FR2509791A1

FR2509791A1 - DEVICE FOR CLOSING AN ORIFICE OF A FLUID CIRCUIT, SUCH AS AN COOLING CIRCUIT OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: FR2509791A1
Application number: FR8114028A
Authority: FR
Inventors: Denis Villeval
Original assignee: Valeo SE
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1981-07-17
Filing date: 1981-07-17
Publication date: 1983-01-21
Also published as: JPS5861373A; DE3226504A1; ES8305463A1; ES514041A0; IT8267856A0; IT1156036B; FR2509791B1

Abstract

The invention relates to a device for closing a flow circuit, in particular the coolant circuit of an internal combustion engine. The device comprises an elastically deformable disc which rests by the edge region of its underside on an annular seat and the upper side of which is held in contact with concentric cylindrical annular webs. The disc is penetrated by an axial passage. A longitudinal groove serves to establish a flow connection between the interior of the flow circuit and the exterior. The invention can be used, in particular, for radiator caps or expansion tank caps in a motor vehicle.

Description

DisPositif de fermeture d'un orifice d'un circuit de fluide, tel qu'un circuit de refroidissement de moteur à combustion interne
L'invention concerne un dispositif de fermeture d'un orifice d'un circuit de fluide, notamment d'un circuit de refroidissement de moteur à combustion interne.Device for closing an orifice of a fluid circuit, such as a cooling circuit of an internal combustion engine
The invention relates to a device for closing an orifice of a fluid circuit, in particular of a cooling circuit of an internal combustion engine.

Les dispositifs dece type sont en t'général des bouchons pour vus de clapets de surpression et de dépression, permettant de maintenir la pression entre deux valeurs prédéterminées. Le bouchon comprend donc, en général, un clapet sensible à une surpression dans le circuit et sollicité par un ressort vers une position de fermeture d'un orifice de communic-ation entre l'intérieur et l'extérieur du circuit, et un autre clapet, sensible à une dépression dans le circuit, sollicité par un autre ressort vers une position de fermeture d'un autre orifice de communication entre l'intérieur et l'extérieur du circuit.The devices of this type are generally plugs for views of pressure and vacuum valves, allowing the pressure to be maintained between two predetermined values. The plug therefore generally comprises a valve sensitive to an overpressure in the circuit and biased by a spring towards a closed position of a communication orifice between the inside and the outside of the circuit, and another valve. , sensitive to a vacuum in the circuit, urged by another spring towards a closed position of another communication orifice between the inside and the outside of the circuit.

La structura d'un tel dispositif est donc relativement complexe, son assemblage ou son montage est long, d'où un prix de revient élevé.The structure of such a device is therefore relatively complex, its assembly or assembly is long, hence a high cost price.

L'invention vise précisément à simplifier de façon très importante la structure d'un dispositif de ce type, et à réduire le nombre de pièces ie constituant.The invention specifically aims to greatly simplify the structure of a device of this type, and to reduce the number of parts ie component.

Xlle propose à cet effet un dispositif de fermeture d'un orifice d'un circuit de fluide, tel qu'un circuit de refroidissement de moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque ou rondelle élastiquement déformable dont une face est appliquée de façon étanche sur un siège annulaire fixe présenté par le corps du bouchon et limitant un orifice ou passage de communication entre l'intérieur et l'extérieur du circuit, et dont l'autre face est appliquée sur un autre siège annulaire fixe, intérieur et concentrique au premier siège, de sorte qu'une surpression dans le circuit exerce sur ladite plaque une force tendant à la déformer à sa périphérie et à l'écarter du premier siège annulaire. Xlle offers for this purpose a device for closing an orifice of a fluid circuit, such as a cooling circuit of an internal combustion engine, characterized in that it comprises an elastically deformable plate or washer, one face of which is applied tightly to a fixed annular seat presented by the body of the plug and limiting a communication opening or passage between the inside and the outside of the circuit, and the other face of which is applied to another fixed annular seat, inside and concentric with the first seat, so that an overpressure in the circuit exerts on said plate a force tending to deform it at its periphery and to move it away from the first annular seat.

