Brevet FR2784418A1 — publié le 20000414

DisDositif de réqlage d'un flux d'air, notamment pour un échangeur de chaleur de véhicule automobile L'invention concerne un dispositif de réglage d'un flux d'air, destiné notamment à un échangeur de chaleur de véhicule automobile. Le dispositif de l'invention est du type comprenant une multiplicité de volets montés pivotants autour d'axes parallèles par rapport à un bâti, une barre de commande reliée aux volets par des articulations et déplaçable en translation dans une direction orthogonale aux axes des volets, et un actionneur commandé par la température d'un fluide traversant l'échangeur de chaleur et relié à la barre de commande pour faire pivoter les volets entre une position de fermeture et une position d'ouverture, en fonction de la température du fluide qui traverse l'échangeur de chaleur. On connait déjà, en particulier d'après le brevet français 637 985, des dispositifs de ce type qui sont destinés à régler le débit d'un flux d'air traversant un échangeur de chaleur, notamment un radiateur de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile, et dans lequel l'actionneur contient un matériau thermosensible. Les volets pivotants, encore appelés persiennes, sont placés soit devant, soit derrière le radiateur, lequel est lui-même placé du côté de la face avant du véhicule pour pouvoir être traversé par le flux d'air créé par la vitesse du véhicule et/ou par un ou plusieurs groupes moto- ventilateurs associés au radiateur de refroidissement. La barre de commande permet de faire pivoter en synchronisme les volets entre la position de fermeture et la position d'ouverture, et inversement, en fonction de la température du fluide qui traverse l'échangeur de chaleur. Le matériau thermosensible, qui est généralement constitué d'une cire à haut coefficient de dilatation, fait pivoter les volets, à mesure que la température du fluide augmente, depuis la position de fermeture (dans laquelle le débit d'air traversant l'échangeur de chaleur est minimal) vers la position d'ouverture (dans laquelle le débit d'air est maximal). Cependant, une fois que les volets sont parvenus à la position d'ouverture, il existe un risque, notamment en cas de surchauffe du fluide traversant l'échangeur de chaleur, que l'actionneur entraîne les volets au-delà de la position d'ouverture, ce qui peut créer un endommagement des articu- lations entre la barre de commande et les volets, voire un endommagement des volets eux-mêmes. En effet, les volets ont alors tendance à pivoter au delà de leur position de pleine ouverture, et à limiter également le débit d'air balayant l'échangeur de chaleur. L'invention a notamment pour but de surmonter cet inconvé- nient. Elle propose à cet effet un dispositif de réglage d'un flux d'air du type défini en introduction, dans lequel l'action- neur est relié à la barre de commande par l'intermédiaire d'un absorbeur de type mécanique propre à absorber un éventuel dépassement de course de l'actionneur lorsque les volets sont parvenus en position d'ouverture. Il en résulte que, si, du fait d'une élévation de température du fluide dans l'échangeur de chaleur, l'actionneur tend à déplacer la barre de commande au-delà de la position d'ouver- ture des volets, l'absorbeur permet d'absorber un éventuel dépassement de la course de l'actionneur. De ce fait, aucune contrainte mécanique n'est exercée sur la barre de commande et/ou les volets et ces derniers restent dans leur position d'ouverture, laquelle autorise un débit d'air maximal au travers de l'échangeur de chaleur. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, l'absorbeur comprend un corps, une tige mobile en translation par rapport au corps entre une position déployée et une position rétractée, et un moyen élastique de rappel tendant à solliciter la tige vers sa position déployée. Avantageusement, la tige mobile de l'absorbeur est reliée directement à la barre de commande, tandis que le corps de l'absorbeur est relié à l'actionneur. Selon une autre caractéristique avantageuse, le dispositif comprend en outre un ressort de rappel interposé entre le corps de l'absorbeur et un appui fixe pour solliciter l'absorbeur vers une position de repos dans le sens de la fermeture des volets. La tige mobile de l'absorbeur porte avantageusement une butée propre à coopérer avec une contre-butée portée par l'appui fixe précité. Le ressort de rappel possède avantageusement une raideur plus faible que le moyen élastique de rappel de l'absorbeur de manière que, lorsque l'actionneur agit sur la barre de commande, via l'absorbeur, dans le sens de l'ouverture des volets, le ressort de rappel soit comprimé en premier lieu. Le moyen élastique de rappel de l'absorbeur est avantageuse- ment un ressort de compression. