FR2534535A1

FR2534535A1 - Cap and filling pipe for a vehicle radiator

Info

Publication number: FR2534535A1
Application number: FR8316461A
Authority: FR
Inventors: Hans Martin
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1982-10-19
Filing date: 1983-10-17
Publication date: 1984-04-20
Also published as: FR2534535B1; ES274086Y; ES274086U

Abstract

Cap and filling pipe for a vehicle radiator comprising a cover, a pressure-relief valve and a low-pressure valve. The flap 1 of the pressure-relief valve has guides 3 opposite the inside wall of the filling pipe 2 and between which free spaces are left in the area between the inside wall of the pipe 2 and the valve seat 4. Application to motor vehicles.

Description

La présente invention concerne un bouchon et une tubulure de remplissage pour un radiateur de véhicule, avec un couvercle obturant l'extrémité de la tubulure de remplissage et une soupape de surpression comprenant un clapet auquel est affecté un siège formé par la tubulure de remplissage et disposé à l'intérieur de cette dernière et à distance de son extrémité, et avec une soupape de dépression comprenant un clapet auquel est affecté un siège formé par le clapet de la soupape de surpression. The present invention relates to a plug and a filling pipe for a vehicle radiator, with a cover closing the end of the filling pipe and a pressure relief valve comprising a valve to which is assigned a seat formed by the filling pipe and arranged inside the latter and at a distance from its end, and with a vacuum valve comprising a valve to which is assigned a seat formed by the valve of the pressure relief valve.

Pour admettre des températures plus élevées d'entrée de l'eau de refroidissement, il est connu de faire fonctionner l'ensemble du système de refroidissement sous pression. Une soupape de surpression est prévue pour limiter la pression à une valeur prédéterminée et permet à l'eau de refroidissement de s'échapper vers un vase d'expans ion par exemple quand la pression augmente. To admit higher temperatures for entering the cooling water, it is known to operate the entire cooling system under pressure. A pressure relief valve is provided to limit the pressure to a predetermined value and allows the cooling water to escape to an expansion vessel, for example when the pressure increases.

Pour éviter une dépression dans le système lors d'un refroidissement, une soupape de dépression est en outre prévue, par laquelle de l'eau est aspirée du vase d'expansion dans le système de refroidissement lors d'un refroidissement. I1 est connu d'intégrer la soupape de surpression et la soupape de dépression dans le bouchon de la tubulure de remplissage, à laquelle est relié le vase d'expansion, qui peut être un réservoir distinct ou intégré dans le boîtier d'eau du radiateur. Le bouchon comporte un couvercle obturant ltex- trémité de la tubulure de remplissage vers l'extérieur. A distance de l'extrémité de la tubulure de remplissage se trouve un siège de soupape, formé par la tubulure et auquel est affecté un clapet de soupape de surpression, maintenu par le bouchon.Le raccordement au vase d'expansion ou à l'air libre se trouve entre l'extrémité de la tubulure de remplissage et le siège de soupape. Le clapet de la soupape de surpression porte le clapet d'une soupape de dépression et constitue son siège. Pour obtenir une section d'éeoulement suffisante quand la soupape de surpression est ouverte, le diamètre de son clapet est nettement inférieur à celui de la paroi intérieure de la tubulure de remplissage, de façon à laisser une section libre suffisante. te clapet de la soupape de surpression est constitué par un corps cylindrique, formé à partir d'une tôle de laiton en particulier, guidé axialement par un axe fixé sur le couvercle et chargé par un ressort de compression, disposé entre le clapet de la soupape de surpression et le couvercle.Dans cette forme de réalisation, le clapet de la soupape de surpression n'est pas bloqué radialement par rapport au siège de soupape formé par la tubulure de remplissage ou par rapport à son axe. Il en résulte une charge irrégulière du siège par le clapet de la soupape de surpression, du fait d'une action excentrée du ressort de compression. La pression d'étanchéité et d'ouverture est ainsi répartie ïrrégulièrement sur la circonférence, de sorte que la valeur effective ne correspond pas à la valeur de dimensionnement. Des problèmes notables risquent ainsi de se poser pendant le fonctionnement du moteur du véhicule, notamment dans le cas d'une charge importante. To avoid a vacuum in the system during cooling, a vacuum valve is also provided, by which water is drawn from the expansion tank into the cooling system during cooling. It is known to integrate the pressure relief valve and the vacuum valve in the cap of the filling pipe, to which the expansion tank is connected, which can be a separate tank or integrated in the water housing of the radiator. . The cap has a cover closing the end of the filler neck towards the outside. A distance from the end of the filling pipe is a valve seat, formed by the pipe and to which is assigned a pressure relief valve, held by the cap. Connection to the expansion tank or to the air between the end of the filler neck and the valve seat. The valve of the pressure relief valve carries the valve of a vacuum valve and constitutes its seat. To obtain a sufficient flow section when the pressure relief valve is open, the diameter of its valve is significantly smaller than that of the inner wall of the filling pipe, so as to leave a sufficient free section. the valve of the pressure relief valve is constituted by a cylindrical body, formed from a sheet of brass in particular, guided axially by an axis fixed on the cover and loaded by a compression spring, disposed between the valve of the valve pressure relief valve and the cover. In this embodiment, the valve of the pressure relief valve is not blocked radially with respect to the valve seat formed by the filler neck or with respect to its axis. This results in an irregular loading of the seat by the valve of the pressure relief valve, due to an eccentric action of the compression spring. The sealing and opening pressure is thus distributed evenly over the circumference, so that the actual value does not correspond to the design value. Significant problems may therefore arise during the operation of the vehicle engine, particularly in the case of a heavy load.

