délimitant ledit passage. Dans une autre forme de réalisation, ces ner- vures hélicoïdales sont formées de moulage sur la face interne d'une pièce tubulaire rapportée sur le conduit ou faisant partie de celui-ci. Dans tous les cas, l'étanchéité peut être as- surée par des saillies ou des lèvres annulaires formées sur la surface interne du passage ou au débouché de ce- lui-ci et coopérant à étanchéité avec la partie supé- rieure du corps de l'organe d'obturation ou avec une tête de manoeuvre formée à l'extrémité supérieure du corps de l'organe d'obturation, ou bien par un joint torique d'étanchéité monté sur la partie supérieure du corps de l'organe d'obturation. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci appa- raitront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux des- sins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique, en coupe axiale partielle, d'un dispositif selon l'invention; la figure 2 est une vue schématique en coupe axiale d'une coupelle faisant partie de ce dispositif; les figures 3 et 4 sont des vues schématiques de dessus et en perspective de cette coupelle; la figure 5 est une vue schématique en coupe axiale, selon la ligne V - V de la figure 6, d'un organe d'obturation selon l'invention; la figure 6 est une vue en élévation de cet organe d'obturation; la figure 7 est une vue de gauche de l'organe d'obturation de la figure 6; les figures 8 et 9 sont des vues schématiques à plus grande échelle et en coupe transversale de cet organe, selon les lignes VIII - VIII et IX - IX de la figure 6; la figure 10 est une vue schématique en pers- pective de cet organe d'obturation; la figure 11 est une vue schématique en pers- pective d'une variante de réalisation d'une partie du dispositif selon l'invention. On se réfère d'abord aux figures 1 à 10, qui représentent une première forme de réalisation d'un dis- positif selon l'invention, ce dispositif constituant par exemple un dispositif de purge d'un conduit de circula- tion d'un liquide de refroidissement de moteur à combus- tion interne, ou analogue. Ce dispositif comprend un organe vissable 10 d'obturation d'un passage 12 débouchant dans un conduit 14, cet organe 10 étant monté dans une coupelle 16 noyée dans la matière qui délimite le passage 12. La coupelle 16, qui est mieux visible dans les figures 2 à 4, est une pièce de forme générale tronco- nique, par exemple métallique ou en matière plastique, comprenant une surface extérieure tronconique 18 large- ment ajourée pour faciliter son ancrage dans la matière délimitant le passage 12, et une surface interne cylin- drique 20 sur laquelle sont formées en saillie deux ner- vures hélicoïdales 22 qui s'étendent sur un peu moins de ' autour de l'axe 24 de la coupelle (par exemple sur ' environ), en étant ainsi séparées l'une de l'autre par deux espaces libres 26 qui sont parallèles à l'axe 24 et symétriques l'un de l'autre par rapport à cet axe. Les nervures hélicoïdales 22 sont à section transversale carrée ou rectangulaire et s'étendent sur toute la hauteur de la coupelle 16. Cette coupelle reçoit l'organe d'obturation 10 qui est représenté plus en détail aux figures 5 à 10. Cet organe d'obturation comprend une tête de manoeuvre 28, de forme cylindrique et comportant dans sa face supérieure une encoche diamétrale 30 destinée à re- cevoir l'extrémité d'un tournevis, et deux encoches semi- cylindriques 32 formées dans sa surface périphérique et diamétralement opposées l'une à l'autre. La tête 28 a un diamètre supérieur à celui du débouché du passage 12 et peut coopérer par pression avec une lèvre annulaire d'étanchéité 34 (figure 1) formée au- tour du débouché du passage 12. Eventuellement, une ner- vure annulaire 36 peut être formée en saillie sur la sur- face interne de la partie supérieure du passage 12 pour coopérer avec étanchéité avec la partie supérieure 38 du corps de l'organe 10. En variante, on peut également monter un joint torique d'étanchéité sur la partie supérieure 