FR2533993A1

FR2533993A1 - Robinet thermostatique

Info

Publication number: FR2533993A1
Application number: FR8315634A
Authority: FR
Inventors: Svend Peder Pedersen; Soren Naesselund Wrang; Jens Jorgen Molbaek
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1982-10-01
Filing date: 1983-09-30
Publication date: 1984-04-06
Also published as: FR2533993B1; GB8326256D0; GB2129555A; GB2129555B; US4508263A; DK158476B; CA1216565A; SE448771B; SE8305266D0; JPS6030873B2; SE8305266L; JPS59137678A; DE3236371A1; DK430183D0; DK430183A; DK158476C; DE3236371C2

Abstract

UN ROBINET THERMOSTATIQUE COMPREND UN CORPS DE SOUPAPE 1 ET UN ELEMENT RAPPORTE 2 A THERMOSTAT, LEQUEL COMPORTE UN SOCLE DONT LE PIED 10 PRESENTE DES FENTES 11 OUVERTES EN DIRECTION DE LA FACE FRONTALE ET EST ENTOURE PAR UNE BAGUE 17. LE PIED DU SOCLE EST GLISSE AVEC UNE PREMIERE SURFACE D'APPUI 29 SUR UNE PREMIERE SURFACE DE SUPPORT 4 PREVUE SUR UNE SAILLIE 3 DU CORPS DE SOUPAPE ET REPOSE, AU-DELA DES FENTES 11, AVEC UNE SECONDE SURFACE D'APPUI ANNULAIRE 31 SUR UNE SECONDE SURFACE DE SUPPORT 5 DE LA SAILLIE 3 S'ETENDANT AU MOINS JUSQUE-LA. CECI PERMET D'OBTENIR UNE TRES HAUTE STABILITE VIS-A-VIS DE FORCES TRANSVERSALES AGISSANT SUR L'ELEMENT RAPPORTE 2 A THERMOSTAT.

Description

I Robinet thermostatique

la présente invention concerne un robinet thermosta-

tique comprenant un corps de soupape et un élément rapporté à thermostat qui comporte unsocle dont le pied présentant des fentes ouvertes en direction de la face frontale est glissé avec une surface d'appui sur une surface de support formée sur une saillie du corps de soupape entourant la tige de soupape

et est entouré par une bague qui à des fins d'assujettisse-

ment axial prend appui avec une surface formant butée sur

une surface d'entraînemnent du pied du socle et peut être dé-

placée axialement par rapport au corps de soupape au moyen

d'un dispositif-d'ajustage.

Dans un robinet thermostatique connu de ce genre (De-

mande de brevet allemand publiée no 3 028 658) le socle en matière synthétique présente au niveau de son pied des fentes d'aération axiales Les parties restantes du pied présentent

à proximité de l'extrémité libre une collerette faisant sail-

lie radialement vers l'extérieur et derrière laquelle s'en-

gage une bride intérieure d'un écrou à chapeau en métal dont le taraudage peut être vissé sur un filetage extérieur du corps de soupape et pousse ainsi la face frontale du pied du socle contre une surface frontale correspondante solidaire

du corps de soupape.

En raison des fentes axiales, de tels robinets thermo-

statiques présentent une stabilité relativement réduite vis-

à-vis de forces radiales ou transvrersales Les fentes doi-

vent êAtre suffisamment longues pour permêttre aux parties:

restantes du pied d'être élastiquement poussées suffisam-

ment loin vers l'intérieur pour que la bride intérieure de l'écrou à chapeau puisse être glissée sur la collerette du pied du socle Cette propriété de déformation élastique peut êAtre obtenue en prévoyant soit un socle présentant un pied à

paroi mince, soit des fentes longues Chacune de ces deux so-

lutions conduit cependant à la faible stabilité mentionnée.

En conséquence, la présente invention a pour objet d'indiquer un robinet thermostatique du genre décrit plus haut mais dont l'élément rapporté à thermostat Présente une stabilité extrêmement grande vis-à-vis de forces exercées

transversalement à son axe.

Ce but est atteint suivant la présente invention par le fait que le pied du socle présente au-delà des fentes une seconde surface d'appui annulaire et que la saillie du corps

de soupape s'étend jusque dans la zone de cette seconde sur-

face d'appui et forme pour celle-ci une seconde surface de

support.

