Brevet FR2767895A1 — publié le 19990305

L'invention se rapporte à un distributeur de commande équipé d'une soupape à coulisse de type en piston à laquelle un siège est associé et qui libère ou bloque une communication avec une chambre. L'invention a pour objet de réaliser un distributeur de commande tel que spécifié ci-dessus de manière à permettre de maintenir à une faible valeur les courses de positionnement de la coulisse entre les positions de blocage et de libération tout en maintenant par ailleurs à la position de libération la résistance à la circulation et les pertes de pression résultant de cette dernière à une valeur aussi faible que possible dans ladite soupape. Selon une particularité essentielle de l'invention, plusieurs ailettes disposées en étoile et prévues dans le prolongement du côté extrême de la coulisse qui est tourné vers le siège servent d'élément de guidage de cette coulisse en direction axiale. Les ailettes prolongeant le côté extrême de la coulisse servent d'une part d'éléments de guidage axial de cette dernière et d'autre part d'éléments de guidage de la circulation qui contribuent à maintenir à une valeur relativement faible les pertes de pression dans la soupape ouverte. Il est prévu, suivant une particularité de l'invention, d'équiper la coulisse d'un joint d'étanchéité immédiatement au-devant de son côté extrême. La coulisse assure donc l'étanchéité dans la zone de son côté extrême, de sorte qu'elle n'a pas à parcourir une grande course pour pénétrer dans le siège et assurer une bonne étanchéité. La course entre les positions de fermeture et d'ouverture peut donc en conséquence aussi être courte. Il est prévu, suivant une autre particularité de l'invention, de disposer les ailettes à distance axiale du joint d'étanchéité. Ceci permet d'obtenir qu'à l'ouverture, une section relativement grande de circulation est libérée et n'est pas gênée par les dimensions des ailettes. Selon un mode d'exécution avantageux conforme à l'invention, le côté extrême de la coulisse présente à peu près la forme d'un cône sur lequel les ailettes sont saillantes. Suivant ce mode d'exécution, la surface extrême agit aussi en paroi de guidage de la circulation qui dévie cette dernière régulièrement en direction axiale, ce qui permet de réduire davantage encore les pertes de circulation. Il est de plus avantageux que le cône présente une enveloppe courbe concave de façon qu'elle soit orientée à peu près axialement à la pointe du cône. Il en résulte ainsi des surfaces de guidage particulièrement favorables à la circulation. L'invention va être décrite plus en détail à titre d'exemple nullement limitatif en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe axiale d'un distributeur de commande selon l'invention qui est disposé par exemple dans un circuit de refroidissement d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile et qui sert à établir ou à couper une communication entre ce circuit et un échangeur de chaleur d'une installation auxiliaire, en particulier d'un chauffage de l'habitacle, la figure 2 est une vue en élévation à échelle agrandie de la coulisse en forme de piston mise en oeuvre dans la figure 1 et la figure 3 représente une variante de réalisation d'une coulisse en forme de piston. Le distributeur de commande que représente la figure 1 comprend une cage 10 formant une chambre dans lequel aboutit un raccord d'arrivée 11 et qui débouche dans un raccord de sortie 12. Une soupape à coulisse 13 qui sera décrite plus en détail par la suite libère ou bloque la communication de ladite chambre avec le raccord de sortie 12. Cette soupape 13 comprend une coulisse 14 en forme de piston qui, dans l'exemple de réalisation représenté, peut être mise en position de fermeture au moyen d'un élément thermostatique de travail 15 à l'encontre de la force d'un ressort de rappel 16. L'élément thermostatique de travail contient une substance capable de dilatation et comporte un dispositif électrique de chauffage qui est raccordé à une connexion 29. L'alimentation en courant de ce dispositif permet de chauffer suffisamment la substance capable de dilatation pour que son état physique change et qu'elle chasse un piston de travail (non visible sur la figure 1) hors d'un élément 17 de guidage faisant partie de l'enveloppe 18 de l'élément thermostatique de travail qui est disposée en position fixe. Le piston de travail entraîne alors la coulisse 14 guidée sur cet élément 17 contre la force du ressort de rappel 16 et il déplace ainsi cette coulisse 14 suffisamment dans le raccord de sortie 12 pour le bloquer. La substance de l'élément thermostatique de travail 15 qui est capable de dilatation est adoptée de manière que son état physique ne change qu'à partir d'une température qui est nettement supérieure à celle du fluide devant être bloqué, par exemple de l'agent réfrigérant d'une installation de refroidissement d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile. Le fluide en circulation, par exemple l'agent réfrigérant, fait alors en sorte qu'à la fin de l'alimentation en courant du dispositif électrique de chauffage, l'élément thermostatique de travail 15 se refroidisse suffisamment pour que le ressort de rappel 16 remette la coulisse 14 à la position d'ouverture et ainsi repousse le piston dans l'enveloppe 18 de l'élément thermostatique de travail. Un raccord de reflux 19, qui envoie par exemple l'agent réfrigérant en un emplacement convenable du circuit de refroidissement, est raccordé à la chambre du distributeur afin que même lorsque la communication de cette