FR2925183A1 - Thermostatic element for e.g. thermostatic valve in bathtub, has base with support surface delimiting hollow shouldered surface, where shouldered surface is supported against projecting stop in connection zone between shoulder and collar - Google Patents

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Abstract

The element has a rigid piston (5) moved in relation to a metal external cup (1). A flexible diaphragm (3) retains a thermodilatable material (2) in the cup. The diaphragm has an external peripheral part (32) placed between an external peripheral shoulder (13) of the cup and an end base (42) of the sleeve. A support surface of the base delimits a hollow shouldered surface (43C1) at its external periphery with respect to a complementary housing. The shouldered surface is supported against a projecting stop (15) delimited by the cup in a connection zone between the shoulder and a collar (14).

Description

ELEMENT THERMOSTATIQUE AINSI QUE CARTOUCHE ET ROBINET EQUIPES D'UN TEL ELEMENT THERMOSTATIC ELEMENT AND CARTRIDGE AND FAUCET EQUIPPED WITH SUCH ELEMENT

La présente invention concerne un élément thermostatique, ainsi qu'une cartouche thermostatique et un robinet thermostatique équipés d'un tel élément. L'invention s'intéresse aux éléments thermostatiques du type comportant une coupelle externe métallique qui contient une matière notablement dilatable et contractile en fonction du sens de variation de sa température, et un piston mobile par rapport à la coupelle et couplé à la matière thermodilatable pour se déplacer en des sens opposés selon que la matière se dilate ou se contracte. Le piston est guidé en translation par un fourreau qui est solidarisé à une extrémité longitudinale de la coupelle, conformée en une collerette sertie autour d'une embase d'extrémité du fourreau. Pour retenir la matière thermodilatable dans la coupelle, on utilise un diaphragme souple dont la périphérie extérieure est interposée de manière pressée entre l'embase et un épaulement de la coupelle reliant la collerette au reste de la coupelle. Ce type d'élément thermostatique est utilisé notamment dans le domaine du réglage de la température d'un fluide issu du mélange de deux courants de fluide à des températures différentes, le mouvement relatif du piston et de la coupelle étant mis en oeuvre pour modifier la proportion du mélange des deux courants de fluide. C'est notamment le cas dans les cartouches de robinet mitigeur et dans les robinets mitigeurs, en particulier pour bain ou douche. The present invention relates to a thermostatic element, as well as a thermostatic cartridge and a thermostatic valve equipped with such an element. The invention is concerned with thermostatic elements of the type comprising an external metal cup which contains a substantially expandable and contractile material according to the direction of variation of its temperature, and a piston movable relative to the cup and coupled to the thermally expandable material for move in opposite directions as the material expands or contracts. The piston is guided in translation by a sleeve which is secured to a longitudinal end of the cup, shaped as a flange crimped around an end base of the sleeve. To retain the thermally expandable material in the cup, a flexible diaphragm is used, the outer periphery of which is pressed interposed between the base and a shoulder of the cup connecting the collar to the rest of the cup. This type of thermostatic element is used in particular in the field of controlling the temperature of a fluid resulting from the mixing of two fluid streams at different temperatures, the relative movement of the piston and the cup being implemented to modify the proportion of the mixture of the two fluid streams. This is particularly the case in mixer taps and mixer taps, especially for bath or shower.

