FR2675878A1

FR2675878A1 - THERMOSTATIC VALVE.

Info

Publication number: FR2675878A1
Application number: FR9114994A
Authority: FR
Inventors: Saur Roland; Frunzetti Barbu
Original assignee: Behr Thomson Dehnstoffregler GmbH and Co
Current assignee: Behr Thomson Dehnstoffregler GmbH and Co
Priority date: 1991-04-23
Filing date: 1991-12-04
Publication date: 1992-10-30
Also published as: ITMI920014A0; ES1019311U; IT1258745B; ES1019311Y; ITMI920014A1; DE9104964U1; GB9206936D0; GB2255156A

Abstract

L'invention concerne une soupape thermostatique comportant un élément de travail thermostatique dont le boîtier est pourvu d'un collet annulaire contre lequel s'appuie un plateau de soupape. Le plateau de soupape 12 est réalisé en matière plastique et peut être fixé en direction axiale par conjugaison de formes sur le boîtier 10 de l'élément de travail.The invention relates to a thermostatic valve comprising a thermostatic working element, the housing of which is provided with an annular collar against which a valve plate rests. The valve plate 12 is made of plastic and can be fixed in the axial direction by mating shapes on the housing 10 of the working element.

Description

La présente invention concerne une soupapeThe present invention relates to a valve

thermostatique comportant un élément de travail thermo- thermostatic system comprising a thermostatic working element

statique dont le boîtier est pourvu d'un collet annulaire static whose housing is provided with an annular collar

contre lequel s'appuie un plateau de soupape. against which a valve plate is supported.

Des soupapes thermostatiques de ce genre, qui sont utilisées notamment comme thermostats pour Thermostatic valves of this kind, which are used in particular as thermostats for

le fluide de refroidissement de dispositifs de refroi- the cooling fluid of cooling devices

dissement de véhicules automobiles, comportent des plateaux réalisés en tôle A cet égard, une tôle formée d'un matériau ne rouillant pas ou bien une tôle pourvue motor vehicles, comprise trays made of sheet metal In this respect, a sheet formed of a material which does not rust or a sheet provided with

d'un revêtement en matière élastomère est utilisée. a coating of elastomeric material is used.

Ces plateaux de soupapes sont fixés par emmanchement These plates of valves are fixed by fitting

sur le boîtier de l'élément de travail thermostatique. on the housing of the thermostatic work element.

L'invention a pour but de diminuer le coût de fabrication d'une soupape thermostatique du type précité. Ce problème est résolu en ce que le plateau de soupape est réalisé en matière plastique et est maintenu en direction axiale et par conjugaison de formes sur le boîtier de l'élément de travail Un tel plateau de soupape peut être fabriqué d'une manière simple notamment comme une pièce moulée par injection et, du fait du matériau utilisé, déjà il ne rouille pas et ne nécessite aucune protection additionnelle contre la rouille L'utilisation d'un plateau de soupape formé de matière plastique est alors possible par le fait qu'une liaison est établie par conjugaison de The invention aims to reduce the cost of manufacturing a thermostatic valve of the aforementioned type. This problem is solved in that the valve plate is made of plastic material and is held in the axial direction and by conjugation of shapes on the housing of the working element. Such a valve plate can be manufactured in a simple manner, in particular as an injection molded part and, because of the material used, it does not rust and does not require any additional protection against rust. The use of a valve plate made of plastic material is then possible by the fact that binding is established by conjugation of

formes entre le boîtier de l'élément de travail thermo- forms between the housing of the thermo-

statique et le plateau de soupape Cette liaison par conjugaison de formes, réalisée avantageusement comme une liaison de blocage avec accrochage, permet d'obtenir de façon sûre que le plateau de soupape soit installé de façon permanente et sans se détacher du boîtier de l'élément de travail Cela ne serait pas possible au moyen d'un emmanchement car pratiquement toute matière plastique a tendance à fluer sous l'influence de la static and the valve plate This form-locking connection, advantageously formed as a locking connection with hooking, makes it possible to obtain in a secure manner that the valve plate is permanently installed and without detaching itself from the housing of the element. This would not be possible by means of a fitting because virtually any plastic tends to flow under the influence of

chaleur et d'une charge.heat and a charge.