Selon une autre caractéristique de l'invention, cette plaque est percée d'un trou axial, et le dispositif comprend des moyens d'obturation de ce trou, sensibles à une dépression dans le circuit, de façon à démasquer ledit trou quand la dépression dans le circuit dépasse une valeur prédéterminée.According to another characteristic of the invention, this plate is pierced with an axial hole, and the device comprises means for closing this hole, sensitive to a vacuum in the circuit, so as to unmask said hole when the vacuum in the circuit exceeds a predetermined value.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, ces moyens comprennent un troisième siège annulaire, interne et concentrique aux deux premiers sièges, limitant un espace fermé autour du débouché dudit trou quand ladite plaque est appliquée de façon étanche sur le troisième siège.According to yet another characteristic of the invention, these means comprise a third annular seat, internal and concentric with the first two seats, limiting a closed space around the outlet of said hole when said plate is applied in a sealed manner to the third seat.

Ainsi, dans cette forme de réalisation, le dispositif selon l'-invention ne comprend qu'une pièce mobile et sa structure et son assemblage sont extrêmement simplifiés.Thus, in this embodiment, the device according to the invention comprises only one movable part and its structure and its assembly are extremely simplified.

belon une autre forme de réalisation de l'invention, les moyens d'obturation du trou de la plaque élastiquement déformable sont constitués par une pastille ou un disque de matière à propriétés magnétiques ou ferromagnétiques, qui est appliqué par attraction magnétique sur ladite plaque pour fermer ledit trou.According to another embodiment of the invention, the means for closing the hole in the elastically deformable plate consist of a pad or a disc of material with magnetic or ferromagnetic properties, which is applied by magnetic attraction to said plate to close said hole.

Là encore, la structure du dispositif selon l'invention est particulièrement simple, ce qui permet lui assemblage très rapide et très facile.Again, the structure of the device according to the invention is particularly simple, which allows it to be assembled very quickly and very easily.

Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un dispositif selon l'invention.In the description which follows, given by way of example, reference is made to the appended drawings, in which:
Figure 1 is a schematic view in axial section of a device according to the invention.

La figure 2 est une vue, à plus grande échelle, d'une autre forme de réalisation du détail encerclé Il en figure 1.FIG. 2 is a view, on a larger scale, of another embodiment of the detail circled in FIG. 1.

La figure 3 est une vue semblable àla figure 1, pour une autre forme de réalisation de l'invention.Figure 3 is a view similar to Figure 1, for another embodiment of the invention.

La figure 4 est une vue partielle d'une variante de la forme de réalisation de la figure 3.FIG. 4 is a partial view of a variant of the embodiment of FIG. 3.

On se réfère d'abord à la figure 1 représentant une première forme de réalisation de l'invention.Reference is first made to FIG. 1 showing a first embodiment of the invention.

Dans cette figure, le dispositif est un bouchon comprenant un corps 10, réalisé par exemple en matériau plastique moulé, de forme cylindrique à section circulaire dont l'extrémité supérieure est fermée par une paroi de fond 11 sensiblement circulaire. La surface interne de la partie cylindrique 12 du bouchon est pourvue d'un filetage 19 permettant son montage par vissage sur l'extrémité d'un conduit ou d'un embout d'un circuit de fluide, et notamment d'un circuit de refroidissement d'un moteur à combustion interne. In this figure, the device is a plug comprising a body 10, made for example of molded plastic material, of cylindrical shape with circular section whose upper end is closed by a bottom wall 11 substantially circular. The internal surface of the cylindrical part 12 of the plug is provided with a thread 19 allowing it to be mounted by screwing on the end of a conduit or of a nozzle of a fluid circuit, and in particular of a cooling circuit. an internal combustion engine.