En pratique, le sertissage de la collerette de la coupelle autour de l'embase du fourreau de guidage impose de fortes contraintes en termes de dimensions et de fabrication. En effet, lorsqu'on souhaite disposer d'un élément thermostatique dont le diamètre extérieur de la collerette est relativement petit, typiquement de 11,5 mm, une solution connue consiste à utiliser un diaphragme dont le diamètre extérieur est ajusté au diamètre intérieur de la collerette, si bien que la périphérie extérieure du diaphragme est interposée entre la totalité des surfaces en regard de l'embase et de l'épaulement. Autrement dit, l'embase ne s'appuie directement en aucun point contre l'épaulement. Le sertissage de la collerette est alors mal maîtrisé, de sorte que la solidarisation entre la coupelle et le fourreau présente une tenue mécanique faible, responsable de défaillances de l'élément thermostatique. Pour remédier à cet inconvénient, une solution connue consiste à prévoir qu'une saillie de la face de l'embase, tournée vers l'épaulement, s'appuie directement contre cet épaulement lors du sertissage de la collerette. La qualité de ce sertissage est améliorée dans le sens où la tenue mécanique de la solidarisation entre la coupelle et le fourreau est notablement renforcée. Eu égard à la présence du diaphragme, cette saillie est agencée à la périphérie extérieure de la face d'appui de l'embase contre l'épaulement : cela permet de loger le bord périphérique extérieur du diaphragme dans une rainure de la face d'appui, bordée sur sa périphérie extérieure par la saillie, mais cela impose de prévoir pour cette saillie une épaisseur radiale significative, faute de quoi la saillie risque de se déformer de manière non contrôlée, notamment de se cintrer, lors du sertissage de la collerette. Si on raisonne à diamètre extérieur de coupelle constant, cela implique de restreindre le dimensionnement du diamètre extérieur du diaphragme, ce qui diminue de manière correspondante la capacité d'allongement de la partie centrale du diaphragme lors de la dilatation de la matière thermodilatable. Par voie de conséquence, la course maximale du piston s'en trouve limitée. Le but de la présente invention est d'améliorer les performances de course d'un élément thermostatique à collerette sertie de petit diamètre extérieur, tout en maintenant une bonne qualité de sertissage de cette collerette sur le fourreau de guidage de l'élément. A cet effet, l'invention a pour objet un élément thermostatique comportant : - une coupelle métallique, qui comprend un corps principal tubulaire contenant une matière thermodilatable et muni, à l'une de ses extrémités longitudinales, d'un épaulement périphérique extérieur qui est prolongé, à l'opposé du corps, par une collerette ; - un piston mobile par rapport à la coupelle sous l'action de la matière lorsque cette dernière se dilate et se contracte ; - un fourreau de guidage du piston, qui comprend une embase d'extrémité délimitant, en direction du corps, une face d'appui contre l'épaulement et, en direction opposée, une face sertie par la collerette, le fourreau étant ainsi solidarisé fixement à la coupelle ; et - un diaphragme souple de retenue de la matière thermodilatable dans la coupelle, qui comprend une partie périphérique extérieure interposée de manière pressée entre l'épaulement et l'embase et incluant un bord d'extrémité reçu dans un logement complémentaire délimité par la face d'appui de l'embase, caractérisé en ce que la face d'appui de l'embase délimite, à sa périphérie extérieure, une surface épaulée en creux par rapport au logement, qui est appuyée contre une butée saillante délimitée par la coupelle dans la zone de liaison entre l'épaulement et la collerette. L'idée à la base de l'invention est de conserver un appui direct entre la face de l'embase, tournée vers le corps de la coupelle, et l'épaulement de cette coupelle, tout en cherchant à libérer autant de place que possible pour le diaphragme, en particulier pour que la partie centrale de ce diaphragme puisse fortement s'allonger sous l'action de la matière thermodilatable en cours de dilatation, ce qui détermine directement la course du piston par rapport à la coupelle. A cette fin, plutôt que de réaliser cet appui direct par une saillie périphérique de la face d'appui de l'embase, l'invention prévoit d'épauler en creux la périphérie extérieure de cette face d'appui, tandis que, dans la zone de liaison entre l'épaulement et la collerette de la coupelle, la butée saillante est dimensionnée pour coopérer par complémentarité de formes avec la zone épaulée en creux de l'embase. Cette structure d'appui entre l'épaulement et l'embase est particulièrement robuste, dans le sens où la dimension radiale de la surface épaulée en creux peut être prévue relativement petite, tout en supportant des contraintes de sertissage élevées. Ainsi, cette structure d'appui entre l'épaulement et l'embase permet de réduire autant que possible la dimension radiale de la zone d'appui direct entre l'embase