Dans cette forme de réalisation, la force transversale est déjà interceptée par la seconde surface de support de sorte que les parties élastiques du pied du socle ne sont plus de

façon no-table sollicitées à la flexion Des moments fléchis-

sants relativement importants peuvent également être trans-

mis au corps de soupapepuisque les deux surfaces d'appui sont poussées de côtés opposés contre les surfaces de support décalées axialement et que la bague absorbe des forces de soulèvement se produisant à l'extrémité libre des parties élastiques formant pied et les transmet en tant qu'efforts de pression au c 8 té opposé Des essais ont montré que cela permettait à un élément rapporté à thermostat présentant un socle avec un pied à paroi mince d'être maintenu en place à coup sûr, même lorsqu'il était soumis en direction radiale

au poids d'une personne adulte.

De préférence, la bague s'étend axialement à peu près sur la longueur des fentes et entoure le pied du socle tout au plus avec un faible jeu Ainsi des forces de soulèvement

exercées au niveau de la seconde surface de support sont égale-

ment absorbées par la bague,de sorte qu'elles agissent en tant qu'efforts de pression sur le côté opposé En outre, un gauchissement des parties élastiques du socle entre les deux

surfaces d'appui peut également être sensiblement évité.

Il est également avantageux que la surface formant bu-

tée prévue sur le pied du socle et la surface formant butée

de la bague soient des surfaces coniques Ceci a pour consé-

quence que lors de l'assujettissement axial du pied du socle,

les parties élastiques sont poussées radialement vers l'in-

térieur au moins contre la première surface de support, ce qui en raison de l'absence de jeu permet d'obtenir une stabilité particulièrement grande. Dans une forme de réalisation préféréele dispositif d'ajustage comporte une rainure ménagée dans la saillie du corps-de soupape et recouverte par la bague, avec une surface inclinée présentant une composante dans la direction axiale, et un coin coopérant avec cette surface inclinée et maintenu

de manière réglable par la bague Un tel dispositif de régla-

ge n'oblige -pas, comme c'est le cas pour un écrou à chapeau, à prévoir sur le corps de soupape un filetage à la suite de la première surface de support De ce fait la première surface de support peut être disposée plus près du siège de soupape, de

sorte qu'en dépit de la présence de la seconde surface de sup-

port, la hauteur totale du corps de soupape muni de la sail-

lie peut rester dans les limites des dimensions usuelles la bague présente, même lorsqu'elle recouvre sensiblement les fentes, une largeur normale et satisfaisante du point de vue

esthétique L'extrémité libre du socle est parfaitement vi-

sible,de sorte qu'il peut être mis en place sur le corps de soupape sans qu'il faille donner à la bague une mobilité

axiale par rapport au pied du socle.

Dans une forme de réalisation très simplele coin est le sommet conique d'une vis qui, disposée dans un taraudage s'étendant radialement à travers la bague, passe par le pied du socle et notamment par une fente prévue dans le pied-du socle En tournant une telle-vis à sommet coniqueon obtient

une fixation très sûre.

Une autre possibilité présentant un avantage sembla-

ble consiste en ce que le coin est formé sur une pièce qui, s'étendant dans une fente du pied du socle, prend 'appui en direction axiale sur la bague et est réglable par une vis montée dans un taraudage traversant la bague radialement O Il est particulièrement recommandable que la vis soit un goujon présentant un polygone creux Un goujon de ce genre peut être manoeuvré très facilement avec une clé à

douille, même si le robinet se trouve dans un endroit diffi-

cilement accessible Par conséquent, une fixation sûre est encore possible dans des cas o un tournevis ou une clé

serre-tubes n'offre plus aucune possibilité d'accès.

Il est particulièrement avantageux que la rainure soit une rainure annulaire présentant une surface inclinée conique Ainsi la bague peut, indépendamment de la position de montage du corps de soupape, toujours être réglée de façon que la vis soit particulièrement bien accessible ou que le coin se trouve en haut, ce qui améliore le transfert

d'efforts sur les surfaces de support en cas de charges s'exer-

çant d'en haut sur l'élément rapporté à thermostat.

Avantageusement, la bague présente un nez qui s'enga-

ge dans une fente du pied du socle Ainsila position angu-

laire désirée de la bague peut déjà être fixée avant la mise

en place de l'élément rapporté au corps de soupape.

Le nez présente de préférence des bords biseautés On peut alors, en déformant élastiquement les parties du pied

du socle, amener la bague chaque fois dans une position an-

gulaire nouvelle définie 'par -une fente du pied de socle,

sans qu'il faille retirer la bague de l'élément rapporté.

