Brevet FR3083304A1 — publié le 20200103

Bouchon pour une boite collectrice L'invention concerne notamment un bouchon pour une boite collectrice d'un échangeur de chaleur. Un échangeur de chaleur, par exemple un radiateur de véhicule automobile, comprend en général au moins une boîte à eau, ou boite collectrice, montée à l'extrémité d'un faisceau de tubes dans lesquels circule un fluide, par exemple le liquide de refroidissement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile. Il est connu de former un orifice ou ouverture dans la paroi de la boite à eau et de fermer cet orifice au moyen d'un bouchon comportant une tête de manoeuvre, une partie intermédiaire sur laquelle est monté un joint d'étanchéité, et une queue formée avec des nervures radiales qui constituent des rampes coopérant avec des rampes complémentaires du bord de l'orifice de la boîte à eau, pour le montage du bouchon dans l'orifice et son maintien en position de fermeture étanche de l'orifice. Pour la purge ou la vidange de l'échangeur, le bouchon est entraîné en rotation, par exemple sur un quart de tour à partir de cette position de fermeture. Il faut ensuite le tirer vers l'extérieur, par translation le long de son axe, pour réaliser la purge ou la vidange de l'échangeur. Cette dernière manoeuvre n'est pas forcément évidente pour une personne non avertie. Le brevet FR2588367 décrit un tel bouchon. Un tel bouchon existant présente les inconvénients suivants. Ce bouchon est trop volumineux pour être implanté sur les nouvelles boites à eau. Les constructeurs ont tendance à demander de gagner de la place dans le compartiment moteur, d'avoir des valises de refroidissement 2 de plus en plus compactent, ce qui veut dire des boites radiateurs de plus en plus petites en largeur. De plus, il n'y a pas toujours la possibilité de passer la main pour mettre un bouchon vissé manuellement. 5 Par ailleurs, il est commun d'ajouter sur les échangeurs, notamment radiateurs, une fonction de dégazage pour permettre à l'air de s'échapper pendant le remplissage par l'eau / glycol ou autre fluide caloporteur. Actuellement, pour assurer le dégazage du radiateur, il est utilisé soit un 10 bouchon de dégazage soit un tube de dégazage. Ce bouchon doit être clippé à la main et il n'y a toujours un accès suffisant au compartiment du moteur pour passer la main. Ceci représente un problème. De plus, il est obligatoire sur certaines applications, d'empêcher le 15 bouchon de s'échapper ou de sauter lors de son ouverture pour la vidange ou le dégazage, à savoir le bouchon tout en restant ouvert et maintenu dans l'ouverture ou l'orifice. L'invention vise à remédier à certains au moins des inconvénients ou besoins listés ci-dessus. 20 L'invention a ainsi pour objet un bouchon pour une boite collectrice d'un échangeur de chaleur, notamment pour véhicule automobile, notamment un radiateur, ce bouchon comportant : - une tête, - une queue comprenant au moins une rampe de montage, cette 25 queue étant entre la tête et une extrémité libre du bouchon, - une patte de retenue, notamment élastiquement déformable, agencée pour retenir le bouchon dans une ouverture de la boite collectrice dans une position intermédiaire du bouchon, position 3 dans laquelle le bouchon laisse un passage tout en état retenu dans l'ouverture, cette patte de retenue étant formée sur la queue. Selon l'invention, cette patte de retenue permet de retenir le bouchon, 5 ce qui est particulièrement avantageux lorsque l'environnement du véhicule qui entoure l'échangeur ne permet pas de manipuler facilement le bouchon, surtout s'il manque de la place pour passer la main. Selon l'un des aspects de l'invention, la patte de retenue est élastiquement déformable de manière à pouvoir prendre une position de 10 retenue et une position dégagée permettant au bouchon d'être déplacé dans l'ouverture de la boite collectrice lors de la mise en place du bouchon. Selon