Au moins une rainure longit-udinale 14 est formée sur toute la hauteur de la partie cylindrique 12, à travers le filetage 13, pour établir une communication entre l'intérieur et l'extérieur du circuit de fluide, comme on le verra dans ce qui suit.At least one longitudinal groove 14 is formed over the entire height of the cylindrical part 12, through the thread 13, to establish communication between the interior and the exterior of the fluid circuit, as will be seen in what follows. follows.

La surface interne de la partie cylindrique 12 forme, entre le filetage 13 et la paroi de fond 11, une portée cylindrique 15 à section circulaire pour le montage par emmanchement à force d'une pièce annulaire 16 formant une bague à rebord interne circulaire 17 formant siège d'appui de la face inférieure 18 d'une plaque ou rondelle circulaire 19, au voisinage de la périphérie de cette plaque ou rondelle.The internal surface of the cylindrical part 12 forms, between the thread 13 and the bottom wall 11, a cylindrical bearing surface 15 of circular section for the press fit fitting of an annular part 16 forming a ring with circular internal rim 17 forming support seat of the lower face 18 of a circular plate or washer 19, in the vicinity of the periphery of this plate or washer.

la plaque ou rondelle circulaire 19 est élastiquement déformable et, dans cet exemple de réalisation, est formée d'une -plaque ou rondelle métallique 21 recouverte sur ses deux faces d'une couche de caoutchouc 22, 23, respectivement.the circular plate or washer 19 is elastically deformable and, in this exemplary embodiment, is formed of a metal plate or washer 21 covered on its two faces with a layer of rubber 22, 23, respectively.

De la surface interne de la paroi de fond 11 dépend une cbu- ronne circulaire 24 sur la tranche de laquelle est appliquée dépression la face supérieure 23 de la plaque ou rondelle 19.On the internal surface of the bottom wall 11 depends a circular cap 24 on the edge of which is applied depression the upper face 23 of the plate or washer 19.

Dans cette position, représentée en figure 1, la plaque ou rondelle 19 est légèrement déformée de façon élastique et a une forme incurvée ou de calotte sphérique à concavité orientée vers la paroi de fond 11.In this position, represented in FIG. 1, the plate or washer 19 is slightly elastically deformed and has a curved shape or a spherical cap with concavity oriented towards the bottom wall 11.

la couronne ou nervure cylindrique circulaire 24 est ajourée de place en place, comme représenté en 25.the circular cylindrical crown or rib 24 is perforated from place to place, as shown at 25.

ha plaque ou rondelle 19 présente un trou axial traversant 26, dont le débouché sur la face supérieure 23 de la plaque 19 -est entouré par une couronne ou nervure cylindrique circulaire 27 dépendant du fond îi du bouchon.ha plate or washer 19 has an axial through hole 26, the opening of which on the upper face 23 of the plate 19 is surrounded by a circular cylindrical crown or rib 27 depending on the bottom of the plug.

La plaque ou rondelle 19, élastiquement déformable, est donc appliquée à pression sur trois sièges circulaires concentriques 17, 24, 27, la hauteur des nervures 24 et 27 et leur disposition par rapport au siège extérieur 17 étant telles que, dans la position de la figure 1, ou position normale, la plaque 19 est appliquée à pression sur chacun de ces trois sièges.The plate or washer 19, which is elastically deformable, is therefore applied under pressure to three concentric circular seats 17, 24, 27, the height of the ribs 24 and 27 and their arrangement relative to the external seat 17 being such that, in the position of the Figure 1, or normal position, the plate 19 is applied under pressure on each of these three seats.

Une garniture annulaire d'étanchéité 30 est prévue sous la bague 16, pour assurer ltétanchditd du montage du bouchon 10 sur l'extrémité du conduit ou de l'embout du circuit de fluide.An annular seal 30 is provided under the ring 16, to ensure the sealing of the mounting of the plug 10 on the end of the conduit or of the end piece of the fluid circuit.