dernière avec le raccord de sortie 12 est bloqué, il subsiste une circulation d'agent réfrigérant dans cette chambre et donc dans la région occupée par l'élément thermostatique de travail 15. Ce dernier est logé avec interposition d'un joint d'étanchéité dans un composant 20 en forme de couvercle qui, de son côté, est tenu de manière étanche dans la cage 10 avec interposition d'un joint d'étanchéité 21. Ce composant 20 est tenu en face du raccord de sortie 12 au moyen d'un ressort en étrier 22 sur la cage 10 du distributeur. Il est aussi possible, pour déplacer la coulisse 14, de remplacer l'élément thermostatique de travail 15 par une autre commande, par exemple par un servomoteur électrique ou aussi par des éléments pneumatiques ou hydrauliques de positionnement. La coulisse 14 en forme de piston est munie d'un joint d'étanchéité 24 à proximité de son extrémité fermée qui est tournée vers un siège 23 formé par le raccord de sortie 12. Une rainure annulaire 25 que représentent les figures 2 et 3 loge le joint d'étanchéité 24. Celui-ci, qui est en particulier un joint torique, déborde radialement de la rainure annulaire 25, de sorte qu'à la position de fermeture, il est en appui, en subissant une déformation élastique, contre l'extrémité chanfreinée du siège 23 dont il assure fiablement l'étanchéité. La coulisse 14 comporte au-delà de son coté extrême fermé un prolongement 26 au moyen duquel elle est aussi guidée ou centrée, à la position d'ouverture que représente la figure 1, à l'intérieur du siège 23. Ce prolongement de guidage 26 est conçu de manière que, lorsque la soupape à coulisse est ouverte, la résistance à la circulation entre le raccord d'arrivée 11 et le raccord de sortie 12, c'est à dire la résistance à la circulation et donc la perte de pression au passage par la soupape soit aussi faible que possible. Dans l'exemple de réalisation des figures 1 et 2, le prolongement de guidage 26 comprend quatre ailettes 27 disposées en étoile, placées sur le côté extrême 28 de la coulisse qui se rétrécit sensiblement en cône dans le sens de la circulation, ces ailettes étant saillantes radialement vers l'extérieur. Comme le montre en particulier la figure 2, l'enveloppe conique du côté extrême 28 de la coulisse 14 se rétrécit dans le sens de la circulation en ayant une forme sensiblement concave, de sorte que la circulation est déviée par cette enveloppe conique et par les ailettes 27 en direction axiale. La résistance à la circulation et donc la perte de pression sont relativement faibles, car il n'existe aucun élargissement véritablement brusque lorsque la soupape à coulisse est ouverte. Le nombre des ailettes que comporte le prolongement de guidage peut être adopté arbitrairement. La coulisse 14 étant déjà guidée sur la partie correspondante 14 de l'élément thermostatique de travail 15 - ou, lorsque la commande est différente, sur un composant analogue -, deux ailettes 27 suffisent au centrage de la coulisse 14. Il est toutefois préférable de prévoir au moins trois ailettes 27' comme dans le cas de l'exemple de réalisation de la figure 3. Ces ailettes 27' disposées en étoile en inscrivant un angle de 120 sont dans le prolongement du côté extrême 28 en forme de tronc de cône de la coulisse, les surfaces qui font suite entre les ailettes 27' ayant un contour incurvé qui garantit une transition autant que possible sans étagement. Les coulisses 14 de la figure 2 ou de la figure 3 sont réalisées avantageusement sous forme de pièces produites par injection de matière plastique ou de métal, de sorte qu'il est possible de créer à bas frais un contour hydrodynamique du côté extrême de la coulisse et des ailettes 27, 27'. Comme le montre la figure 1, le raccord d'arrivée 11 est incliné sur la chambre du distributeur, une composante de la circulation étant orientée vers le raccord de sortie. Le côté extrême 28 de la coulisse est conçu de manière que l'angle inscrit par son cône dans la région de la base soit d'un ordre de grandeur d'environ 30 , de sorte qu'il convient particulièrement bien à une arrivée oblique de la circulation. REVENDICATIONS 1. Distributeur de commande équipé d'une soupape à coulisse de type en piston à laquelle un siège est associé et qui libère ou bloque une communication avec une chambre, caractérisé en ce que plusieurs ailettes (27, 27) disposées en étoile et prévues dans le prolongement du côté extrême de la coulisse (14) qui est tourné vers le siège (23) servent d'éléments de guidage de cette coulisse. 2. Distributeur de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la coulisse (14) est munie d'un joint d'étanchéité (24) immédiatement au-devant de son côté extrême. 3. Distributeur de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les ailettes (27, 27') sont disposées à distance axiale du joint d'étanchéité (24). 4. Distributeur de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le côté extrême (28) de la coulisse (14) présente approximativement la forme d'un cône sur lequel les ailettes (27, 27') sont saillantes. 5. Distributeur de commande selon la revendication 4, caractérisé en ce que les ailettes (27, 27') ne se prolongent à partir de la pointe du cône que sur une partie de la hauteur de ce dernier. 6. Distributeur de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'angle inscrit par le cône est d'environ 30 au moins dans la région de sa base. 7. Distributeur de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le cône présente une enveloppe incurvée concave telle qu'elle est orientée à peu près axialement à proximité de la pointe.