FR2905160A1

FR2905160A1 - Soupape integree equipant des radiateurs

Info

Publication number: FR2905160A1
Application number: FR0757083A
Authority: FR
Inventors: James MESSMER; Soeren Holm Soerensen; Poul Holck
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 2006-08-24
Filing date: 2007-08-17
Publication date: 2008-02-29
Anticipated expiration: 2027-08-17
Also published as: RU2355927C1; TR200705209A2; ITTO20070609A1; CN101131211A; FR2905160B1; CN101131211B; DE102006039730B3

Abstract

Soupape pour un radiateur, en particulier pour un radiateur à éléments, comprenant un carter, un siège de soupape situé sur un porte-siège de soupape, un élément de soupape coopérant avec le siège de soupape, ainsi qu'un dispositif de préréglage, soupape caractérisée en ce que le dispositif de préréglage comprend un écran (15) qui part du porte-siège de soupape (7) et délimite un intervalle avec le carter (3), et une douille (17) mobile et coopérant avec l'écran (15), l'écran (15) et la douille (17) présentant respectivement au moins une ouverture (16, 18), et un recouvrement des ouvertures (16, 18) qui est variable.

Description

SOUPAPE INTEGREE EQUIPANT DES RADIATEURS La présente invention porte sur

une soupape intégrée pour un radiateur, en particulier un radiateur à éléments, comprenant un carter, un siège de soupape situé sur un porte-siège de soupape, un élément de soupape coopérant avec ledit siège, ainsi qu'un dispositif de préréglage. Une soupape intégrée de ce genre est connue, par exemple, d'après le document DE-103 49 925. Le dispositif de préréglage est formé, dans ce cas, d'un insert qui est logé dans le carter avec faculté de rotation, et présente un orifice d'admission latéral pouvant venir en recouvrement plus ou moins accentué avec l'orifice d'afflux dudit carter. L'insert sert également à dévier le fluide affluant dans le carter à partir de la paroi périphérique, de façon telle qu'il vienne rencontrer l'élément de soupape en franchissant le siège de soupape. Ce guidage du fluide, relativement complexe, est nécessaire afin d'éviter un "coup de bélier". Un coup de bélier peut survenir lorsque le flux atteint l'élément de soupape depuis le mauvais côté, c'est-à-dire sans franchir le siège de soupape. Dans ce cas, l'élément de soupape retombe fréquemment de manière brusque sur le siège, quand il n'est encore espacé que d'une faible distance, ce qui fournit une brusque remontée de pression, perceptible par un claquement audible. Le coup de bélier sollicite également d'autres parties du système de chauffage, pouvant entraîner jusqu'à leur destruction. Lorsqu'on souhaite utiliser une telle soupape pour un radiateur à éléments, le premier élément de ce radiateur est employé, en règle générale, en tant que conduite montante. Ainsi, la soupape possède une première ouverture latérale à travers laquelle, par exemple, l'eau de chauffage affluant peut passer à travers la conduite montante pour parvenir au siège de soupape, de telle sorte que l'élément de soupape à travers le siège de soupape y est afflué. L'eau de chauffage, commandée par l'élément de soupape, peut ensuite s'écouler vers les autres parties du radiateur en traversant une seconde ouverture qui, de manière connue, est formée sur la face frontale. L'invention a pour objet de fournir une soupape du type susmentionné, dont le préréglage puisse s'opérer de manière simple. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par le fait que le dispositif de préréglage comprend un écran qui part du porte-siège de soupape et délimite un intervalle avec le carter, et une douille mobile coopérant avec l'écran, 2905160 2 l'écran et la douille étant respectivement munis d'au moins une ouverture, et un recouvrement des ouvertures qui est variable. Grâce à un tel agencement structurel, le dispositif de réglage ne réclame plus la présence d'une partie du carter pour offrir, au fluide caloporteur, des sections 5 transversales d'écoulement différentes. En revanche, le dispositif peut être intégré dans la soupape indépendamment du carter. Cela offre une plus grande liberté au stade de la conception du carter. Dans le cadre d'une fabrication en grande série, les coûts de production peuvent être abaissés du fait que le même dispositif de préréglage peut être utilisé pour différents carters. Le recours à un écran, c'est-à-dire 10 à une paroi coopérant avec une douille, à savoir avec une autre paroi, procure également une plus grande modularité au stade du préréglage. Une simple augmentation ou diminution de la dimension correspondante de la douille et de l'écran permet, ensuite, d'obtenir une section transversale d'écoulement plus ou moins grande.