l'un des aspects de l'invention, la patte de retenue est disposée plus proche de l'extrémité libre du bouchon que de la tête. Selon l'un des aspects de l'invention, la patte de retenue est disposée 15 dans la moitié inférieure de la queue, du côté de l'extrémité libre. Selon l'un des aspects de l'invention, le bouchon présente un axe longitudinal, et la patte de retenue comporte un flanc de préférence incliné par rapport à cet axe longitudinal, notamment suivant un angle compris entre 30° et 60°, notamment d'environ 45°. Ce flanc présente notamment un profil 20 hélicoïdal. Selon l'un des aspects de l'invention, la patte comporte un rebord d'appui agencé pour venir en appui contre une butée axiale de l'ouverture de la boite collectrice. Selon l'un des aspects de l'invention, le rebord se raccorde au flanc 25 suivant un angle notamment compris entre 90° et 180°, notamment entre 100° et 160°. Selon l'un des aspects de l'invention, la patte de retenue se raccorde à une base, notamment de forme en arc de cercle, de la queue. 4 Selon Fun des aspects de l'invention, la patte de retenue est adjacente à une rampe de la queue. Selon l'un des aspects de l'invention, la patte de retenue est réalisée d'un seul tenant avec la queue, notamment par moulage. 5 Selon l'un des aspects de l'invention, la patte de retenue est unique, étant présente seulement sur un côté de la queue. Selon l'un des aspects de l'invention, la queue comporte au moins une rampe située entre la patte de retenue et la tête lorsque le bouchon et observé de coté. 10 Selon l'un des aspects de l'invention, la rampe comporte un flanc sensiblement hélicoïdal agencé pour permettre un montage notamment par quart de tour du bouchon dans une ouverture de la boite collectrice. Selon l'un des aspects de l'invention, la rampe comporte un pion de verrouillage en rotation agencé pour coopérer avec une butée de la boite 15 collectrice pour bloquer le bouchon en rotation lorsqu'il est dans la position intermédiaire. Selon l'un des aspects de l'invention, le pion de verrouillage est tourné vers l'extrémité libre du bouchon. Selon l'un des aspects de l'invention, le bouchon comporte un joint 20 monté sous la tête. Selon l'un des aspects de l'invention, la queue comporte une platine de maintien agencée pour loger le joint, notamment torique, entre cette platine et la tête. Selon l'un des aspects de l'invention, la platine de maintien et la queue 25 sont réalisées d'un seul tenant, notamment dans une matière plastique. Selon l'un des aspects de l'invention, la tête, la queue et la platine sont réalisées d'un seul tenant, notamment dans une matière plastique. 5 Selon l'un des aspects de l'invention, la tête comporte une fente agencée pour y insérer un tournevis pour faire tourner le bouchon. Selon l'un des aspects de l'invention, la fente présente une forme allongée. 5 L'invention a encore pour objet un échangeur de chaleur comportant une boite collectrice pourvue d'une ouverture, et un bouchon selon l'invention, le bouchon étant monté dans l'ouverture. Selon l'un des aspects de l'invention, l'ouverture comporte une ou plusieurs saillies radiales, l'une de saillies définissant une butée axiale pour 10 la patte de retenue. Selon l'un des aspects de l'invention, les saillies radiales sont au nombre de deux et sont notamment sensiblement diamétralement opposées. Selon un exemple de réalisation de l'invention, l'échangeur de 15 chaleur, notamment un radiateur par exemple un radiateur basse température, est muni d'une fonction de dégazage pour permettre à l'air de s'échapper pendant son remplissage par l'eau / glycol ou autre fluide caloporteur. 20 L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence au dessin annexé dans lequel - les figures 1 à 5 illustrent, schématiquement et partiellement, 25 suivant différentes vues, un échangeur de chaleur selon un exemple de réalisation de l'invention. 