L'invention a pour objet un bouchon du type précité, garantissant une répartition plus régulière de la pression d'étanchéité et d'ouverture sur la circonférence du siège de soupape, de façon à réduire le risque de perturbation du fonctionnement de la soupape de surpression. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le clapet de la soupape de surpression présente des guides en regard de la paroi intérieure de la tubulure de remplissage, entre lesquels des espaces libres demeurent dans la zone comprise entre la paroi intérieure de la tubulure de remplissage et le siège de soupape. The subject of the invention is a plug of the aforementioned type, guaranteeing a more regular distribution of the sealing and opening pressure around the circumference of the valve seat, so as to reduce the risk of disturbance of the operation of the pressure relief valve. . According to an essential characteristic of the invention, the valve of the pressure relief valve has guides facing the inner wall of the filling pipe, between which free spaces remain in the zone between the inside wall of the filling pipe. and the valve seat.

Cette forme de réalisation prévoit un guidage entre la paroi intérieure de la tubulure de remplissage et le clapet de la soupape de surpression, intervenant en particulier lors de la mise en place du bouchon et assurant un alignement suffisamment précis du clapet de la soupape de surpression dans la tubulure de remplissage et son positionnement concentrique sur le siège de soupape. Il est facile de dimensionner les espaces libres entre les guides de façon à obtenir une section d'écoulement suffisamment grande quand la soupape de surpression est ouverte. This embodiment provides a guide between the inner wall of the filling pipe and the valve of the pressure relief valve, intervening in particular during the fitting of the plug and ensuring a sufficiently precise alignment of the valve of the pressure relief valve in the filler neck and its concentric positioning on the valve seat. It is easy to size the free spaces between the guides so as to obtain a sufficiently large flow section when the pressure relief valve is open.

Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, le corps du clapet de la soupape de surpression est une pièce plastique injectée. Une telle pièce présente des propriétés de glissement meilleures que celles d'une pièce métallique, de sorte que le risque de grippage et de blocage est également diminué. In a particularly advantageous embodiment of the invention, the valve body of the pressure relief valve is an injected plastic part. Such a part has better sliding properties than those of a metal part, so that the risk of seizing and blocking is also reduced.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et du dessin annexé sur lequel la figure 1 est une coupe axiale d'un bouchon et d'une tubulure de remplissage selon l'invention pour un radiateur de véhicule; la figure 2 est une élévation partielle à plus grande échelle du corps de la soupape de surpression du bouchon selon figure 1; et la figure 3 est une coupera plus grande échelle encore d'un détail suivant l'axe III-III de la figure 2. Other characteristics and advantages of the invention will be better understood with the aid of the detailed description below of an exemplary embodiment and of the appended drawing in which FIG. 1 is an axial section of a plug and of a filling pipe according to the invention for a vehicle radiator; Figure 2 is a partial elevation on a larger scale of the body of the plug pressure relief valve according to Figure 1; and FIG. 3 is a section on a still larger scale of a detail along the axis III-III of FIG. 2.