15 L'écran est situé, de préférence, du côté du porte-siège de soupape sur lequel l'élément de soupape est également disposé. Le dispositif de préréglage agit ensuite sur l'eau de chauffage ou le fluide caloporteur "de sortie", c'est-à-dire sur l'eau de chauffage ayant déjà franchi le siège de soupape. Il en résulte de multiples répercussions favorables sur les bruits engendrés par la soupape.

20 L'écran présente de préférence, dans la direction de déplacement de l'élément de soupape, une projection correspondant au moins à la longueur de course maximale de l'élément de soupape. Ainsi, il peut être fait en sorte que l'eau de chauffage de sortie soit toujours influencée par l'écran, indépendamment de la position de l'élément de soupape vis-à-vis du siège de soupape. Le préréglage peut, 25 en conséquence, être garanti de manière simple pour toute la plage de fonctionnement de la soupape intégrée. De préférence, la douille se dresse dans l'intervalle. L'écran s'en trouve ainsi soutenu de l'extérieur dans le sens radial. Le risque d'une déformation non désirée de l'écran, provoquée par des pressions de fluides se développant à l'intérieur 30 de la soupape intégrée, est maintenu modeste. Il est de la sorte garanti, de surcroît, que la douille comble au moins partiellement l'intervalle, si bien que l'écoulement de l'eau de chauffage est influencé également dans l'intervalle. La douille s'étend, de préférence, jusqu'au porte-siège de soupape. Cela 35 facilite la fabrication. L'assemblage peut, pour ainsi dire, être conçu de façon telle que la douille s'étende jusqu'à venir en butée contre le porte-siège, ou bien que ledit 2905160 3 porte-siège s'étende jusqu'à venir buter contre ladite douille, une orientation mutuelle bien définie de ces deux pièces étant atteinte dans tous les cas. Au moins une ouverture est de préférence formée, dans le sens périphérique, par un creux de l'écran et/ou de la douille. Ainsi, ladite ouverture revêt 5 la forme d'une fente de largeur plus ou moins grande en fonction des exigences. Si une rotation est imprimée à la douille vis-à-vis de l'écran, cela donne naissance, de façon correspondante, à une fente dans la région dans laquelle les deux ouvertures viennent en recouvrement. La largeur de cette fente peut être modifiée, dans le sens périphérique, en faisant tourner la douille par rapport à l'écran.

10 De préférence, l'écran et la douille sont respectivement pourvus d'un nombre identique d'ouvertures. Cela permet d'assurer que chaque ouverture pratiquée dans l'écran soit affectée à une ouverture correspondante façonnée dans la douille. L'assemblage de la douille et de l'écran s'en trouve facilité. De la sorte, qui plus est, le préréglage souhaité peut être concrètement obtenu sans complexité 15 supplémentaire. L'écran et la douille sont respectivement munis, de préférence, de plusieurs ouvertures uniformément réparties dans le sens périphérique. Cela permet d'entretenir un équilibre de pression sur l'écran et sur la douille. Cet équilibre de pression uniformise l'écoulement sortant de la soupape. La génération de bruits s'en 20 trouve, simultanément, influencée de façon favorable. De préférence, l'écran et la douille sont de réalisation cylindrique sur leurs surfaces mutuellement voisines. Cela représente un agencement structurel particulièrement simple pour pouvoir faire tourner l'écran et la douille l'un vis-à-vis de l'autre. La production de surfaces cylindriques est relativement simple. L'écran 25 est conçu comme un cylindre, et la douille comme un cylindre creux. La douille est de préférence reliée à un corps comportant, sur son côté opposé au porte-siège de soupape, une structure surfacique d'application d'un couple de rotation. Une rotation, imprimée audit corps par intervention sur ladite structure surfacique, gouverne une rotation conjointe de la douille. Cela permet, pour ainsi 30 dire, de procéder au préréglage "à travers" la soupape intégrée, c'est-à-dire également lorsque ladite soupape est déjà logée dans le radiateur. De préférence, la structure surfacique d'application d'un couple de rotation possède au moins deux creux pratiqués dans la paroi périphérique du corps de douille. De ce fait, ledit corps peut être fabriqué de façon relativement simple, par 35 exemple en tant qu'élément coulé par injection.