38 du corps de l'organe 10, immédiatement sous la tête de manoeuvre 28. Le corps de l'organe 10 comprend, outre la partie cylindrique supérieure 38 reliée à la tête 28, une partie inférieure 40 comprenant une fente axiale 42 qui s'étend longitudinalement sur toute la hauteur de la par- tie inférieure 40 et transversalement sur toute la lar-35 geur de cette partie 40, de sorte que celle-ci est formée en fait de deux branches parallèles 44 qui s'étendent de part et d'autre d'un plan longitudinal médian 46 de l'organe 10 et qui sont identiques et symétriques l'une de l'autre par rapport à l'axe 48 de l'organe 10. A leur extrémité inférieure sur le dessin, les branches 44 comprennent chacune un rebord tronconique 50 à sommet orienté vers le bas, la grande base de ces re- bords tronconiques ayant un diamètre extérieur qui est légèrement supérieur au diamètre entre les nervures héli- coïdales 22 de la coupelle 16, de telle sorte que l'extrémité inférieure de l'organe 10 peut être montée par clipsage ou encliquetage élastique dans la coupelle 16, les extrémités inférieures des deux branches 44 étant rapprochées l'une de l'autre par déformation élastique, les faces supérieures des rebords tronconiques 50 venant dans l'autre sens buter sur les extrémités inférieures des nervures hélicoïdales 22 et empêchant l'extraction complète de l'organe d'obturation 10 hors du passage 12. Par ailleurs, chaque branche 44 est formée avec une rainure hélicoïdale 52 dont le pas et la section transversale sont adaptés à ceux des nervures hélicoï- dales 22 de la coupelle 16, chaque rainure 52 s'étendant sur un peu moins de 180' autour de l'axe 48 et étant ou- verte à ses extrémités, dont l'une se trouve au voisinage de l'extrémité supérieure de la branche 44 et dont l'autre est à une certaine distance du rebord tronconique et est reliée à ce dernier par une nervure longitudi- nale droite 54 qui s'étend parallèlement à l'axe 48 et qui est formée en saillie sur la branche 44. Le rayon de la surface périphérique de cette nervure 54 est légèrement inférieur à celui de la surface cylindrique interne 20 de la coupelle 16, et l'étendue angulaire des nervures 54 autour de l'axe 48 est légèrement inférieure à celle des espaces libres 26 entre les nervures hélicoïdales 22 de la coupelle 16, de telle sorte que l'extrémité inférieure de l'organe d'obturation 10 peut être introduite à l'intérieur de la coupelle 16 et positionnée angulairement par rapport aux nervures hélicoïdales 22 en raison de l'engagement des nervures droites 54 dans les espaces libres 26 entre les nervures 22. Le fond de chaque rainure 52 comporte une pe- tite saillie transversale 56, qui s'étend autour de l'axe 48 sur une étendue angulaire d'environ 45' et qui est formée au voisinage de l'extrémité inférieure de la rai- nure 52, légèrement au-dessus de la nervure longitudinale 54, et à une distance telle de l'extrémité supérieure de la rainure 52 que cette nervure transversale 56 se trouve en dessous des nervures hélicoïdales 22 de la coupelle 16 dans la position d'obturation de l'organe 10 représentée en figure 1. Cette nervure transversale 56 peut avoir une forme bi-conique comme représenté sur les dessins, sa face supérieure étant beaucoup plus inclinée sur l'axe 48 que sa face inférieure de telle sorte que cette nervure 56 va constituer un point dur au début du dévissage de l'organe 10. La coupelle 16 et l'organe d'obturation 10 peuvent être réalisés en matière plastique par moulage de façon relativement simple, la coupelle 16 ne comprenant pas de contre-dépouille et les nervures 22 pouvant être formées sans difficulté au moyen d'une broche que l'on extrait du moule par rotation, les mêmes techniques étant utilisées pour le moulage de l'organe d'obturation 10. Ce dispositif est utilisé de la façon sui- vante: la coupelle 16 étant noyée ou ancrée dans la matière qui délimite le passage 12 et positionnée de telle sorte que les axes de la coupelle et du passage 12 coïncident