La tubulure de remplissage 2 représentée à la figure 1 est destinée au montage sur la tubulure de remplissage d'un boîtier d'eau de radiateur. L'extrémité extérieure 21 de la tubulure de remplissage 2 est rabattue vers l'extérieur et munie d'un profilage du type bossage, que vient entourer un rebord de verrouillage du couvercle 6 d'un bouchon. Le couvercle 6, réalisé sous forme d'une pièce plastique injectées est muni d'une lèvre d'étanchéité 23, s'appliquant sur la paroi intérieure de la tubulure de remplissage 2 et présentant en outre avantageusement un profilage formant un joint à labyrinthe. Cette lèvre d'étanchéité 23 se raccorde à une gorge annulaire 26 dans laquelle est disposé un joint torique 27. The filling pipe 2 shown in Figure 1 is intended for mounting on the filling pipe of a radiator water housing. The outer end 21 of the filling tube 2 is folded outwards and provided with a boss type profiling, which is surrounded by a lid locking rim 6 of a plug. The cover 6, produced in the form of an injected plastic part, is provided with a sealing lip 23, applying to the interior wall of the filling tube 2 and also advantageously having a profiling forming a labyrinth seal. This sealing lip 23 is connected to an annular groove 26 in which an O-ring 27 is arranged.

A distance de l'extrémité supérieure de la tubulure de remplissage 2, un siège 4 de soupape est formé dans cette dernière, sous forme d'un bourrelet annulaire circulaire, de diamètre inférieur à celui de la paroi intérieure de-la tubulure 2. Un raccord 28 est disposé entre le siège 4 de soupape et l'extrémité supérieure de la tubulure de remplissage 2, sur cette dernière, et aboutit soit à un vase d'espansion non représenté, soit à l'air libre. Le joint torique 27 est avantageux uniquement quand un vase d'expansion est prévu. A distance from the upper end of the filling pipe 2, a valve seat 4 is formed in the latter, in the form of a circular annular bead, of diameter smaller than that of the inner wall of the pipe 2. A connector 28 is disposed between the valve seat 4 and the upper end of the filling pipe 2, on the latter, and leads either to an expansion tank not shown, or to the open air. The O-ring 27 is advantageous only when an expansion tank is provided.

Le siège 4 formé par la tubulure de remplissage 2 fait partie d'une soupape de surpression comprenant un clapet 1, fixé sur le couvercle 6. Le clapet 1 de soupape est constitué par un corps cylindrique 7, produit sous forme-d'une pièce plastique injectée et dont le fond muni d'une ouverture est encliqueté sur un axe expansible 5, en saillie sur le couvercle 6 vers l'intérieur. L'axe expansible 5, formant une seule pièce plastique avec le couvercle 6, est muni de fentes axiales 24 et de becs d'encliquetage 25 venant se placer sous le bord de l'ouverture du fond du corps 7. Entre le corps 7 et le couvercle 6 est disposé un ressort de compression 13, centré sur une collerette 29 du couvercle 6 et extérieurement sur la partie cylindrique du corps 7.Ce dernier, qui est également une pièce plastique injectée, est muni d'une rondelle d'appui élastique 10 en tôle, dont la face en regard du siège 4 de soupape porte un joint 11 de clapet en caoutchouc ou en matériau élastique similaire. The seat 4 formed by the filling pipe 2 is part of a pressure relief valve comprising a valve 1, fixed on the cover 6. The valve 1 of the valve consists of a cylindrical body 7, produced in the form of a part injected plastic and whose bottom provided with an opening is snapped onto an expandable axis 5, projecting from the cover 6 inwards. The expandable axis 5, forming a single plastic part with the cover 6, is provided with axial slots 24 and snap-fit spouts 25 which are placed under the edge of the opening in the bottom of the body 7. Between the body 7 and the cover 6 is disposed a compression spring 13, centered on a flange 29 of the cover 6 and externally on the cylindrical part of the body 7. The latter, which is also an injected plastic part, is provided with an elastic support washer 10 made of sheet metal, the opposite face of the valve seat 4 carrying a seal 11 of a valve made of rubber or similar elastic material.