Au contraire, llélément rapporté étant détaché, la bague peut être empêchée de tomber de celui-ci,du fait que sa surface formant butée prend appui contre la surface formant

butée complémentaire du pied de socle.

Il est en outre recommandable que le pied du socle présente des nervures de guidage parallèles à son axe qui s'engagent dans des rainures correspondantes d'au moins l'une des surfaces de support Ainsi,la position angulaire du

socle est également empêchée de changer de façon indésirable.

Etant donné que le socle se trouve encore en contact avec la saillie du corps de soupape au niveau de la seconde surface d'appui, une autrte caractéristique de l'invention

consiste en ce qu'il est prévu, du côté de la seconde surfa-

2533993 -

5.

ce d'appui éloigné des fentes, une barrière thermique con-

stituée par des éléments de socle rigides présentant entre

eux des ouvertures Comme cette barrière thermique est ex-

clusivement formée d'éléments rigides,elle peut être réalisée de manière suffisamment stable pour transmettre des forces transversales jusqu'à la seconde surface de support Il en est

également ainsi lorsque pour des raisons de mauvaise condue-

tibilité thermiquele socle est en une matière synthétique.

On peut notamment prévoir des parois radiales de fai-

ble épaisseur s'étendant entre une bague de liaison portant la seconde surface d'appui et une bague de montage décalée axialement Des parois radiales présentent un grande rigidité face à des forces transversales Elles présentent également une grande surface qui favorise la dissipation de chaleur

par convection et rayonnement.

Pour accroître encore leur rigidité transversaleles parois radiales peuvent présenter des élargissements à leur

extrémité intérieure.

L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide d'exemples de réalisation préférés illustrés aux

dessins annexés sur lesquels: -

la figure 1 est une vue latérale, partiellement en coupe, d'un élément rapporté à thermostat monté conformément à l'invention sur un corps de soupape;

la figure 2 est une vue de gauche du socle de l'élé-

ment rapporté à thermostat sur lequel est montée par mise en prise élastique une bague, celle-ci étant tournée de 900 par rapport à la figure 1 la figure 3 est une vue en coupe partielle d'une autre forme de réalisation de la zone de fixation; et

la figure 4 représente, en coupe partielle, une troi-

sième forme de réalisation de la zone de fixation.

Le robinet thermostatique de la figure 1 comporte un

corps de soupape 1 et un élément rapporté 2 à thermostat.

Sur le corps de soupape se trouve une saillie 3 qui entoure la tige de soupape et présente une première surface de support cylindrique 4 et, axialement décalée par rapport à celle-ci,

une seconde surface de support cylindrique 5 Cette saillie com-

porte de la manière usuelle une garniture d'étanchéité par l'intermédiaire de laquelle le poussoir actionnant la tige de soupape est guidé vers lextérieur O ' L'élément rapporté 2 à thermostat comporte un socle fixe 7 et une poignée rotative 8 qui de la manière habituelle entoure un organe de travail thermostatique et comprend un dispositif de réglage En fonction de la température et du réglage d'mue valeur nominalepeut être déplacé un organe de réglage 9 destiné à actionner le poussoir 6 et, par suite, l'organe obturateur de la soupape Le socle 7 comporte un

pied 10 qui présente des fentes axiales 11,de façon à obte-

nir plusieurs, en l'occurrence quatre, parties élastiques 12 formant pied Sur ces parties formant pied sont prévus des éléments de guidage 13 parallèles à l'axe du socle et qui,

lorsqu'il s'agit de glisser le pied de celui-ci sur la sail-

lie du corps de soupape, s'engagent dans des rainures corres-

pondantes 14 ménagées dans la surface de support 4 les parties

12 formant pied présentent une surface d'entratnement 15 si-

tuée dans une aire annulaire et sur laquelle vient agir une surface annulaire formant butée 16 d'une bague 17 formée d'un métal, comme par exemple du Silumin, afin de pousser la face frontale 18 du pied du socle contre un épaulement 19 du corps de soupape 1 Un dispositif d'ajustage 20 se compose d'une vis 21 qui, vissée dans un taraudage 22 traversant la bague

17 radialement, est réalisée sous la forme d'un goujon pré-

sentant un six pans creux 23 et porte un coin 24 présenté sous la forme d'une surface inclinée conique présentant de préférence un angle d'inclinaison de 450 Ce coin s'engage dans une rainure annulaire 25 ménagée dans la saillie 4 et qui présente elle aussi une surface inclinée 26 En cas de serrage de la vis 21, la bague 17 et, par suite, le pied 10 du socle sont déplacés en direction de la face frontale 19 du

corps de soupape.