et l'épaulement, ce qui permet d'augmenter de manière correspondante le diamètre extérieur du diaphragme et donc la course du piston. In practice, the crimping of the flange of the cup around the base of the guide sleeve imposes significant constraints in terms of size and manufacture. Indeed, when it is desired to have a thermostatic element whose outside diameter of the flange is relatively small, typically 11.5 mm, a known solution is to use a diaphragm whose outer diameter is adjusted to the inside diameter of the flange. flange, so that the outer periphery of the diaphragm is interposed between all the surfaces facing the base and the shoulder. In other words, the base does not rest directly at any point against the shoulder. The crimping of the collar is then poorly controlled, so that the connection between the cup and the sleeve has a low mechanical strength, responsible for failures of the thermostatic element. To remedy this drawback, a known solution consists in providing that a projection of the face of the base, turned towards the shoulder, bears directly against this shoulder during the crimping of the collar. The quality of this crimping is improved in the sense that the mechanical strength of the connection between the cup and the sleeve is significantly enhanced. In view of the presence of the diaphragm, this projection is arranged at the outer periphery of the bearing face of the base against the shoulder: this makes it possible to accommodate the outer peripheral edge of the diaphragm in a groove of the bearing face , bordered on its outer periphery by the projection, but this requires to provide for this projection a significant radial thickness, otherwise the projection may be deformed in an uncontrolled manner, including bending, during crimping of the collar. If reasoning constant outer diameter of the cup, this involves limiting the dimensioning of the outer diameter of the diaphragm, which correspondingly decreases the elongation capacity of the central portion of the diaphragm during the expansion of the thermally expandable material. As a result, the maximum stroke of the piston is limited. The object of the present invention is to improve the running performance of a thermostatic flanged element with a small external diameter, while maintaining a good crimping quality of this flange on the guide sleeve of the element. For this purpose, the subject of the invention is a thermostatic element comprising: a metal cup, which comprises a tubular main body containing a thermally expandable material and provided, at one of its longitudinal ends, with an outer peripheral shoulder which is extended, opposite the body, by a collar; - a piston movable relative to the cup under the action of the material when the latter expands and contracts; a guide sleeve for the piston, which comprises an end base delimiting, in the direction of the body, a bearing face against the shoulder and, in the opposite direction, a face crimped by the collar, the sleeve being thus fixedly secured; at the cup; and a flexible diaphragm for retaining the heat-dissolvable material in the cup, which comprises an outer peripheral portion interposed in a pressed manner between the shoulder and the base and including an end edge received in a complementary housing delimited by the front face. support of the base, characterized in that the bearing surface of the base defines, at its outer periphery, a shouldered surface recessed relative to the housing, which is supported against a projecting abutment delimited by the cup in the connecting zone between the shoulder and the flange. The idea behind the invention is to maintain a direct support between the face of the base, facing the body of the cup, and the shoulder of the cup, while seeking to release as much space as possible for the diaphragm, in particular so that the central part of this diaphragm can greatly lengthen under the action of the thermally expandable material during expansion, which directly determines the stroke of the piston relative to the cup. To this end, rather than achieving this direct support by a peripheral projection of the bearing face of the base, the invention provides for supporting hollow the outer periphery of the bearing face, while in the connecting zone between the shoulder and the flange of the cup, the projecting abutment is dimensioned to cooperate by complementarity of shapes with the stepped shouldered area of the base. This support structure between the shoulder and the base is particularly robust, in the sense that the radial dimension of the stepped shouldered surface can be provided relatively small, while supporting high crimping stresses. Thus, this support structure between the shoulder and the base makes it possible to reduce as much as possible the radial dimension of the zone of direct support between the base and the shoulder, which makes it possible to correspondingly increase the outer diameter of the diaphragm and therefore the stroke of the piston.