sensiblement, on présente l'organe d'obturation 10 au-dessus de la coupelle 16 en le posi- tionnant angulairement de telle sorte que les nervures longitudinales 54 de ses branches 44 soient alignées avec les espaces libres 26 entre les nervures 22 de la cou- pelle 16. Il suffit ensuite de pousser sur l'organe 10 dans l'axe du passage 12 et de la coupelle 16 pour que les extrémités inférieures des branches 44 se resserrent par déformation élastique, ce qui permet de faire passer les rebords tronconiques 50 entre les nervures hélicoï- dales 22 et de monter l'organe 10 par clipsage ou encli- quetage élastique dans la coupelle 16. L'orientation angulaire des nervures longitu- dinales 54 par rapport aux rainures hélicoïdales 52 et aux nervures hélicoïdales 22 de la coupelle 16 est telle que, quand l'organe 10 est ainsi monté par clipsage ou encliquetage élastique, il se trouve automatiquement et directement dans la position représentée en figure 1, qui est celle qu'il occuperait en fin de vissage, les extré- mités supérieures des nervures hélicoïdales 22 venant s'engager dans les extrémités supérieures des rainures hélicoïdales 52 de l'organe 10. Cet organe est ainsi amené directement en po- sition d'obturation étanche, l'étanchéité étant réalisée par la lèvre annulaire 34 du débouché du passage 12 sur laquelle s'appuie la tête 28 de l'organe 10 et/ou par la saillie annulaire interne 36 de l'extrémité supérieure du passage 12, qui est appliquée à étanchéité sur la partie supérieure 38 du corps de l'organe 10, et/ou par un joint torique d'étanchéité enfilé sur la partie supérieure 38 du corps de l'organe 10 juste sous la tête 28. Pour réaliser la fonction de purge, de déga- zage ou de vidange, il suffit de faire tourner l'organe 10 autour de son axe longitudinal 48 sur un peu moins d'un demi-tour pour amener l'extrémité supérieure de la fente 42 au-dessus de la saillie annulaire 36 et pour écarter suffisamment la tête 28 de la lèvre annulaire d'étanchéité 34. En principe, l'organe d'obturation 10 ne peut être extrait de la coupelle 16 par dévissage, les faces supérieures des rebords tronconiques 50 venant buter sur les extrémités des rainures hélicoïdales 22 et s'opposant à cette extraction. L'organe d'obturation 10 peut être ramené dans sa position d'obturation étanche du passage 12 par vis- sage autour de son axe longitudinal sur un peu moins d'un demi-tour, le vissage étant limité par butée sur la coupelle 16 de l'épaulement formé entre les parties 38 et de l'organe 10. Dans cette position d'obturation, et comme in- diqué plus haut, la nervure transversale 56 de chaque branche 44 se trouve en dessous de l'extrémité inférieure de la nervure hélicoïdale correspondante 22 de la cou- pelle 16 et va donc constituer un point dur au début du dévissage, ce qui empêche l'organe 10 de se dévisser sous l'effet de la pression interne régnant dans le conduit 14 et le passage 12. Dans la variante de réalisation représentée schématiquement en figure 11, le dispositif selon l'invention ne comprend pas de coupelle 16, et les ner- vures hélicoïdales 22 sont formées directement de moulage sur la surface cylindrique interne d'une pièce tubulaire qui délimite le passage 12 et qui est formée d'une pièce avec le conduit 14 ou qui est rapportée sur ce der- nier. Dans la représentation de la figure 11, cette pièce 60 a été coupée approximativement à mi-hauteur de façon à ce que les rainures hélicoïdales 22 soient visibles, sa partie supérieure étant représentée en trait fantôme et étant analogue à la partie du passage 12 située au dessus de la coupelle 16 dans le mode de réalisation représenté en figure 1. De façon générale, le dispositif selon l'invention est applicable dans de nombreux domaines techniques et industriels et offre les avantages d'une fabrication et d'un montage simples et économiques. REVNDTC. ATIONS 1. Dispositif de purge ou de vidange d'un conduit, comprenant un organe vissable d'obturation (10) monté dans un passage (12) débouchant dans le conduit (14) et des moyens d'étanchéité (34, 36) coopérant avec cet organe, caractérisé en ce que l'organe (10) comprend un corps sensiblement cylindrique formé sur sa surface périphérique avec au moins une rainure hélicoïdale (52) dans laquelle est engagée une nervure hélicoïdale (22) formée en saillie sur la surface interne du passage (12), ledit corps comprenant également un canal de dégazage ou de passage de fluide formé par une fente longitudinale (42) qui s'étend depuis l'extrémité interne du corps située à l'intérieur du passage (12) et qui permet une compression radiale élastique de l'extrémité interne dudit corps. 2. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le corps de l'organe (10) comprend deux rainures hélicoïdales (52) précitées, identiques et symé- triques l'une de l'autre par rapport à l'axe (48) du corps, et en ce que la surface interne du passage (12) comprend deux nervures hélicoïdales (22) en saillie iden- tiques et symétriques l'une de l'autre par rapport à l'axe (24) du passage et engagées chacune dans une rai- nure (52) dudit corps. 3. Dispositif selon la revendication 2, carac- térisé en ce que chaque rainure (52) et chaque nervure (22) précitées s'étend sur moins de 180' par rapport à l'axe du corps ou du passage respectivement. 4. Dispositif selon la revendication 3, carac- térisé en ce que chaque rainure hélicoïdale (52) se ter- mine, du côté de l'extrémité interne du corps, par une nervure longitudinale droite (54) destinée à être engagée dans un espace (26) laissé libre entre les nervures héli- coïdales (22) de la surface interne du passage (12). 5. Dispositif selon la revendication 4, carac- térisé en ce que, quand les nervures longitudinales (54) sont dans les espaces libres (26) entre les nervures hé- licoïdales (22) du passage (12), les autres extrémités des rainures hélicoïdales (52) sont sensiblement ali- gnées, parallèlement à l'axe du corps et du passage (12), avec les extrémités situées vers l'extérieur des nervures hélicoïdales (22) du passage 12. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque rainure héli- coïdale (52) comporte, au voisinage de son extrémité in- terne, une saillie (56) formant un point dur lors de la rotation du corps quand elle est amenée au contact d'une nervure hélicoïdale (22) du passage (12). 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité interne du corps comporte un rebord annulaire (50), par exemple de forme tronconique, engageable par compression radiale élastique de l'extrémité interne du corps entre les ner- vures hélicoïdales (22) du passage (12) et s'opposant à l'extraction complète du corps hors du passage (12). 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites rainures et nervures hélicoïdales (52, 22) sont à section transver- sale rectangulaire ou carrée. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite fente longitu- dinale (42) du corps passe par l'axe (48) de ce dernier et s'étend le long de celui-ci au moins jusqu'à l'extrémité des rainures hélicoïdales (52) située vers l'extrémité extérieure dudit corps. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites nervures hé- licoïdales (22) sont formées sur une coupelle (16) tron- conique ajourée, qui est noyée dans la matière délimitant le passage (12). 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que lesdites nervures hélicoï- dales (22) sont formées de moulage sur la face interne cylindrique d'une pièce tubulaire (60) rapportée sur le conduit (14) ou faisant partie de celui-ci. 12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le passage (12) com- prend au moins une saillie annulaire (36) ou une lèvre annulaire (34) coopérant à étanchéité avec le corps ou la10 tête (28) de l'organe d'obturation (10). 13. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un joint torique d'étanchéité est monté sur la partie supérieure ou exté- rieure du corps de l'organe d'obturation (10), sous la15 tête (28) de celui-ci.