2905160 4 Un élément d'actionnement, préférentiellement en prise avec la structure surfacique d'application d'un couple de rotation, est guidé par un tronçon de carter de diamètre réduit et porte intérieurement, contre le carter, sur un épaulement voisin du tronçon. L'épaulement empêche une expulsion de l'élément d'actionnement hors 5 du carter, sous l'effet de la pression du fluide caloporteur. Cela permet, simultanément, d'offrir une accessibilité à l'élément d'actionnement depuis l'extérieur. Dans le cas le plus simple, ledit élément fait saillie vers l'extérieur au-delà du carter. De préférence, un presse-étoupe est inséré par vissage dans l'élément 10 d'actionnement. Ledit presse-étoupe est traversé par une broche d'actionnement agissant, en définitive, sur une tige de soupape ou sur un coulisseau d'obturation ou de soupape. Le corps de la douille forme, de préférence, un guide affecté à une tige de soupape sur laquelle l'élément de soupape est fixé. Ainsi, il est tiré parti de la 15 présence dudit corps pour remplir une fonction supplémentaire. Dans ce cas, il est propice d'interposer un ressort d'ouverture entre le corps et la tige de soupape. Etant donné que le presse-étoupe est inséré dans l'élément d'actionnement, et que ledit élément ne peut tourner que conjointement au corps de douille, aucun mouvement relatif ne se produit, entre la broche d'actionnement et la tige de soupape, lorsqu'il 20 est procédé au préréglage. Le risque de fuites est maintenu faible. Le carter comprend, de préférence, une partie supérieure du carter et une partie inférieure du carter avec le porte-siège de soupape. La réalisation dudit carter en plusieurs parties offre une plus grande liberté lors de la conception des parties individuelles.

25 Une préférence particulière est accordée à la réalisation de la partie inférieure du carter sous la forme d'un élément en matière plastique. Un tel élément peut, par exemple, être réalisé par moulage par injection. Cela permet également de produire des formes plus complexes. L'invention va à présent être décrite de manière plus détaillée, à l'aide 30 d'exemples nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels : la figure 1 montre une soupape intégrée, selon une vue en coupe I-I selon la figure 2 ; la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 ; la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 2 ; et 35 la figure 4 est une représentation en perspective d'une partie inférieure de carter et d'un corps de douille.