Selon une autre particularité de l'invention, il est prévu qu'une paroi de délimitation de l'évidement en forme de rainure annulaire du plateau de soupape soit pourvue d'un biseau d'entrée Cela facilite la réalisation de la liaison de blocage avec accrochage entre le boîtier de l'élément de travail et le plateau According to another feature of the invention, it is provided that a delimiting wall of the annular groove-shaped recess of the valve plate is provided with an input bevel This facilitates the realization of the locking connection with snap between the work item case and the tray

de soupape.valve.

Selon une autre particularité de l'invention, il est prévu qu'une paroi de délimitation de l'évidement en forme de rainure annulaire du plateau de soupape soit pourvue d'au moins une fente orientée sensiblement axialement Il est ainsi possible de diviser cette paroi de délimitation en une ou plusieurs languettes According to another feature of the invention, it is provided that a delimiting wall of the annular groove-shaped recess of the valve plate is provided with at least one slot oriented substantially axially. It is thus possible to divide this wall. delimitation in one or more tabs

élastiques qui permettent d'une manière simple la réali- elastics which allow in a simple way the realization

sation de la liaison de blocage avec accrochage. the locking link with latching.

Selon encore un autre aspect de l'invention, il est prévu que le contour intérieur de l'évidement en forme de rainure annulaire soit, dans une direction axiale, légèrement plus petit que le collet annulaire du boîtier Ainsi le plateau de soupape est maintenu par une surface d'appui constamment au moyen d'une force de précontrainte contre une surface antagoniste du boîtier de l'élément de travail de sorte qu'on est assuré d'une étanchéité au moins suffisante entre le According to yet another aspect of the invention, it is provided that the inner contour of the annular groove recess is, in an axial direction, slightly smaller than the annular collar of the housing Thus the valve plate is held by a bearing surface constantly by means of a prestressing force against an opposing surface of the housing of the working element so that it is ensured of a seal at least sufficient between the

plateau de soupape et le boîtier.valve plate and housing.

Selon encore une autre particularité de l'in- According to yet another particularity of the in-

vention, il est prévu que le plateau de soupape soit pourvu d'un logement de réception d'une bague élastique d'étanchéité faisant saillie du plateau Cette bague élastique d'étanchéité permet d'obtenir une étanchéité plus sûre entre le plateau de soupape et un siège de soupape, sans avoir à maintenir une très grande précision35 de fabrication aussi bien pour le plateau de soupape que pour le siège de soupape Selon un autre aspect, As a result, it is provided that the valve plate is provided with a receptacle for receiving a resilient sealing ring projecting from the plate. This elastic sealing ring makes it possible to obtain a more secure seal between the valve plate and a valve seat, without having to maintain a very high precision of manufacture for both the valve plate and the valve seat According to another aspect,

il est avantageusement prévu que la bague d'étanchéité soit maintenue par conjugaison de formes dans le loge- ment. 5 Selon encore une autre particularité de l'in- it is advantageously provided that the sealing ring is maintained by conjugation of shapes in the housing. According to yet another feature of the invention,

vention, il est prévu que le plateau de soupape soit vention, the valve plate is intended to be

pourvu d'au moins une butée située en retrait par rap- provided with at least one abutment set back by

port à la bague d'étanchéité Cette butée limite la port to the sealing ring This stop limits the

course maximale du plateau de soupape lors de la ferme- maximum stroke of the valve plate when closing

ture de la soupape et par conséquent la compression exercée sur la bague d'étanchéité On empêche ainsi valve and therefore the compression exerted on the sealing ring.

que la bague d'étanchéité soit trop fortement compri- that the sealing ring is too much

mée et par conséquent endommagée. damaged and therefore damaged.

Selon d'autres particularités de la soupape thermostatique conforme à l'invention: According to other features of the thermostatic valve according to the invention:

La fente au moins prévue dans la paroi de délimita- The slot at least provided in the delimiting wall

tion de l'évidement en forme de rainure annulaire du plateau de soupape s'étend jusque dans le fond de ladite rainure; le logement recevant la bague d'étanchéité comporte the annular groove recess of the valve plate extends into the bottom of said groove; the housing receiving the sealing ring comprises

une surface d'appui qui dépasse supérieurement en direc- a bearing surface that protrudes

tion radiale, du milieu de la section de la bague d'étan- radially, from the middle of the section of the sealing ring

chéité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de chéité. Other features and advantages of the invention will be highlighted in the following

la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, the description given by way of non-limiting example,

en référence au dessin unique annexé qui représente en vue en coupe axiale un plateau de soupape pour une with reference to the attached single drawing which shows in axial section a valve plate for a

soupape thermostatique, dont l'élément de travail thermo- thermostatic valve, whose thermostatic

statique est seulement indiqué.static is only indicated.