Les fentes axiales Il présentent une longueur telle

que les parties 12 du pied peuvent être déformées suffisam-

ment loin radialement puisque seule labague 17 abesoin d'être glissée sur la partie antérieure du pied de socle portant la surface d'entraînement 15 La longueur axiale de la bague 17 est telle que les fentes 11 sont à peu près complètement re- couvertes Au voisinage du taraudage 22,la bague 17 présente un nez 27 qui s'engage dans l'une des fentes 11 e la propriété de déformation élastique des parties 12 du pied permet à la

bague 17 mise en place d'être tournée chaque fois d'un inter-

valle de 900 lorsque l'élément rapporté 2 à thermostat ne se trouve pas encore mis en place sur le corps de soupape 1 A

cette fin,le nez de mise en prise présente des bords biseau-

tés 28.

La périphérie intérieure des parties 12 du pied forme une première surface d'appui 29 qui repose sur la première surface de support 4, Les parties du pied sont solidaires d'une bague de liaison 30 dont la périphérie intérieure forme une seconde surface d'appui 31, laquelle repose sur la seconde surface de support 5 Par conséquent, lorsqu'il s'exerce sur l'élément rapporté 2 à thermostat une force transversale P. la seconde surface de support 5 subit une force de compression Q et la première surface de support 4 une force de compression R En outre, la bague 17 empêche les parties élastiques 12 du

pied de se soulever de façon notable de la saillie 30 Les ef-

forts de flexion et de traction subis par les parties élasti-

ques du pied sont donc extrêmement faibles Même dans le cas d'une force transversale P importante, par exemple de 750 Newton, une stabilité suffisante est assurée et ce également

pour un pied de socle à paroi mince.

Entre la bague de liaison 30 et une bague de montage 32 voisine de la poignée rotative 8 s'étendent des parois

radiales 33 de faible épaisseur,qui dans l'exemple de réali-

sation présentent entre elles une distance angulaire de 45 .

A l'extrémité intérieure des parois radiales 33 sont prévus

des élargissements 34 à des fins de renforcement transversal.

La bague de liaison 30 présente un prolongement cylindrique

pour assurer un raccordement sûr des parois radiales 33.

On obtient ainsi à la suite du pied 10 du socle une barrière

thermique 41.

Dans la forme de réalisation de la figure 3 sont uti-

lisés pour des éléments constitutifs correspondant à ceux de la figure 1 des chiffres de référence augmentés de 100 Dans cette forme de réalisation,il est prévu en tant que coin 124,

qui coopère avec la surface inclinée 126 de la rainure annu-

laire 125, un prolongement d'une pièce d'entraînement 136 qui, disposée dans une rainure axiale 111, est sollicitée par une vis 121 et s'engage avec un nez 137 dans un évidement 138 de la bague En cas de serrage de la vis 121,le coin 124 est poussé radialement vers l'intérieur, ce qui a pour effet de faire coulisser la bague 117 et par conséquent également le pied de socle 110 vers la gauche jusqu'à ce que celui-ci prenne appui contre le corps de soupape 101 Dans la forme de

réalisation de la figure 4 sont utilisés des chiffres de ré-

férence augmentés de 200 par rapport à la figure 1 La bague 217 est réalisée sous forme d'écrou à chapeau et est en prise par un taraudage 239 avec un filetage extérieur 240 du corps de soupape 201 Dans ce castant la surface formant butée

complémentaire 215 du pied de socle 210 que la surface for-

mant butée 216 de la bague 217 sont réalisées sous forme de surface conique Par conséquent, lors du serrage de la bague

217 les parties 212 du pied sont non seulement poussées con-

tre le corps de soupape 201 mais en même temps radialement vers l'intérieurde façon à prendre appui sans jeu sur la

première surface de support 204.

le dispositif de fixation décrit ci-dessus est appli-

cable quel que soit le principe de fonctionnement du thermo-

stat rapporté, que celui-ci comporte une sonde thermométri-

que incorporée ou une sonde à distance, que la commande de la

soupape en fonction de la température se réalise par l'in-

termédiaire d'une tension de vapeur ou de la dilatation volu-

métrique d'un liquide ou d'une matière solide ou analogues.