L'extrémité supérieure de la rainure longitudinale 14 formée dans le filetage 13 débouche en 31 sous la paroi de fond 11 du bouchon, entre celle-ci et la plaque ou rondelle 19, et à l'extérieur de la nervure circulaire 24.The upper end of the longitudinal groove 14 formed in the thread 13 opens out at 31 under the bottom wall 11 of the plug, between the latter and the plate or washer 19, and outside the circular rib 24.

Ce bouchon fonctionne de la façon suivante, quand il est monté en place pour fermer un orifice d'un conduit de fluide
Quand il règne dans le circuit de fluide une surpression supé- rieure à une valeur prédéterminée, cette surpression exerce sur la face inférieure 22 de la plaque 19 une force orientée vers le haut, c'est-à-dire vers la paroi de fond, il du bouchon 10. Cette force se traduit par une déformation ou flexion de la périphérie de la plaque ou rondelle 19, qui tend à 'écarter du siège circulaire 17 sur lequel elle était en appui étanche. Le fluide en surpression peut donc stéchapper à l'extérieur du circuit en passant entre le siège 17 et la périphérie de la plaque 19 et par la rainure longitudinale 14 du filetage interne 1),
Quand la plaque ou rondelle 19 est déformée de cette façon, elle reste toujours appliquée à pression sur les sièges circulaires formés par les nervures 24 et 27. la surface d'action de la surpression sur la plaque ou rondelle 19 est donc la surface de la zone annulaire comprise entre le siège circulaire 17 et la tranche inférieure de la nervure cylindrique 24. This plug works as follows, when it is mounted in place to close a hole in a fluid conduit
When there is an overpressure in the fluid circuit greater than a predetermined value, this overpressure exerts on the lower face 22 of the plate 19 a force oriented upwards, that is to say towards the bottom wall, it of the plug 10. This force results in a deformation or bending of the periphery of the plate or washer 19, which tends to 'move away from the circular seat 17 on which it was sealed. The overpressure fluid can therefore escape outside the circuit, passing between the seat 17 and the periphery of the plate 19 and through the longitudinal groove 14 of the internal thread 1),
When the plate or washer 19 is deformed in this way, it always remains applied under pressure to the circular seats formed by the ribs 24 and 27. the surface of action of the overpressure on the plate or washer 19 is therefore the surface of the annular zone between the circular seat 17 and the lower edge of the cylindrical rib 24.

Inversement, lorsqu'il règne une dépression dans le circuit, cette dépression exerce sur la plaque ou rondelle 19 une force exercée vers le bas, c'est-à-dire à l'opposé de la paroi de fond supérieure Il du bouchon. Cette force tend à écarter la plaque ou rondelle 19 de la tranche de la nervure 27 et de celle de la nervure 24. les pressions peuvent donc s'égaliser par le passage qui est formé par le trou 26 de la plaque 19, la tranche inférieure de la nervure 27 et la face supérieure 23 de la plaque ou rondelle 19, ainsi que par les ajours 25 de la nervure cylindrique 24 ou entre la tranche inférieure de cette nervure et la face supérieure 23 de la plaque 19. La surface d'action de la dépression est la surface de la zone annulaire comprise entre le siège circulaire 17 et la tranche de la nervure cylindrique 27.Conversely, when there is a vacuum in the circuit, this vacuum exerts on the plate or washer 19 a force exerted downward, that is to say opposite the upper bottom wall Il of the plug. This force tends to separate the plate or washer 19 from the edge of the rib 27 and from that of the rib 24. the pressures can therefore be equalized by the passage which is formed by the hole 26 in the plate 19, the lower edge of the rib 27 and the upper face 23 of the plate or washer 19, as well as through the openings 25 of the cylindrical rib 24 or between the lower edge of this rib and the upper face 23 of the plate 19. The action surface of the depression is the surface of the annular zone between the circular seat 17 and the edge of the cylindrical rib 27.

le chois des valeurs des surfaces d'action de la surpression et de la dépression d'un circuit de fluide permet de déterminer les valeurs limites de surpression et de dépression dans le circuit de fluide.the choice of the values of the action surfaces of the overpressure and of the vacuum of a fluid circuit makes it possible to determine the limit values of overpressure and of vacuum in the fluid circuit.