Suivant des caractéristiques avantageuses de cet élément thermostatique, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - le diamètre extérieur maximal de la collerette est inférieur à 12 mm et le diamètre extérieur maximal du diaphragme est supérieur à 9 mm ; - la zone de liaison entre le corps et l'épaulement présente une surface intérieure évasée en direction opposée au corps, le diamètre extérieur maximal de cette surface étant supérieur à 7,5 mm ; - le logement est fermé suivant sa périphérie extérieure par la surface intérieure de la butée ; - la face d'appui de l'embase délimite une surface de liaison entre le logement et la surface épaulée, cette surface de liaison étant sensiblement ajustée à la surface intérieure de la butée. L'invention a également pour objets une cartouche thermostatique et un robinet thermostatique, munis d'un élément thermostatique tel que défini ci-dessus. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels : - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un élément thermostatique conforme à l'invention ; et - la figure 2 est une vue à plus grande échelle du détail cerclé II à la figure 1. Sur les figures 1 et 2 est représenté un élément thermostatique comportant une coupelle externe métallique 1 présentant une bonne conductivité thermique. La coupelle comprend un corps principal tubulaire 11 présentant une forme générale cylindrique à base circulaire et d'axe longitudinal central X-X. Le corps 11 est fermé à l'une de ses extrémités longitudinales par une paroi de fond 12 tandis que l'extrémité opposée du corps est conformée en un épaulement 13, qui s'étend globalement dans un plan perpendiculaire à l'axe X-X, en s'éloignant de cet axe depuis le corps 11, et qui court sur toute la périphérie extérieure de ce corps. A son extrémité opposée au corps 11, l'épaulement 13 se prolonge par une collerette tubulaire 14 sensiblement centrée sur l'axe X-X. Par commodité, la suite de la description est orientée de manière que les termes inférieur et bas correspondent à une direction à la fois sensiblement parallèle à l'axe X-X et tournée vers le corps 11 de la coupelle 1, tandis que les termes supérieur et haut correspondent à une direction de sens opposé. De plus, les termes extérieur et intérieur s'entendent ici par rapport à l'axe X-X, en désignant des directions tournées respectivement à l'opposé et vers cet axe. According to advantageous characteristics of this thermostatic element, taken individually or in any technically possible combination: the maximum outside diameter of the flange is less than 12 mm and the maximum outside diameter of the diaphragm is greater than 9 mm; the zone of connection between the body and the shoulder has a flared inner surface in a direction opposite to the body, the maximum outside diameter of this surface being greater than 7.5 mm; - The housing is closed along its outer periphery by the inner surface of the stop; - The support surface of the base defines a connecting surface between the housing and the shoulder surface, this connecting surface being substantially adjusted to the inner surface of the abutment. The invention also relates to a thermostatic cartridge and a thermostatic valve, provided with a thermostatic element as defined above. The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example and with reference to the drawings, in which: FIG. 1 is a longitudinal section of a thermostatic element conforming to FIG. invention; and - Figure 2 is an enlarged view of the circled detail II in Figure 1. In Figures 1 and 2 is shown a thermostatic element having a metal outer cup 1 having a good thermal conductivity. The cup comprises a tubular main body 11 having a generally cylindrical shape with a circular base and a central longitudinal axis X-X. The body 11 is closed at one of its longitudinal ends by a bottom wall 12 while the opposite end of the body is shaped in a shoulder 13, which extends generally in a plane perpendicular to the axis XX, in away from this axis from the body 11, and running over the entire outer periphery of the body. At its end opposite the body 11, the shoulder 13 is extended by a tubular collar 14 substantially centered on the axis X-X. For convenience, the following description is oriented so that the lower and lower terms correspond to a direction both substantially parallel to the axis XX and facing the body 11 of the cup 1, while the terms top and top correspond to a direction in the opposite direction. In addition, the terms outer and inner mean here with respect to the axis X-X, designating directions respectively turned away from and towards this axis.

Le corps 11 de la coupelle 1 est rempli d'une matière thermodilatable 2, généralement une cire éventuellement chargée en des particules métalliques. Cette matière est très dilatable et contractile en fonction des variations de sa température, notamment autour d'une température fonctionnelle prédéterminée. La matière thermodilatable 2 est retenue à l'intérieur du corps 11 de la coupelle 1 par un diaphragme plat 3 souple qui présente une forme globale de disque centré sur l'axe X-X, en obturant l'extrémité supérieure du corps 11. Le diaphragme 3 comprend une partie périphérique extérieure 31, permettant la fixation du diaphragme à la coupelle, et une partie centrale 32 apte à être déformée élastiquement par allongement suivant la direction de l'axe X-X. The body 11 of the cup 1 is filled with a thermally expandable material 2, usually a wax optionally filled with metal particles. This material is very expandable and contractile depending on the variations of its temperature, especially around a predetermined functional temperature. The thermally expandable material 2 is retained inside the body 11 of the cup 1 by a flexible flat diaphragm 3 which has an overall disc shape centered on the axis XX, by closing off the upper end of the body 11. The diaphragm 3 comprises an outer peripheral portion 31, allowing the attachment of the diaphragm to the cup, and a central portion 32 adapted to be deformed elastically by elongation in the direction of the axis XX.