o

Claims

REVENDICATIONS

1 Robinet thermostatique comprenant un corps de sou-

pape et un élément rapporté à thermostat, lequel comporte un

socle dont le pied présentant des fentes ouvertes en direc-

tion de la face frontale est glissé avec une surface d'appui sur une surface de support formée sur une saillie du corps de soupape entourant la tige de soupape et est entouré par une bague qui à des fins d'assujettissement axial prend appui

avec une surface formant butée sur une surface d'entraîne-

ment du pied du socle et peut être déplacée axialement par

rapport au corps de soupape au moyen d'un dispositif d'ajus-

tage, caractérisé en ce que le pied ( 10; 110 9 210) du so-

cle présente au-delà des fentes ( 11; 111; 211) une seconde surface d'appui annulaire ( 31; 131; 231),et en ce que la saillie ( 3 D 103; 203) du corps de soupape s'étend jusqu'à

la zone de cette seconde surface d'appui et forme pour celle-

ci une seconde surface de support ( 5; 105; 205), 2 Robinet thermostatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague ( 17; 117) s'étend axialement à peu près sur la longueur des fentes et entoure le pied du

socle avec tout au plus un faible jeu.

3 Robinet thermostatique selon la revendication 1 ou

2, caractérisé en ce que la surface formant butée complémen-

taire ( 215) sur le pied ( 210) du socle et la surface formant

butée ( 216) sur la bague ( 217) sont des surfaces coniques.

4 Robinet thermostatique selon l'une quelconque des

revendications 1 à 3, caractérisé Qn-ce que le dispositif

d'ajustage ( 20; 120) comporte une rainure ( 25; 125), ména-

gée dans la saillie ( 3; 103) du corps de soupape et recou-

verte par la bague ( 17; 117), avec une surface inclinée

( 26; 126) présentant une composante dans la direction axia-

le, et un coin ( 24; 124) coopérant avec cette surface in-

clinée et maintenu de manière réglable par la bague.

Robinet thermostatique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le coin ( 24) est le sommet conique

d'une vis ( 21) qui, disposée dans un taraudage ( 22) s'éten-

dant radialement à travers la bague ( 17), passe par le pied

( 10) du socle.

6 Robinet thermostatique selon la revendication 5, caractérisé en ce que la vis ( 21) traverse une fente ( 11) du pied ( 10) du socle. 7 Robinet thermostatique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le coin ( 124) est formé sur une pièce ( 136) qui, s'étendant dans une fente ( 111) du pied ( 110) du socle, prend appui en direction axiale sur la bague ( 117) et

est réglable par une vis ( 121) montée dans un taraudage tra-

versant la bague radialement.

8 Robinet thermostatique selon l'une quelconque des

revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la vis ( 21; 121)

est un goujon présentant un polygone creux ( 23; 123).

9 Robinet thermostatique selon l'une quelconque des

revendications 4 à 8, caractérisé en ce que la rainure ( 25;

) est une rainure annulaire présentant une surface incli-

née conique ( 26; 126).

Robinet thermostatique selon l'une quelconque des

revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la bague ( 17)

présente un nez ( 27) qui s'engage dans une fente ( 11) du

pied ( 10) du socle.

11 Robinet thermostatique selon la revendication 10,

caractérisé en ce que le nez ( 27) présente des bords biseau-

tés ( 28).

12 Robinet thermostatique selon l'une quelconque des

revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le pied ( 10) du

socle présente des nervures de guidage ( 13) parallèles à

l'axe de ce dernier qui s'engagent dans des rainures corres-

pondantes ( 14) d'au moins l'une ( 4) des surfaces de support.

13 Robinet thermostatique selon l'une quelconque des

revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il est prévu, du

c 8 té de la seconde surface d'appui ( 31; 131; 231) éloigné des fentes ( 11), une barrière thermique ( 41) constituée par

des éléments de socle rigides présentant entre eux des ou-

vertures. il 14 Robinet thermostatique selon la revendication 13, caractérisé en ce que des parois radiales ( 33; 133 233) de faible épaisseur s'étendent entre une bague de liaison ( 30; ; 230) portant la seconde surface d'appui ( 31; 131; 231) et une bague de montage ( 32) décalée axialement par rap-

port à la bague de liaison.

Robinet thermostatique selon la revendication 14, caractérisé en ce que les parois radiales ( 33) présentent à leur extrémité intérieure des élargissements ( 34) à des fins

de renforcement transversal.