L'assemblage du bouchon de la figure 1 est extr8mement simple, étant donné qu'il suffit de disposer la plaque élastiquement déformable 19 contre les nervures 24 et 27 et d'emmancher à force la bague annulaire 16 à l'intérieur du bouchon.The assembly of the plug of FIG. 1 is extremely simple, since it suffices to have the elastically deformable plate 19 against the ribs 24 and 27 and to force-fit the annular ring 16 inside the plug.

Dans la variante de réalisation représentée en figure 2, la bague annulaire 16, qui peut titre une pièce en matière plastique, est remplacée par une rondelle métallique plate 35 de forme annulaire, dont le bord circulaire interne a été embouti pour former une ondulation 36 orientée vers le haut et servant de siège circulaire à la périphérie de la plaque 19 élastiquement déformable.In the variant embodiment shown in FIG. 2, the annular ring 16, which can be a piece of plastic, is replaced by a flat metal washer 35 of annular shape, the internal circular edge of which has been stamped to form an undulation 36 oriented upwards and serving as a circular seat at the periphery of the elastically deformable plate 19.

Comme dans la forme de réalisation précédente, cette rondelle 36 peut & re montée par ajustement serré ou emmanchée à force dans le corps de bouchon 10. As in the previous embodiment, this washer 36 can be mounted by tight adjustment or force-fitted into the plug body 10.

Dans la forme de réalisation de la figure 3, le bouchon dif fèrê de celui de la figure 1 en ce que la paroi de fond lia du corps 10a du bouchon ne présente qu'une seule nervure cylindrique 24a, la nervure interne 27 étant supprimée.La plaque composite 19 est dans ce cas appuyée, au voisinage de sa périphérie, par sa face inférieure 22 sur un siège circulaire 17 présenté par une pièce annulaire 16a emmanchée à force dans le corps du bouchon 10a. De la partie périphérique de cette pièce annulaire 16a dépendent des bras radiaux 40, par exemple au nombre de trois, qui s'étendent sensiblement horizontalement sous la plaque ou rondelle 19 élastiquement déformable et qui limitent avec cette plaque un logement 41 de guidage et de retenue d'un disque ou d'une pastille 42 de matière à propriztés magnétiques ou ferromagnétiques, par exemple de ferrite, qui est appliqué par attraction magnétique sur la face inférieure 22 de la plaque 19 pour fermer le trou axial 26 de cette plaque.In the embodiment of Figure 3, the plug differs from that of Figure 1 in that the bottom wall 11a of the body 10a of the plug has only one cylindrical rib 24a, the internal rib 27 being removed. The composite plate 19 is in this case supported, in the vicinity of its periphery, by its lower face 22 on a circular seat 17 presented by an annular piece 16a force-fitted into the body of the plug 10a. From the peripheral part of this annular part 16a depend radial arms 40, for example three in number, which extend substantially horizontally under the elastically deformable plate or washer 19 and which limit with this plate a housing 41 for guiding and retaining a disc or a pad 42 of material with magnetic or ferromagnetic properties, for example ferrite, which is applied by magnetic attraction to the underside 22 of the plate 19 to close the axial hole 26 of this plate.