Des soupapes thermostatiques sont utilisées dans les circuits de fluide de refroidissement de moteurs à combustion interne afin de maintenir la température du fluide de refroidissement, et par conséquent la température du moteur, à un niveau prédéterminé Thermostatic valves are used in the internal combustion engine cooling fluid circuits to maintain the coolant temperature, and therefore the engine temperature, at a predetermined level

et d'atteindre ce niveau de température le plus rapide- and reach this fastest temperature level-

ment possible Elles assurent la régulation de l'écou- It is possible to regulate the flow of

lement du fluide de refroidissement entre le moteur à combustion interne et le radiateur au moyen d'un conduit de court-circuitage. Sur le dessin, le seul composant de la soupape thermostatique qui a été représenté par des lignes cooling fluid between the internal combustion engine and the radiator by means of a short-circuiting duct. In the drawing, the only component of the thermostatic valve that has been represented by lines

en trait mixte est un élément de travail thermostatique. dotted line is a thermostatic work element.

Il comporte un boîtier 10, qui contient une matière dilatable en fonction de la température et dont la dilatation en fonction de la température produit un mouvement de sortie d'un piston de travail 11 hors du boîtier 10 Le piston de travail 11 s'appuie sur un contre-appui, non représenté, de telle sorte que, sous l'effet de son mouvement de sortie, le boîtier It comprises a housing 10, which contains a temperature-expandable material and whose expansion as a function of temperature produces an output movement of a working piston 11 out of the housing 10 The working piston 11 is supported by a counter-support, not shown, so that, under the effect of its output movement, the housing

soit déplacé en opposition à la direction de sortie. moved in opposition to the exit direction.

Sur le boîtier 10 est fixé un plateau de soupape 12, On the housing 10 is fixed a valve plate 12,

auquel est associé un siège de soupape, non représenté. which is associated with a valve seat, not shown.

Sur le plateau de soupape 12 s'accroche un ressort de rappel, non représenté, qui est agencé sous la forme d'un ressort hélicoïdal entourant à distance le boîtier Ce ressort de rappel exerce une poussée sur le plateau de soupape 12, et par conséquent sur le boîtier , lorsque le fluide de refroidissement est froid, dans la position de fermeture pour laquelle le piston On the valve plate 12 hangs a return spring, not shown, which is arranged in the form of a coil spring remotely surrounding the housing. This return spring exerts a thrust on the valve plate 12, and therefore on the housing, when the cooling fluid is cold, in the closed position for which the piston

de travail 11 est rentré dans le boîtier 10. 11 is entered in the housing 10.

Le plateau de soupape 12 est réalisé en un The valve plate 12 is made in one

matériau résistant à la chaleur, par exemple une ultra- heat-resistant material, for example an ultraviolet

amide Il est relié par conjugaison de formes avec le boîtier 10 de telle sorte que sa position par rapport au boîtier 10 ne change pas, également sous l'influence amide It is connected by conjugation of shapes with the housing 10 so that its position relative to the housing 10 does not change, also under the influence

d'une charge et de la température.a load and the temperature.

Le plateau de soupape 12 a une forme annulaire et comporte un évidement central 13 dont le contour intérieur est adapté au contour extérieur d'un collet annulaire 14 du boîtier 10 Ce collet annulaire 14 est situé dans une zone de l'extrémité ouverte du boîtier à partir de laquelle le piston de travail 11 peut sortir La zone du plateau de soupape qui est opposée au piston de travail 11 est agencée comme un appendice The valve plate 12 has an annular shape and has a central recess 13 whose inner contour is adapted to the outer contour of an annular collar 14 of the housing 10. This annular collar 14 is located in an area of the open end of the housing. From which the working piston 11 can exit the zone of the valve plate which is opposed to the working piston 11 is arranged as an appendix

en forme de collerette qui contient une partie de l'évi- in the form of a collar which contains part of the

dement 13 en forme de rainure annulaire Cet évidement 13 en forme de rainure annulaire comporte un fond 15 sensiblement cylindrique, qui est adapté à une partie cylindrique du collet annulaire 14 Sur le côté opposé au piston de travail 11, il est prévu une surface d'appui 16 de forme tronconique, qui est également adaptée This annular groove-shaped recess 13 has a substantially cylindrical bottom 15 which is adapted to a cylindrical portion of the annular collar 14. On the side opposite to the working piston 11, there is provided a surface of support 16 of frustoconical shape, which is also adapted

à une surface correspondante du collet annulaire 14. to a corresponding surface of the annular collar 14.