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'actionneur comprend un doigt déplaçable en translation dans une direction sensiblement parallèle à la direction de translation de la barre de commande. Dans une forme de réalisation de l'invention, le dispositif comprend un levier basculant dont une extrémité est reliée au doigt de l'actionneur et dont une autre extrémité est reliée à l'absorbeur, si bien que le doigt de l'actionneur et la barre de commande se déplacent en sens opposés. Le levier basculant est articulé sur un pivot qui peut être porté soit par le bâti supportant les volets, soit par une boite collectrice de l'échangeur de chaleur. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'actionneur comporte un bulbe renfermant un matériau thermo- sensible, par exemple une cire à haut coefficient de dilata- tion, et propre à être vissé sur une boîte collectrice de l'échangeur de chaleur. L'échangeur de chaleur de l'invention est avantageusement un radiateur de refroidissement d'un moteur de véhicule automo- bile. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue partielle en coupe transversale d'un échangeur de chaleur équipé d'un dispositif selon l'invention, dans lequel les volets sont en position de fermeture; - la figure 2 est une vue en coupe analogue à la figure 1, dans laquelle les volets sont en position de pleine ouvertu- re, les volets étant arrivés en butée correspondant à une fin de course de l'actionneur; et - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2, dans laquelle les volets sont en position de fermeture, et l'actionneur a dépassé sa course normale. On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui représente un échangeur de chaleur 10 qui, dans l'exemple, est un radiateur servant au refroidissement d'un moteur de véhicule automobi- le. Cet échangeur 10 comprend un faisceau 12 de tubes à ailettes monté entre deux boîtes collectrices, à savoir une boîte collectrice supérieure 14 et une boîte collectrice inférieure 16. Le radiateur 10 est prévu pour être relié au circuit de refroidissement du moteur qui est parcouru par un Mi fluide, habituellement de l'eau additionnée d'un antigel, qui est refroidi par un flux d'air F balayant le faisceau 12. Cet air est produit par la vitesse naturelle du véhicule et/ou au moins un groupe moto-ventilateur (non représenté). En amont du radiateur de refroidissement 10, par rapport au sens de circulation du flux d'air F, est placé un dispositif de réglage 18, réalisé selon l'invention, pour régler le débit du flux d'air F balayant le faisceau 12. Le dispositif 18 comprend un bâti 20, réalisé sous la forme d'un cadre rectangulaire et propre à être fixé soit sur la structure du véhicule, soit sur le radiateur 10. Le dispositif de réglage 18 comporte en outre une multipli- cité de volets 22 (dont deux seulement sont représentés à des fins de simplification) montés pivotants sur le bâti 20 autour d'axes respectifs 24. Ces axes sont parallèles et sont contenus dans un même plan qui s'étend parallèlement à une grande face 26 du radiateur 10. Le pivotement des volets est commandé par une barre de commande 28 qui est reliée à chacun des volets par une articulation 30. La barre est propre à être déplacée en translation (double flèche T) dans une direction généralement orthogonale aux axes 24 des volets. Ainsi, les volets 22 peuvent pivoter d'environ 1/4 de tour entre une position de fermeture (figure 1) et une position de pleine ouverture (figures 2 et 3) en passant par une multiplicité de positions intermédiaires, pour permettre de régler le débit du flux d'air F traversant le radiateur 10. Les volets 22, encore appelés "persiennes", sont réalisés sous la forme de lamelles qui sont propres à venir en butée les unes contre les autres, d'une part dans la position de fermeture pour former un rideau continu empêchant le flux d'air de traverser le radiateur 10, et d'autre part dans la position d'ouverture pour permettre un débit d'air maximal. Le dispositif de l'invention comprend en outre un actionneur 32 réagissant à la température du fluide traversant l'échan- geur 10 et qui, dans l'exemple décrit, comporte un bulbe 34 formant capsule et renfermant un matériau thermosensible, avantageusement une cire à haut coefficient de dilatation. Ce bulbe est vissé au travers d'une ouverture 36 de la boite collectrice 16. L'actionneur 32 comprend en outre un doigt 38, formant tige de piston, déplaçable en translation dans une direction sensiblement parallèle à celle de la barre de commande 