Le diamètre du joint 11 de clapet est inférieur à celui de la rondelle d'appui 10, qui est maintenue par des saillies 9 du corps 7 en forme de griffes. Les saillies 9 sont constituées chacune par deux branches 14 sensiblement radiales et parallèles, repliées radialement à l'extérieur, vers le siège 4 de soupape, et dont les extrémités sont réunies par une traverse 15. Dans la zone comprise entre les branches 14, les traverses 15 forment des talons d'en- cliquetage 16, maintenant la rondelle d'appui axialement tout en lui assurant une mobilité circonférentielle. Cette conception permet de produire le corps avec les talons d'encliquetage sous forme d'une pièce injectée, à l'aide de moules simples, sans glissières pour la réalisation de dépouilles ou d'éléments semblables.Les bords des branches 14, repliés axialement, forment des guides 3 situés en regard et à faible distance de la paroi intérieure de la tubulure de remplissage 2. Ils constituent ainsi un guidage du clapet 1 de la soupape de surpression, qui est par suite aligné et guidé dans la tubulure de remplissage 2, de sorte que ie risque de gauchissement est notablement réduit lors de la mise en place du bouchon, et que surtout un positionnement centré du clapet 1 de la soupape de surpression sur le siège 4 est garanti.The diameter of the valve seal 11 is less than that of the support washer 10, which is held by projections 9 of the body 7 in the form of claws. The projections 9 each consist of two substantially radial and parallel branches 14, folded radially outwards, towards the valve seat 4, and the ends of which are joined by a cross member 15. In the area between the branches 14, the sleepers 15 form snap-on heels 16, holding the support washer axially while providing it with circumferential mobility. This design makes it possible to produce the body with the snap-on heels in the form of an injected part, using simple molds, without slides for the production of bodies or the like. The edges of the branches 14, axially folded , form guides 3 located opposite and at a short distance from the inner wall of the filling pipe 2. They thus constitute a guide for the valve 1 of the pressure relief valve, which is consequently aligned and guided in the filling pipe 2 , so that the risk of warping is significantly reduced during the fitting of the plug, and above all a centered positioning of the valve 1 of the pressure relief valve on the seat 4 is guaranteed.

Afin de permettre un encliquetage sur de la rondelle d'appui élastique 10 et d'utuliser son élasticité pour ce faire, le corps 7 ne prend appui sur la rondelle 10 que par une collerette 12 qui s'étend jusque dans la zone située en regard du point d'appui du ressort de compression 13. La mobilité axiale de la partie de la rondelle d'appui extérieure à la collerette 12 compense les aspérités du siège 4 de la soupape. La mobilité de la rondelle d'appui 10 (avec le joint 11 de clapet) dans le sens circonférentiel par rapport au corps 7 évite tout mouvement relatif entre le siège 4 et le joint li lors de la fermeture et pratiquement toute transmission de couple au ressort de compression 13, ce qui régularise la force exercée par le ressort pendant la fermeture.Il est avanta- geux de choisir un faible diamètre de la collerette 13, car il en résulte un faible couple de frottement, en particulier aussi du fait du faible coefficient de frottement entre la matière plastique et le métal. In order to allow a snap-fastening on the elastic support washer 10 and to use its elasticity to do this, the body 7 is supported on the washer 10 only by a flange 12 which extends into the zone located opposite of the fulcrum of the compression spring 13. The axial mobility of the part of the support washer external to the flange 12 compensates for the roughness of the seat 4 of the valve. The mobility of the support washer 10 (with the valve seal 11) in the circumferential direction relative to the body 7 avoids any relative movement between the seat 4 and the seal li during closing and practically any torque transmission to the spring compression 13, which regulates the force exerted by the spring during closing. It is advantageous to choose a small diameter of the flange 13, because this results in a low friction torque, in particular also due to the low coefficient friction between the plastic and the metal.