Il est prévu encore à la suite une collerette cylindrique 17, qui entoure le boîtier 10 en laissant subsister A cylindrical flange 17, which surrounds the housing 10, is subsequently provided, leaving

un léger espacement.a slight spacing.

Le fond 15 de la rainure annulaire 13 est suivi, du côté dirigé vers le piston de travail 11, par une autre paroi de délimitation 18 dont la surface intérieure est adaptée au contour tronconique d'une surface antagoniste du collet annulaire 14 du boîtier The bottom 15 of the annular groove 13 is followed on the side facing the working piston 11 by another delimiting wall 18 whose inner surface is adapted to the frustoconical contour of an opposing surface of the annular collar 14 of the housing.

Cette paroi de délimitation 18 est pourvue de plu- This delimiting wall 18 is provided with several

sieurs fentes axiales 19 qui s'étendent jusque dans la zone du fond de rainure 15 Au moyen de ces fentes 19, la paroi de délimitation 18 est divisée en plusieurs parties en forme de languettes élastiques qui sont flexibles dans une direction radiale de sorte que cette paroi de délimitation 18 peut s'accrocher, avec expansion If by means of these slots 19, the delimiting wall 18 is divided into a plurality of resilient tongue portions which are flexible in a radial direction so that delimitation wall 18 can hang, with expansion

élastique, sur le collet annulaire 14 du boîtier 10. elastic, on the annular collar 14 of the housing 10.

Le bord intérieur de la paroi de délimitation 18 est pourvu d'un biseau d'entrée 20 Le plateau de soupape est engagé, sur le côté opposé au piston de travail 11, sur le boîtier 10 et, lorsque le collet annulaire 14 est atteint, les parties en forme de languettes élastiques de la paroi de délimitation 18 sont pliées élastiquement vers l'extérieur Après atteinte de la position finale, ces parties de la paroi de délimitation 18 reviennent en arrière et s'accrochent sur le collet annulaire 14 du boîtier de manière à créer une liaison par conjugaison de formes La longueur axiale du fond de rainure 15 de l'évidement 13 est avantageusement inférieure d'une petite valeur à la longueur axiale The inner edge of the boundary wall 18 is provided with an inlet bevel 20. The valve plate is engaged on the side opposite the working piston 11 on the housing 10 and, when the annular collar 14 is reached, the resilient tongue-like portions of the boundary wall 18 are resiliently bent outwardly. After reaching the end position, these portions of the boundary wall 18 are backward and engage with the annular collar 14 of the housing. The axial length of the groove bottom 15 of the recess 13 is advantageously smaller by a small value than the axial length.

de la partie cylindrique correspondante du collet annu - of the corresponding cylindrical part of the annular collar -

laire 14 du boîtier 10 On est ainsi assuré que les parties en forme de languettes élastiques de la paroi de délimitation 18 retiennent la surface 16 du plateau de soupape avec une précontrainte sur le collet annulaire 14 de façon à garantir une augmentation de l'effet d'étanchéité. Le plateau de soupape 12 est pourvu, dans une zone de sa surface extérieure d'étanchéité, associée Thus, it is ensured that the resilient tongue-like portions of the boundary wall 18 retain the valve plate surface 16 with prestressing on the annular flange 14 so as to ensure an increase in the surface effect of the valve plate. sealing. The valve plate 12 is provided, in an area of its outer sealing surface, associated

à un siège de soupape non représenté, d'une bague élas- to a valve seat not shown, an elastic ring

tique d'étanchéité 21, notamment d'une bague torique. seal 21, in particular an O-ring.

Cette bague élastique d'étanchéité 21 est maintenue par conjugaison de formes dans un logement 22 en forme de rainure annulaire du plateau de soupape Le logement 22 en forme de rainure annulaire s'étend sur plus de la moitié de la section de la bague d'étanchéité 21 This resilient sealing ring 21 is held in shape by a ring-shaped housing 22 in the form of an annular groove in the valve plate. The annular groove-shaped housing 22 extends over more than half of the ring section. sealing 21

de sorte que celle-ci est maintenue de façon sure. so that it is kept safe.