L'élément thermostatique comporte un fourreau tubulaire 4 centré sur l'axe X-X, délimitant ainsi un alésage central 41. A son extrémité inférieure, cet alésage 41 débouche sur la partie centrale 32 du diaphragme 3. Dans la partie haute de l'alésage 41 est logé un piston rigide 5, typiquement métallique. Ce piston est assujetti aux mouvements de la partie centrale 32 du diaphragme 3 par l'intermédiaire, à la fois, d'un tampon 6 en élastomère déformable, en contact contre la face supérieure de la partie 32, et d'une rondelle 7 en polymère, tel que du PTFE, insérée entre le tampon et le piston et ajustée dans l'alésage 41 pour éviter l'extrusion de l'élastomère du tampon 6 autour du piston. L'extrémité supérieure du piston 5 est plus ou moins en saillie du fourreau 4 en fonction du volume occupé par la matière thermodilatable 2, donc de la température de cette dernière. L'extrémité inférieure du fourreau 4 est conformée en une embase 42 qui s'étend en saillie vers l'extérieur depuis le corps principal tubulaire du fourreau et qui court sur toute la périphérie extérieure de ce corps. The thermostatic element comprises a tubular sheath 4 centered on the axis XX, thus delimiting a central bore 41. At its lower end, this bore 41 opens on the central portion 32 of the diaphragm 3. In the upper part of the bore 41 is housed a rigid piston 5, typically metal. This piston is subject to the movements of the central portion 32 of the diaphragm 3 by means of both a buffer 6 made of deformable elastomer, in contact with the upper face of the portion 32, and a washer 7 made of polymer, such as PTFE, inserted between the pad and the piston and fitted into the bore 41 to prevent extrusion of the elastomer of the pad 6 around the piston. The upper end of the piston 5 is more or less protruding from the sheath 4 depending on the volume occupied by the thermally expandable material 2, therefore the temperature of the latter. The lower end of the sleeve 4 is shaped as a base 42 which projects outwardly from the tubular main body of the sleeve and which runs over the entire outer periphery of this body.

Lorsque cette température varie, le piston 5 se translate donc suivant l'axe X-X, en étant guidé en translation par le fourreau 4. Comme représenté plus en détail sur la figure 2, l'embase 42 présente une face inférieure 43, qui correspond à la face d'extrémité inférieure du fourreau 4, une face supérieure 44 et une face latérale cylindrique 45 qui relie les faces inférieure 43 et supérieure 44. La partie intérieure de la face 43 est constituée d'une surface 43A essentiellement plane, qui s'étend dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe X-X, tandis que sa partie extérieure présente deux gradins en creux successifs. Ainsi, la surface 43A débouche, à son extrémité extérieure, dans un logement 43B en creux par rapport à la surface 43A. Ce logement 43B est adapté pour recevoir de manière sensiblement complémentaire l'extrémité périphérique extérieure de la partie 31 du diaphragme 3, conformée en un bord 33 saillant vers le haut par rapport au reste du diaphragme. When this temperature varies, the piston 5 is translated along the axis XX, being guided in translation by the sleeve 4. As shown in more detail in Figure 2, the base 42 has a lower face 43, which corresponds to the lower end face of the sheath 4, an upper face 44 and a cylindrical lateral face 45 which connects the lower 43 and upper 44 faces. The inner part of the face 43 consists of a substantially flat surface 43A, which is extends in a plane substantially perpendicular to the axis XX, while its outer portion has two successive recessed steps. Thus, the surface 43A opens, at its outer end, into a housing 43B recessed relative to the surface 43A. This housing 43B is adapted to receive substantially complementary outer peripheral end of the portion 31 of the diaphragm 3, formed as an edge 33 projecting upwards relative to the rest of the diaphragm.