28. L'actionneur 32 réagit à la température du fluide qui circule dans la boite collectrice 16. Plus cette température est élevée, plus le matériau thermosensible se dilate, et plus le doigt 38 se déploie par rapport au bulbe 34. Le doigt 38 agit sur une extrémité 40 d'un levier basculant 42 lequel est articulé sur un pivot 44 porté par le bâti 20 supportant les volets. En variante, ce pivot pourrait être porté par la boîte collectrice 16 du radiateur 10. Le levier basculant 42 comporte une autre extrémité 46, située à l'opposé de l'extrémité 40 par rapport au pivot 44, laquelle est reliée à la barre de commande 28 par l'interméd- iaire d'un absorbeur 48 de type mécanique. Ce dernier comprend un corps 50 relié par une articulation 52 à l'extré- mité 46 du levier basculant 42. En outre, l'absorbeur 48 comprend une tige 54 mobile en translation par rapport au corps 50 entre une position déployée et une position rétrac- tée. La tige 54 est munie, à une extrémité, d'une tête de retenue 56 propre à coulisser dans le corps 50 et, à une autre extrémité, d'une articulation 58 reliée à la barre de commande 28. La tige 54 porte en outre une butée 70 propre à venir coopérer avec une contre-butée 72 portée par un appui fixe 64 du bâti 20. Ainsi, la tige mobile 54 de l'absorbeur 48 est reliée à la barre de commande 28, tandis que le corps 50 de l'absorbeur est relié à l'actionneur 32. L'absorbeur 48 comprend en outre un moyen élastique de rappel , réalisé sous la forme d'un ressort de compression, et logé dans le corps 50 pour agir contre la tête de retenue 56. Ce moyen de rappel tend ainsi à solliciter la tige 54 vers sa position déployée. Le dispositif comprend en outre un ressort de rappel 62, dans l'exemple un ressort hélicoïdal, interposé entre le corps 50 de l'absorbeur et l'appui fixe 64 solidaire du bâti 20. Ce ressort de rappel sollicite l'absorbeur vers une position de repos dans le sens de la fermeture des volets (figure 1). Le ressort de rappel 62 possède une raideur plus faible que le moyen élastique de rappel 60 de l'absorbeur de manière que, lorsque l'actionneur agit sur la barre de commande, via l'absorbeur, dans le sens de l'ouverture des volets, le ressort de rappel soit comprimé en premier lieu. Le dispositif de réglage fonctionne de la façon suivante. Lorsque le fluide qui traverse le radiateur 10 est à basse température, par exemple à la température ambiante au démarrage du moteur, le doigt 38 de l'actionneur 32 est rétracté si bien que le levier basculant 42 agit sur la barre de commande 28 via l'absorbeur 48, pour solliciter les volets dans la position de fermeture (figure 1). Le ressort de rappel 62 contribue à maintenir les volets dans la position de fermeture grâce à la force de rappel exercée sur l'absorb- eur 48 et, par voie de conséquence, sur la barre de commande 28. Dans cette position initiale, ou position de repos, le doigt 38 de l'actionneur se trouve à un niveau X0 alors que l'articulation 58 de la barre de commande se trouve à un niveau Y0. A mesure que la température du fluide augmente, le matériau thermosensible de l'actionneur se dilate et le doigt 38 se déploie, ce qui fait basculer le levier de commande 42 en déplaçant la tige 28 en translation dans une direction sensiblement parallèle, mais en sens opposé, du déplacement du doigt 38. Il en résulte que les volets pivotent en synchronisme et se déplacent progressivement de la position de fermeture (figure 1) vers une position d'ouverture complète (figure 2), dans laquelle le poussoir 38 est parvenu à un niveau Xl et l'articulation 58 de la barre de commande à un niveau Y1. Au cours de ce déplacement, le ressort de rappel 62 s'est comprimé au moins en partie et la butée 70 est venue en contact avec la contre-butée 74. En outre les volets viennent coopérer avec des butées de fin de course (non représentées) qui les empêchent de pivoter au delà de la position de pleine ouverture. Si la température du fluide continue à augmenter, le doigt 38 de l'actionneur tend à se déployer davantage pour parvenir à un niveau X2, correspondant à un dépassement de course AX du doigt 38 et à un dépassement de course AZ de l'extrémité 46 du levier basculant (figure 3). A ce dépassement de course, encore appelé "sur-course", devrait correspondre un déplace- ment correspondant de la barre de commande, si l'absorbeur n'était pas présent. L'absorbeur permet d'absorber le dépassement de course précité, d'abord par la compression du ressort de rappel 62 et ensuite par celle du moyen élastique de rappel 60, comme on le voit sur la figure 3. Il en résulte que l'excédent de déplacement de course est ainsi absorbé, si bien