2905160 5 Une soupape intégrée 1, illustrée sur les figures 1 à 3, présente un carter composé, pour l'essentiel, d'une partie supérieure 2 et d'une partie inférieure 3. La partie supérieure 2 offre un filetage 4 grâce auquel la soupape 1 peut être vissée dans un radiateur, non représenté en détail. Une garniture d'étanchement 5 assure 5 l'étanchéité de la liaison entre le radiateur et la soupape 1. Un profil de fixation 6 est prévu pour un embout thermostatique, également non illustré. La partie inférieure 3 présente un porte-siège de soupape 7 sur lequel se trouve un siège de soupape 8. Un élément de soupape 9, coopérant avec ledit siège, est fixé à une tige de soupape 10 et peut être mis en mouvement par la tige 10, ce qui 10 sera décrit ultérieurement de manière plus détaillée. La partie inférieure 3 comporte un canal d'admission 11, dont bifurque un canal 12 du siège de soupape. Un écran 13, prévu entre le porte-siège de soupape et la paroi intérieure de la partie inférieure 3 du carter, permet à un fluide caloporteur, par exemple de l'eau de chauffage ayant circulé entre le siège 8 et l'élément de 15 soupape 9, de s'écouler vers un orifice de sortie 14. Comme le montre notamment les figures 2 et 3, un écran 15, partant du porte-siège de soupape, revêt pour l'essentiel la forme d'un cylindre creux. L'écran 15 est muni, dans le sens périphérique, de deux discontinuités ou creux 16 formant respectivement une ouverture. Les discontinuités 16 se trouvent aux emplacements 20 auxquels est également réservé l'intervalle entre le porte-siège de soupape 7 et la paroi intérieure de la partie inférieure 3 du carter. Du fluide caloporteur, passant à travers les discontinuités 16, peut gagner l'orifice de sortie 14 à partir de ces dernières. Comme le met en lumière la figure 2, l'écran 15 est disposé à une certaine distance radiale vis-à-vis de la paroi intérieure de la partie inférieure 3, ce qui donne 25 naissance à un intervalle comblé par une douille 17, dans le sens radial, lorsque la douille 17 occupe la position illustrée sur la figure 2. La douille 17 est également réalisée sous la forme d'un cylindre creux dont la paroi comporte deux discontinuités ou creux 18 qui, dans la position relative de la douille 17 et de l'écran 15 représentée sur la figure 2, se trouvent en des 30 emplacements angulaires auxquels l'écart ou l'intervalle 13 se trouve également. Lorsque la douille 17 a par conséquent été amenée, par rotation, à la position illustrée sur la figure 2, l'écoulement de l'agent caloporteur n'est pratiquement pas influencé par la douille 17. Comme il ressort de la figure 3, la douille 17 s'étend jusqu'au porte-siège 35 de soupape 7, c'est-à-dire qu'elle se dresse verticalement sur ce dernier ou en est, 2905160 6 tout au plus, éloignée d'une faible distance. Aucun système d'étanchement ne doit impérativement être présent dans cette zone. L'écran 15 et également la douille 17 présentent, selon la direction de mouvement de l'élément de soupape 9, une projection correspondant au moins à la 5 longueur de course de l'élément 9. Cela permet de faire en sorte que du fluide caloporteur, empruntant l'intervalle entre le siège de soupape 8 et l'élément de soupape 9, et présentant alors une composante radiale d'écoulement, soit influencé par l'écran 15 et par la douille 17. Lorsqu'on imprime une rotation à la douille 17 par rapport à l'écran 15, le 10 recouvrement, entre les discontinuités 16 de l'écran 15 et les discontinuités 18 de la douille 17, diminue de façon telle que le débit du fluide de chauffage soit plus fortement étranglé. Dans le sens radial, la douille 17 et l'écran 15 portent alors l'un contre l'autre ou sont espacés d'une distance mutuelle relativement faible. Une circulation d'agent caloporteur, par un intervalle situé entre l'écran 15 et la douille 15 17, est toutefois d'ordre inférieur. L'agent caloporteur situé dans l'espace interne de la soupape intégrée 1 exerce une pression qui pousse l'écran 15 radialement, depuis l'intérieur, contre la douille 17 ; et pousse la douille 17 radialement, depuis l'intérieur, contre la paroi de la partie inférieure 3, ce qui procure un appui suffisant tant à l'écran 15, qu'à la douille 17.

20 La douille 17 est fixée à un corps 19 monté à rotation dans la partie supérieure 2 du carter. Le corps de douille 19 remplit la fonction d'un guide affecté à la tige de soupape 10, et d'un appui pour un ressort d'ouverture 20 par lequel la tige 10, et donc également l'élément de soupape 9, sont contraints selon la direction d'ouverture en étant, de ce fait, éloignés du siège de soupape 8.

25 Le corps de douille 19 possède, sur son côté opposé au siège de soupape 8, une structure surfacique 21 d'application d'un couple de rotation (figure 4) qui est formée par deux dépouilles ou creux 22 pratiqués dans la paroi périphérique du corps 19, plus précisément par les flancs de ces dépouilles 22. Un élément d'actionnement 23, coopérant avec cette région, comprend deux doigts 24 pénétrant dans les 30 dépouilles 22. L'élément d'actionnement 23 fait saillie au-delà de la partie supérieure 2 du carter, du côté opposé à la partie inférieure 3. Il porte alors, par une augmentation de diamètre 25, contre un épaulement 26 façonné dans la partie supérieure 2 étant donné que la partie supérieure 2 présente, à cet endroit, un tronçon de carter 27 de 35 diamètre intérieur réduit.

2905160 7 L'élément d'actionnement 23 est verrouillé en rotation avec une bague d'actionnement 28 pouvant être mise en rotation depuis l'extérieur. Lorsque la bague 28 est animée d'une rotation, une rotation est également imprimée à l'élément d'actionnement 23, et donc au corps de douille 19.