Le logement 43B débouche, à son extrémité extérieure, sur une zone épaulée 43C en creux par rapport au logement. Cette zone 43C est délimitée par, d'une part, une surface épaulée 4301 essentiellement plane, qui s'étend dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe X-X, et, d'autre part, une surface cylindrique 43C2 sensiblement centrée sur l'axe X-X. A son extrémité extérieure, la surface épaulée 4301 débouche sur la face latérale 45 de l'embase 42. La zone épaulée 43C est adaptée pour recevoir et s'appuyer fermement contre une butée 15 de la coupelle 1 lorsque la collerette 14 est sertie contre la face supérieure 44 de l'embase 42, en particulier lorsque l'extrémité libre périphérique 14A de cette collerette est rabattue vers l'intérieur et ainsi plaquée contre la partie extérieure de la face 44, comme représenté sur les figures. La butée 15 est agencée en saillie dans la zone de liaison entre l'épaulement 13 et la collerette 14. Plus précisément, l'épaulement 13 délimite une surface supérieure 13A sensiblement plane, qui s'étend dans un plan essentiellement perpendiculaire à l'axe X-X et depuis l'extrémité extérieure de laquelle s'étend vers le haut la surface intérieure cylindrique 15A de la butée 15. L'extrémité supérieure de cette surface 15A est reliée à une surface intérieure cylindrique 14B de la collerette par la surface supérieure sensiblement plane 15B de la butée 15, qui s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe X-X. La surface 15A de la butée 15 présente un diamètre ajusté à celui de la surface 4302. De cette façon, lors de l'assemblage de l'élément thermostatique, l'embase 42 peut être rapportée à l'intérieur de la collerette 14 de manière précise, par coopération des surfaces 15A et 4302, et ce même en présence d'un jeu radial entre la surface 14B et la face 45, nécessaire au sertissage ultérieur de la collerette. Puis, lors du sertissage de la collerette 14 autour de l'embase 42, c'est-à-dire par rabat de l'extrémité 14A de cette collerette contre la face supérieure 44 de l'embase, la surface 4301 est appuyée fermement contre la surface 15B. L'appui direct l'une contre l'autre des surfaces planes 4301 et 15B permet d'obtenir un sertissage de la collerette autour de l'embase, présentant une forte tenue mécanique. Lors de l'opération de sertissage, la partie extérieure 31 du diaphragme 3 se trouve interposée de manière pressée entre la surface 13A de l'épaulement 13 et la partie de la face 43 en regard de cette surface 13A. Dans la mesure où le logement 43B est fermé suivant sa périphérie extérieure par la surface intérieure 15A de la butée 15, le bord d'extrémité 33 du diaphragme 3 est immobilisé efficacement lors de la mise en contrainte de la partie de diaphragme 31, due au sertissage de la collerette 14. Avantageusement, la zone de liaison entre le corps 11 et l'épaulement 13 de la coupelle 1 présente un évasement progressif vers le haut, en délimitant notamment une surface tronconique 11A centrée sur l'axe X-X et convergente vers le bas. Ainsi, cette surface tronconique 11A débouche, à son extrémité supérieure, sur la surface 13A de l'épaulement 13, de sorte que la partie du diaphragme 3, non pressée contre la surface 13A, c'est-à-dire sa partie centrale 32, présente un diamètre extérieur correspondant au diamètre extérieur maximal de la surface 11A, noté DI sur la figure 1. A titre d'exemple de réalisation préféré, le diamètre extérieur maximal de la coupelle 14, noté D2 sur la figure 1, est choisi inférieur à 12 mm. Dans ce cas, un sertissage de bonne qualité de la collerette 14 autour de l'embase 42 peut être obtenu même en présence d'un diaphragme 3 dont le diamètre extérieur maximal, noté D3, est relativement grand, c'est-à-dire supérieur à 9 mm. Le diamètre DI peut alors être avantageusement supérieur à 7,5 mm, ce qui permet à la partie de diaphragme 32 de pouvoir s'allonger dans de grandes proportions sous l'action de la matière thermodilatable 2 lors de sa dilatation. En particulier, avec le dimensionnement considéré ici, cette partie de diaphragme 32 peut s'allonger suffisamment pour que le piston 5 présente une course de déploiement maximale identique à celle d'un piston d'un élément thermostatique préexistant à coupelle sertie de diamètre extérieur strictement supérieur à la valeur de D2 considérée ci-dessus. Autrement dit, l'élément thermostatique conforme à l'invention permet d'avoir une course de piston importante comparativement au diamètre extérieur restreint de sa coupelle 14. Cette disposition permet de libérer de l'espace à l'intérieur d'une cartouche ou d'un robinet thermostatique, équipé intérieurement de l'élément thermostatique, ce qui autorise cette cartouche ou ce robinet à réguler de manière efficace des débits de fluide importants. Divers aménagements et variantes à l'élément thermostatique décrit ci- dessus sont bien entendu envisageables. A titre d'exemple, on peut prévoir notamment des formes de réalisation présentant des dimensions différentes, appropriées à l'application spécifique de l'élément thermostatique. Par ailleurs, les indications dimensionnelles