Le bouchon comporte en outre une soupape de dépression, cons tituée par un clapet 17 produit sous forme d'une pièce plastique injectée et en regard duquel le joint 11 constitue un siège. Le clapet 17 de la soupape de dépression est produit en une seule pièce avec un axe 18 de section cruciforme, qui traverse la rondelle d'appui 10 et le joint 11 de clapets et dont l'extrémité 19 présente un profilage sur lequel prend appui l'extrémité d'un ressort de compression 20 conique, dont l'autre extrémité prend appui intérieurement sur la rondelle 10. Une légère déformation élastique permet de glisser facilement la spire de plus faible diamètre du ressort de compression 20 sur l'extrémité 19 de l'axe 18, biseautée coni quement vers I'extérieurs ladite spire s' encliquetant alors dans le profilage
Le bouchon selon l'invention offre non seulement une sécurité de fonctionnement accrue, mais en outre l'avantage d'entre constitué par des pièces faciles à produire, pratiquement toutes realisees sous forme de pièces plastiques injectées et réunies par encliquetage, de sorte qu'un montage facile est possible sans recours à des outils et en particulier sans utilisation d'outils de déformation.The plug further comprises a vacuum valve, constituted by a valve 17 produced in the form of an injected plastic part and opposite which the seal 11 constitutes a seat. The valve 17 of the vacuum valve is produced in a single piece with an axis 18 of cruciform section, which passes through the support washer 10 and the seal 11 of valves and the end 19 of which has a profiling on which is supported l end of a conical compression spring 20, the other end of which rests internally on the washer 10. A slight elastic deformation makes it possible to easily slide the turn of smaller diameter of the compression spring 20 onto the end 19 of the axis 18, beveled conically towards the exterior, said coil then snaps into the profiling
The stopper according to the invention not only offers increased operating safety, but also the advantage of being constituted by parts which are easy to produce, practically all produced in the form of plastic parts injected and joined together by snap-fastening, so that easy assembly is possible without the use of tools and in particular without the use of deformation tools.

Bien entendu, diverses modifications peuvent etre apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art to the principle and to the devices which have just been described only by way of nonlimiting examples, without departing from the scope of the invention.

Claims

1. Plug and filling pipe for a vehicle radiator, with a cover closing the end of the filling pipe and a pressure relief valve comprising a valve to which is assigned a seat formed by the filling pipe, inside the latter and at a distance from its end, and with a vacuum valve comprising a valve to which is assigned a seat formed by the valve of the pressure relief valve, said plug being characterized in that the valve (1) of the pressure relief valve has guides (3) facing the inner wall of the filling pipe (2) and between which free spaces remain in the area between the inside wall of the filling pipe (2) and the seat (4) of valve.

2. Cap according to claim 1, characterized in that the valve (1) of the pressure relief valve comprises a cylindrical body (7), the open side of which is provided with a flange (8) facing the seat (4), the edge of which has several projections (9) in the form of claws which constitute the guides (3) and surround a support washer (10) of diameter adapted to the seat (4) and the face of which faces the seat (4) is covered with a rubber valve or similar material seal (11).

3. Stopper according to claim 2, characterized in that the body (7) has a collar (12) of smaller diameter, supporting the support washer (10) and opposite which is the bearing surface of the spring. compression (13) disposed between the cover (6) and the body (7).

4. Cap according to one of revenedications 2 or 3, characterized in that the body (7) is produced in the form of an injected plastic part.

5. Stopper according to claim 4, characterized in that the projections (9) in the form of claws each consist of two branches (14) substantially radial, parallel and the ends of which are folded axially and joined by a crosspiece (15) which forms a heel (16) projecting inside towards the center.

6. Stopper according to claim 5, characterized in that the edge of the heels (16) is beveled.

7. Plug according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the valve (17) of the vacuum valve is an injected plastic part, on which is formed an axis (18) of cross-section, which passes through the seal ( 11) of a rubber or similar material valve and the support washer (10), and the end (19) of which is made to bear for a compression spring (20), the second end of which bears on the washer ( 10).

8. Stopper according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the cover (6) - is produced in the form of a single plastic part injected with the locking flange (22) surrounding the flange (21) of the tubing filling (2), a sealing lip (23) penetrating said tubing (2), and an expandable pin (5) fixing the cylindrical body (7) and having axial slots (24) and snap-on spouts (25) which are placed under the bottom of the cylindrical body (7).