6 On a représenté sur la figure 1 un échangeur de chaleur 1, ici un radiateur de véhicule automobile, comportant une boîte à eau ou boite collectrice 2. La boite 2 est montée de façon classique à l'extrémité d'un faisceau 5 de tubes 3. La paroi supérieure 4 est formée de moulage avec un conduit de dégazage 5 comprenant une ouverture cylindrique 10 formé adjacente avec la paroi supérieure 4. Le bord interne de l'ouverture 10 comprend des saillies radiales 11. 10 La boite collectrice 2 communique fluidiquement avec les tubes du faisceau 3, de manière connue en soi. Un bouchon 20 est prévu pour coopérer avec cette boite collectrice 2. Comme illustré sur les figures 2 et 3, ce bouchon 20 comporte une tête 21 de forme sensiblement cylindrique, 15 - une queue 22 comprenant plusieurs rampes de montage 23, cette queue 22 étant entre la tête 21 et une extrémité libre 24 du bouchon 20, - une patte de retenue 30 agencée pour retenir le bouchon 20 dans l'ouverture 10 de la boite collectrice 2 dans une position 20 intermédiaire du bouchon 20, position dans laquelle le bouchon 20 laisse un passage 31 tout en état retenu dans l'ouverture 10, cette patte de retenue 30 étant formée sur la queue 22, comme mieux visible sur la figure 5. La patte de retenue 30 est élastiquement deformable, sur une faible 25 amplitude, de manière à pouvoir prendre une position de retenue et une position dégagée permettant au bouchon 20 d'être déplacé dans l'ouverture 10 lors de la mise en place du bouchon. 7 La patte de retenue 30 est disposée plus proche de l'extrémité libre 24 du bouchon que de la tête 22. La patte de retenue 30 est disposée dans la moitié inférieure de la queue, du côté de l'extrémité libre 24. 5 Comme illustré notamment sur les figures 4 et 5, le bouchon 20 présente un axe longitudinal X, et la patte de retenue 30 comporte un flanc 40 incliné par rapport à cet axe longitudinal X. notamment suivant un angle compris entre 30° et 60°, notamment d'environ 45°. Ce flanc 40 présente notamment un profil hélicoïdal. IO La patte de retenue 30 comporte un rebord d'appui 41 agencé pour venir en appui contre une butée axiale formée par l'une des saillies radiales 11 de l'ouverture 10. Le rebord 41 se raccorde au flanc 40 suivant un angle A notamment compris entre 90° et 180°. notamment entre 100° et 160°. 15 La patte de retenue 30 se raccorde à une base 44 de forme en arc de cercle, de la queue 22. La patte de retenue 30 est adjacente à une rampe 23 de la queue. La patte de retenue 30 est réalisée d'un seul tenant avec la queue 22, notamment par moulage. 20 La patte de retenue 30 est unique. La queue comporte une rampe 23 située entre la patte de retenue 30 et la tête 21 lorsque le bouchon 20 et observé de coté. La rampe 23 comporte un flanc 46 sensiblement hélicoïdal agencé pour permettre un montage notamment par quart de tour du bouchon dans 25 une ouverture de la boite collectrice. La rampe 23 du haut comporte un pion de verrouillage 49 en rotation agencé pour coopérer avec une butée 50 de la boite collectrice pour bloquer 8 le bouchon 20 en rotation lorsqu'il est dans la position intermédiaire, comme illustré sur la figure 2 notamment. Le pion de verrouillage 49 est tourné vers l'extrémité libre 24 du bouchon. 5 Le bouchon 20 comporte un joint 53 monté sous la tête 21. La queue comporte une platine de maintien 54 agencée pour loger le joint 53 torique, entre cette platine et la tête. La tête 21, la queue 22 et la platine 54 sont réalisées d'un seul tenant, notamment dans une matière plastique. 