données plus haut n'ont qu'une valeur illustrative. En particulier, les rapports dimensionnels avantageux concernant DI, D2 et D3 peuvent être envisagés de manière homothétique, notamment pour des éléments thermostatiques de plus grand diamètre extérieur maximal. The housing 43B opens, at its outer end, a shoulder 43C recessed area relative to the housing. This zone 43C is delimited by, on the one hand, an essentially planar shoulder surface 4301, which extends in a plane substantially perpendicular to the axis XX, and, on the other hand, a cylindrical surface 43C2 substantially centered on the axis XX. At its outer end, the shouldered surface 4301 opens on the lateral face 45 of the base 42. The shoulder area 43C is adapted to receive and bear firmly against a stop 15 of the cup 1 when the flange 14 is crimped against the upper face 44 of the base 42, in particular when the free peripheral end 14A of this flange is folded inwards and thus pressed against the outer portion of the face 44, as shown in the figures. The abutment 15 is arranged projecting in the connection zone between the shoulder 13 and the collar 14. More specifically, the shoulder 13 delimits a substantially flat upper surface 13A, which extends in a plane substantially perpendicular to the axis XX and from the outer end of which extends upwardly the cylindrical inner surface 15A of the abutment 15. The upper end of this surface 15A is connected to a cylindrical inner surface 14B of the collar by the substantially flat upper surface 15B of the abutment 15, which extends in a plane perpendicular to the axis XX. The surface 15A of the abutment 15 has a diameter adjusted to that of the surface 4302. In this way, during the assembly of the thermostatic element, the base 42 can be attached to the inside of the collar 14 so that precise, by cooperation of the surfaces 15A and 4302, and this even in the presence of a radial clearance between the surface 14B and the face 45, necessary for the subsequent crimping of the flange. Then, during the crimping of the flange 14 around the base 42, that is to say by flap of the end 14A of this flange against the upper face 44 of the base, the surface 4301 is pressed firmly against the surface 15B. The direct support against each other of the flat surfaces 4301 and 15B makes it possible to obtain a crimping of the flange around the base, having a strong mechanical strength. During the crimping operation, the outer portion 31 of the diaphragm 3 is interposed in a pressed manner between the surface 13A of the shoulder 13 and the portion of the face 43 facing this surface 13A. Insofar as the housing 43B is closed along its outer periphery by the inner surface 15A of the abutment 15, the end edge 33 of the diaphragm 3 is effectively immobilized during the stressing of the diaphragm portion 31, due to crimping of the flange 14. Advantageously, the zone of connection between the body 11 and the shoulder 13 of the cup 1 has a progressive widening upwards, delimiting in particular a frustoconical surface 11A centered on the axis XX and converging towards the low. Thus, this frustoconical surface 11A opens, at its upper end, on the surface 13A of the shoulder 13, so that the portion of the diaphragm 3, not pressed against the surface 13A, that is to say, its central portion 32 , has an outer diameter corresponding to the maximum outside diameter of the surface 11A, denoted DI in FIG. 1. As a preferred embodiment, the maximum outside diameter of the cup 14, denoted D2 in FIG. at 12 mm. In this case, a good quality crimping of the flange 14 around the base 42 can be obtained even in the presence of a diaphragm 3 whose maximum outside diameter, noted D3, is relatively large, that is to say greater than 9 mm. The diameter DI can then be advantageously greater than 7.5 mm, which allows the diaphragm portion 32 to be able to stretch in large proportions under the action of the thermally expandable material 2 during its expansion. In particular, with the dimensioning considered here, this diaphragm portion 32 can be lengthened sufficiently for the piston 5 to have a maximum deployment stroke identical to that of a piston of a pre-existing thermostatic element with a crimped cup of strictly external diameter. greater than the value of D2 considered above. In other words, the thermostatic element according to the invention makes it possible to have a large piston stroke compared to the restricted outside diameter of its cup 14. This arrangement makes it possible to free up space inside a cartridge or cartridge. a thermostatic valve, internally equipped with the thermostatic element, which allows this cartridge or valve to effectively regulate large fluid flow rates. Various arrangements and variants of the thermostatic element described above are of course conceivable. By way of example, it is possible to provide, in particular, embodiments having different dimensions, appropriate to the specific application of the thermostatic element. In addition, the dimensional indications given above are only illustrative. In particular, the advantageous dimensional ratios concerning DI, D2 and D3 can be envisaged homothetically, in particular for thermostatic elements of greater maximum outside diameter.