Le fonctionnement de ce bouchon est identique à celui précédemment décrit, c'est-d-dire que, en cas de surpression dans le circuit, la périphérie de la plaque 19 est écartée du siège circulaire 17a et le fluide en surpression peut s'échapper à l'extérieur du circuit par la rainure longitudinale 14a du filetage interne 13a du bouchon, tanndis que, en cas de dépression, la pastille 26 est écartée de la plaque 19 des que la force exercée sur cette pastille par la dépression est supérieure à la force d'attraction magnétique entre cette pastille et la plaque 19.The operation of this plug is identical to that previously described, that is to say that, in the event of overpressure in the circuit, the periphery of the plate 19 is spaced from the circular seat 17a and the fluid under overpressure can escape outside the circuit by the longitudinal groove 14a of the internal thread 13a of the plug, tanndis that, in the event of depression, the pad 26 is moved away from the plate 19 as soon as the force exerted on this pad by the depression is greater than the magnetic attraction force between this patch and the plate 19.

Dans la forme de réalisation de la figure 4, qui est une variante de celle de la figure 9, la plaque composite 19' se réduit à une simple rondelle métallique qui prend appui sur un joint torique 43 porté par le corps du dispositif et maintenu en position par un rebord ou des dents 45 analogues au rebord 17 de la figure 3. La pastille 42 est enrobée de caoutchouc 44 et est appliquée par attraction magnétique sur la plaque 19' pour fermer l'orifice central 26' de celle-ci. In the embodiment of Figure 4, which is a variant of that of Figure 9, the composite plate 19 'is reduced to a simple metal washer which rests on an O-ring 43 carried by the body of the device and held in position by a rim or teeth 45 similar to the rim 17 in FIG. 3. The pellet 42 is coated with rubber 44 and is applied by magnetic attraction to the plate 19 'to close the central orifice 26' thereof.

Le fonctionnement de ce bouchon est identique à celui précédemment décrit. The operation of this plug is identical to that previously described.

Claims

Device for closing an orifice of a fluid circuit, such as a cooling circuit of an internal combustion engine, characterized in that it comprises an elastically deformable plate or washer (19,19 '), one face (22 ) is applied in a sealed manner to an annular seat fie (17,17a, 43) of the device which limits an orifice or passage of communication between the interior and the exterior of the circuit, and of which the other face (23) is applied on another annular seat (24,24a), fixed, interior and concentric with the first seat (17,17a, 43), so that an overpressure in the circuit exerts on said plate (19,19 ') a force tending to deform it at its periphery and away from the first annular seat - (17,17a, 43).

2. Device according to claim 1, characterized in that said plate (19,19 ') is pierced with an axial hole (26,26') and the device comprises means (27,42,44) for closing this hole, responsive to a vacuum prevailing in the circuit, so as to open said hole (26,26 ') when the vacuum in the circuit exceeds a predetermined value.

3. Device according to claim 2, characterized in that the means for closing the hole (26,26 ') consist of a disc or a pad (42,44) of material with magnetic or ferromagnetic properties, applied by magnetic attraction on said plate (19.19 ') to close said hole (26.26').

4. Device according to claim 2, characterized in that the means for closing the hole (26) comprise a third annular seat (27), internal and concentric with the first two seats, limiting a closed space around the outlet of said hole (26 ) when said plate (19) is sealingly applied to said third seat (27).

5. Device according to claim 4, characterized in that the same face (23) of the plate (19) is applied to the -second and third seats (24 and 27).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second seat (24) is perforated.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a tubular cylindrical body (10) closed at its upper end by a bottom wall (11) on which the second and third seats (24 and 27) depend .

8. Device according to claim 7, characterized in that the first seat (17,17a) is formed by an annular piece (16,16a), for example force fitted into the cylindrical body (10,10a) of the device.

9. Device according to claim 8, characterized in that the annular part (16,16a) is made of molded plastic, or is formed of a stamped metal washer (35).

10. Device according to all of claims 8 and 3, characterized in that the annular part (16a) has radial fingers (40) -limiting with said plate (19) a housing (41) of the disc or of the magnetic pad (42).

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that said plate (19) comprises a metal plate (21) revalued on its two faces with a layer of rubber or the like.

12. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that said plate (19 ') is a metal washer bearing, at its periphery, on an O-ring (43) carried by the body of the device.

13. Device according to claims 3 and 12, characterized in that the tablet (42) is coated with rubber.