que les volets restent en position d'ouverture, sur leurs butées respectives, sans risques de contraintes mécaniques exercées sur les volets et/ou sur la barre de commande. En outre, cela empêche les volets de pivoter, au-delà de leur position d'ouverture complète, pour parvenir à une position de fermeture partielle qui limiterait le débit du flux d'air balayant le faisceau du radiateur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite précédemment à titre d'exemple. Ainsi les volets pourraient être disposés avec des axes de pivotement orientés verticalement. En outre, la réalisation de l'absorbeur mécanique est suscep- tible de nombreuses variantes. Le dispositif de l'invention est utilisable tout spécialement pour régler le débit d'un flux d'air traversant un radiateur de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile. Il peut servir également à régler le débit d'air traversant successivement un condenseur de climatisation et un radiateur de refroidissement. Revendications 1. Dispositif de réglage d'un flux d'air, en particulier pour un échangeur de chaleur de véhicule automobile, du type comprenant une multiplicité de volets (22) montés pivotants autour d'axes parallèles (24) par rapport à un bâti (20), une barre de commande (28) reliée aux volets par des articula- tions (30) et déplaçables en translation dans une direction orthogonale aux axes des volets, et un actionneur (32) commandé par la température d'un fluide traversant l'échan- geur de chaleur et relié à la barre de commande (28) pour faire pivoter les volets entre une position de fermeture et une position d'ouverture, en fonction de la température du fluide qui traverse l'échangeur de chaleur (10), caractérisé en ce que l'actionneur (32) est relié à la barre de commande (28) par l'intermédiaire d'un absorbeur mécanique (48) propre à absorber un éventuel dépassement de course de l'actionneur lorsque les volets sont parvenus en position d'ouverture. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'absorbeur mécanique (48) comprend un corps (50), une tige (54) mobile en translation par rapport au corps entre une position déployée et une position rétractée, et un moyen élastique de rappel (60) tendant à solliciter la tige (24) vers sa position déployée. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tige mobile (54) de l'absorbeur (48) est reliée directement à la barre de commande (28), tandis que le corps (50) de l'absorbeur est relié à l'actionneur (32). 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un ressort de rappel (62) interposé entre le corps (50) de l'absorbeur et un appui fixe (64) pour solliciter l'absorbeur vers une position de repos dans le sens de la fermeture des volets. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tige mobile (54) de l'absorbeur porte une butée (70) propre à coopérer avec une contre-butée (72) portée par l'appui fixe (64). 6. Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le ressort de rappel (62) possède une raideur plus faible que le moyen élastique de rappel (60) de l'absorbeur de manière que, lorsque l'actionneur agit sur la barre de commande (28), via l'absorbeur (48), dans le sens de l'ouverture des volets, le ressort de rappel (62) soit comprimé en premier lieu. 7. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le moyen élastique de rappel (60) de l'absorbeur est un ressort de compression. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'actionneur (32) comprend un doigt (38) déplaçable en translation dans une direction sensible- ment parallèle à la direction de translation de la barre de commande (28). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un levier basculant (42) dont une extrémité (40) est reliée au doigt (38) de l'actionneur (32) et dont une autre extrémité (46) est reliée à l'absorbeur (28), si bien que le doigt de l'actionneur et la barre de commande se déplacent en sens opposés. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le levier basculant (42) est articulé sur un pivot (44) porté par le bâti (20) supportant les volets. 11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le levier basculant (42) est articulé sur un pivot (44) porté par une boîte collectrice (16) de l'échangeur de chaleur. 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'actionneur (32) comporte un bulbe (34) renfermant un matériau thermosensible, par exemple une cire à haut coefficient de dilatation, et propre à être vissé sur une boite collectrice (16) de l'échangeur de chaleur. 13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur (10) est un radiateur de refroidissement d'un moteur de véhicule automo- bile.