5 Un presse-étoupe 29, vissé dans l'élément d'actionnement 23, est traversé par une broche 30 par l'intermédiaire de laquelle l'embout thermostatique mentionné ci-dessus, mais cependant non illustré en détail, agit sur la tige de soupape 10 et, par conséquent aussi, sur l'élément de soupape 9. La partie inférieure 3 du carter est fabriquée en matière plastique, de 10 préférence par moulage par injection. La partie inférieure 3 et la partie supérieure 2 sont solidarisées par vissage. Pour procéder à l'assemblage de la soupape intégrée 1, l'élément d'actionnement 23 est inséré dans la partie supérieure 2 à partir du côté sur lequel la partie inférieure 3 est ultérieurement rapportée par vissage. En outre, le corps de 15 douille 19 est introduit dans la partie supérieure 2 avec la tige de soupape 10 et le ressort de fermeture 20. Lorsque la partie 3 est ensuite vissée sur la partie supérieure 2, le montage de la soupape 1 est pratiquement achevé. En vue d'effectuer le préréglage, un utilisateur peut faire tourner la bague d'actionnement 28 afin de faire varier le recouvrement des ouvertures situées dans 20 l'écran 15 et dans la douille 17, et matérialisées par les discontinuités 16 et 18. Des repères sont judicieusement prévus de telle sorte qu'il soit possible, à l'aplomb de la position de la bague 28, de constater la grandeur d'ouverture ayant été réglée par la coopération de l'écran 15 et de la douille 17.

Claims

REVENDICATIONS

- 1. Soupape pour un radiateur, en particulier pour un radiateur à éléments, comprenant un carter, un siège de soupape situé sur un porte-siège de soupape, un élément de soupape coopérant avec le siège de soupape, ainsi qu'un dispositif de préréglage, soupape caractérisée en ce que le dispositif de préréglage comprend un écran (15) qui part du porte-siège de soupape (7) et délimite un intervalle avec le carter (3), et une douille (17) mobile et coopérant avec l'écran (15), l'écran (15) et la douille (17) présentant respectivement au moins une ouverture (16, 18), et un recouvrement des ouvertures (16, 18) qui est variable.
2. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'écran (15) est situé du côté du porte-siège de soupape (7) sur lequel l'élément de soupape (9) est également disposé.
3. Soupape selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'écran (15) présente, selon la direction de déplacement de l'élément de soupape (9), une projection correspondant au moins à la longueur de course maximale dudit élément de soupape (9).
4. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la douille (17) se dresse dans l'intervalle.
5. Soupape selon la revendication 4, caractérisée en ce que la douille (17) se projette jusqu'au porte-siège de soupape (7).
6. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'au moins une ouverture est formée, dans le sens périphérique, par un creux (16, 18) de l'écran (15) et/ou de la douille (17).
7. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'écran (15) et la douille (17) présentent respectivement un nombre identique d'ouvertures (16, 18).
8. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'écran (15) et la douille (17) présentent, respectivement, plusieurs 30 ouvertures (16, 18) uniformément réparties dans le sens périphérique.
9. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'écran (15) et la douille (17) sont de réalisation cylindrique sur leurs surfaces mutuellement voisines.
10. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée 35 en ce que la douille (17) est reliée à un corps de douille (19) présentant, sur son côté 2905160 9 opposé au porte-siège de soupape (7), une structure surfacique (21) d'application d'un couple de rotation.
11. Soupape selon la revendication 10, caractérisée en ce que la structure surfacique (21) d'application d'un couple de rotation possède au moins deux creux 5 (22) pratiqués dans la paroi périphérique du corps de douille (19).
12. Soupape selon la revendication 10 ou 11, caractérisée en ce qu'un élément d'actionnement (23), en prise avec la structure surfacique (21) d'application d'un couple de rotation, est guidé par un tronçon de carter (27) de diamètre réduit et repose intérieurement, contre le carter (2), sur un épaulement (26) voisin du tronçon 10 de carter (27).
13. Soupape selon la revendication 12, caractérisée en ce qu'un presse-étoupe (29) est vissé dans l'élément d'actionnement (23).
14. Soupape selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisée en ce que le corps de douille (19) forme un guide pour une tige de 15 soupape (10) sur laquelle l'élément de soupape (9) est fixé.
15. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que le carter présente une partie supérieure du carter (2) et une partie inférieure du carter (3) avec le porte-siège de soupape (7).
16. Soupape selon la revendication 15, caractérisée en ce que la partie 20 inférieure (3) du carter est formée comme un élément en matière plastique.