Sur le côté opposé au piston de travail 11 et dans la zone o agit le ressort de rappel non représenté, la bague d'étanchéité est soutenue par une surface On the opposite side to the working piston 11 and in the zone o acts the return spring not shown, the sealing ring is supported by a surface

d'appui du plateau de soupape, qui s'étend vers l'exté- the valve plate, which extends out-

rieur au delà du milieu de la section de la bague d'étan- beyond the middle of the section of the sealing ring

chéité 21 La limite 23, dirigée vers le piston de travail 11, du logement 22 du plateau de soupape 12 est agencée comme une butée qui s'applique, après que la bague d'étanchéité 21 a été comprimée de la valeur admissible prédéterminée, contre le siège de soupape et qui empêche ainsi une compression supplémentaire The limit 23, directed towards the working piston 11, of the housing 22 of the valve plate 12 is arranged as a stop which is applied, after the sealing ring 21 has been compressed by the predetermined permissible value, against the valve seat and thus preventing further compression

de la bague d'étanchéité 21 et par conséquent une des- of the sealing ring 21 and therefore a des-

truction de cette bague d'étanchéité 21. truction of this sealing ring 21.

Une liaison par conjugaison de formes entre le plateau de soupape 12, réalisé en matière plastique, et le boîtier 10 de l'élément thermostatique de travail peut également être établie en formant le plateau de soupape 12, dans la zone de l'évidement 13, en deux parties, c'est-à-dire en une partie pouvant être amenée dans une zone, opposée au piston de travail 11, du collet annulaire 14 et en une partie de retenue en forme de couvercle, pouvant être placée du côté du piston de travail 11 Ces deux parties peuvent ensuite être emboîtées ou boulonnées ensemble ou bien être reliées l'une avec l'autre d'une autre manière A cet égard, il est également possible que seulement la partie A form-fitting connection between the valve plate 12, made of plastic material, and the housing 10 of the thermostatic working element can also be established by forming the valve plate 12, in the area of the recess 13, in two parts, that is to say in a portion that can be brought into a zone, opposite the working piston 11, the annular collar 14 and a lid-shaped retaining portion, which can be placed on the piston side 11 These two parts can then be nested or bolted together or be connected to each other in another way In this respect, it is also possible that only the part

du plateau de soupape 12, qui reçoit la bague d'étan- valve plate 12, which receives the sealing ring

chéité 21, soit réalisée en matière plastique et que 21, made of plastic and that

la partie de retenue en forme de couvercle soit fabri- the lid-shaped retention part is manufactured

quée en un autre matériau, par exemple comme une tôle other material, such as sheet metal

élastique ou un étrier élastique en métal. elastic or elastic stirrup of metal.

Claims

1 Thermostatic valve comprising a thermostatic working element whose housing is provided with an annular collar against which a valve plate is supported, characterized in that the valve plate (12) is made of plastics material and can be fixed in axial direction by conjugation of forms

on the housing 10 of the work element.

2 thermostatic valve according to claim 1, characterized in that the valve plate (12) has a recess (13) in the form of annular groove, clinging by conjugation of shapes on the collar

annular (14) of the housing (10).

3 thermostatic valve according to one of the

1 or 2, characterized in that a wall of

delimitation (18) of the groove-shaped recess (13)

annular ring of the valve plate (12) is provided

an input bevel (20).

4 thermostatic valve according to one of the

cations 1 to 3, characterized in that a boundary wall

of the annular groove recess (13) of the valve plate (12) is provided with

at least one slot (19) oriented substantially axially.

Thermostatic valve according to Claim 4, characterized in that the at least one slot (19) extends into the bottom (15) of the annular groove

constituting the recess (13).

6 thermostatic valve according to one of the

cations 1 to 5, characterized in that the integrated contour

of the annular groove recess (13) is, in the axial direction, slightly smaller than

the annular collar (14) of the housing (10).

Thermostatic valve according to one of the

cations 1 to 6, characterized in that the valve plate (12) is provided with a housing (22) for a resilient sealing ring (21) projecting from the plate. 8 thermostatic valve according to claim 7, characterized in that the sealing ring (21) is held by conjugation of forms in the housing

(22).

9 Thermostatic valve according to one of the claims

7 or 8, characterized in that the housing (22) has a bearing surface which protrudes

in the radial direction, from the middle of the section of the sealing ring (21).

Thermostatic valve according to one of Claims 7 to 9, characterized in that the valve plate (12) is provided with at least one abutment arranged in a recessed position.

relative to the sealing ring (21).