10 La tête 21 comporte une fente 59 agencée pour y insérer un tournevis pour faire tourner le bouchon. La fente 59 présente une forme allongée. La figure 4 montre, en coupe, le bouchon 2 complètement inséré dans l'ouverture 10, de manière étanche. La rampe 23 du haut se trouve alors en 15 dessous des saillies radiales 11, pour blocage en translation selon l'axe X. Le joint 53 assure l'étanchéité dans l'ouverture 10. La figure 5 montre, en coupe, le bouchon 20 en position intermédiaire, à savoir translaté vers le haut par rapport à la figure 4. Dans cette position intermédiaire, le pion 49 peut bloquer le bouchon en rotation. Les saillies 20 radiales 11 engagées entre des rampes 23 du bas et des rampes 23 du haut, avec appui de la patte de retenue 30 sur l'une des saillies 11 permet de retenir le bouchon selon la direction de l'axe X. du gaz peut sortir de la boite 2 par le passage 31, tout en maintenant le bouchon bien ancré dans l'ouverture 10. 25 L'échangeur peut comporter : - une pluralité de tubes 3 dans lesquels peut circuler un fluide caloporteur, 9 une pluralité d'ailettes 70 disposées entre les tubes 3, notamment en contact avec ces tubes, comme visible sur la figure 1. Ainsi on constate que le bouchon 20 peut prendre une position 5 intermédiaire qui laisse passer l'air et/ou de l'eau et/ou du gaz. Dans cette position intermédiaire, le bouchon 20 peut tourner dans le vide et est maintenu lorsqu'on le desserre ce qui lui permet de ne pas s'échapper. REVENDICATIONS1. Bouchon (20) pour une boite collectrice (2) d'un échangeur de chaleur (1), notamment pour véhicule automobile, notamment un radiateur. ce bouchon (20) comportant - une tête (21), - une queue (22) comprenant au moins une rampe de montage (23), cette queue (22) étant entre la tête et une extrémité libre du bouchon (20), une patte de retenue (30), notamment élastiquement déformable, agencée pour retenir le bouchon (20) dans une ouverture (10) de la boite collectrice (2) dans une position intermédiaire du bouchon (20), position dans laquelle le bouchon (20) laisse un passage tout en état retenu dans l'ouverture (10), cette patte de retenue (30) étant formée sur la queue (22). 2. Bouchon (20) selon la revendication précédente, dans lequel la patte de retenue (30) est élastiquement déformable de manière à pouvoir prendre une position de retenue et une position dégagée permettant au bouchon (20) d'être déplacé dans l'ouverture (10) de la boite collectrice (2) lors de la mise en place du bouchon (20). 3. Bouchon (20) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le bouchon (20) présente un axe longitudinal, et la patte de retenue (30) comporte un flanc (40) de préférence incliné par rapport à cet axe longitudinal, notamment suivant un angle compris entre 30° et 60°, notamment d'environ 45°. 11 4. Bouchon (20) selon la revendication précédente, dans lequel la patte (30) comporte un rebord d'appui (41) agencé pour venir en appui contre une butée axiale de l'ouverture (10) de la boite collectrice (2). 5. Bouchon (20) selon la revendication précédente, dans lequel le rebord (41) se raccorde au flanc (40) suivant un angle notamment compris entre 90° et 180°, notamment entre 100° et 160°. 6. Bouchon (20) selon la revendication 4 ou 5, dans lequel la patte 10 de retenue (30) se raccorde à une base (44). notamment de forme en arc de cercle, de la queue (22). 7. Bouchon (20) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le bouchon (20) comporte une rampe (23) comportant un flanc 15 (46) sensiblement hélicoïdal agencé pour permettre un montage notamment par quart de tour du bouchon (20) dans une ouverture de la boite collectrice (2). 8. Bouchon (20) selon la revendication précédente, dans lequel la 20 rampe (23) comporte un pion (49) de verrouillage en rotation agencé pour coopérer avec une butée (50) de la boite collectrice (2) pour bloquer le bouchon (20) en rotation lorsqu'il est dans la position intermédiaire. 9. Bouchon (20) selon l'une des revendications précédentes, 25 dans lequel la tête (21) comporte une fente (59) agencée pour y insérer un tournevis pour faire tourner le bouchon (20). 10. Echangeur de chaleur (1) comportant une boite collectrice (2) pourvue d'une ouverture (10), et un bouchon (20) selon l'une 30 des revendications précédentes, le bouchon (20) étant monté dans l'ouverture (10).