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Elément thermostatique, comportant : - une coupelle métallique (1), qui comprend un corps principal tubulaire (11) contenant une matière thermodilatable (2) et muni, à l'une de ses extrémités longitudinales, d'un épaulement périphérique extérieur (13) qui est prolongé, à l'opposé du corps, par une collerette (14) ; - un piston (5) mobile par rapport à la coupelle (1) sous l'action de la matière (2) lorsque cette dernière se dilate et se contracte ; - un fourreau (4) de guidage du piston (5), qui comprend une embase d'extrémité (42) délimitant, en direction du corps (11), une face (43) d'appui contre l'épaulement (13) et, en direction opposée, une face (44) sertie par la collerette (14), le fourreau étant ainsi solidarisé fixement à la coupelle (1) ; et - un diaphragme souple (3) de retenue de la matière thermodilatable (2) dans la coupelle (1), qui comprend une partie périphérique extérieure (32) interposée de manière pressée entre l'épaulement (13) et l'embase (42) et incluant un bord d'extrémité (33) reçu dans un logement complémentaire (43B) délimité par la face d'appui (43) de l'embase, caractérisé en ce que la face d'appui (43) de l'embase (42) délimite, à sa périphérie extérieure, une surface épaulée (43C1) en creux par rapport au logement (43B), qui est appuyée contre une butée saillante (15) délimitée par la coupelle (1) dans la zone de liaison entre l'épaulement (13) et la collerette (14). A thermostatic element, comprising: - a metal cup (1), which comprises a tubular main body (11) containing a thermally expandable material (2) and provided at one of its longitudinal ends with an outer peripheral shoulder ( 13) which is extended, opposite the body, by a flange (14); - a piston (5) movable relative to the cup (1) under the action of the material (2) when the latter expands and contracts; - a sleeve (4) for guiding the piston (5), which comprises an end base (42) defining, in the direction of the body (11), a face (43) bearing against the shoulder (13) and , in the opposite direction, a face (44) crimped by the flange (14), the sleeve thus being firmly fixed to the cup (1); and a flexible diaphragm (3) for retaining the thermally expandable material (2) in the cup (1), which comprises an outer peripheral part (32) interposed in a pressed manner between the shoulder (13) and the base (42). ) and including an end edge (33) received in a complementary housing (43B) delimited by the support face (43) of the base, characterized in that the support face (43) of the base (42) delimits, at its outer periphery, a shouldered surface (43C1) recessed relative to the housing (43B), which is pressed against a protruding stop (15) delimited by the cup (1) in the connection zone between shoulder (13) and the flange (14). 2. Elément thermostatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre extérieur maximal (D2) de la collerette (14) est inférieur à 12 mm et le diamètre extérieur maximal (D3) du diaphragme (3) est supérieur à 9 mm. 2. Thermostatic element according to claim 1, characterized in that the maximum outside diameter (D2) of the flange (14) is less than 12 mm and the maximum outside diameter (D3) of the diaphragm (3) is greater than 9 mm. 3. Elément thermostatique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la zone de liaison entre le corps (11) et l'épaulement (13) présente une surface intérieure (11A) évasée en direction opposée au corps, le diamètre extérieur maximal (DI) de cette surface étant supérieur à 7,5 mm. Thermostatic element according to claim 2, characterized in that the connection zone between the body (11) and the shoulder (13) has an inner surface (11A) flared in a direction opposite to the body, the maximum outside diameter (DI ) of this area being greater than 7.5 mm. 4. Elément thermostatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le logement (43B) est fermé suivant sa périphérie extérieure par la surface intérieure (15B) de la butée (15). 4. Thermostatic element according to any one of the preceding claims, characterized in that the housing (43B) is closed along its outer periphery by the inner surface (15B) of the abutment (15). 5. Elément thermostatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face d'appui (43) de l'embase (42) délimite une surface (4302) de liaison entre le logement (43B) et la surface épaulée (4301), cette surface de liaison étant sensiblement ajustée à la surface intérieure (15A) de la butée (15). 5. Thermostatic element according to any one of the preceding claims, characterized in that the bearing face (43) of the base (42) defines a surface (4302) connecting the housing (43B) and the shoulder surface (4301), this connecting surface being substantially adjusted to the inner surface (15A) of the stop (15). 6. Cartouche thermostatique ou robinet thermostatique, munis d'un élément thermostatique conforme à l'une quelconque des revendications précédentes. 6. Thermostatic cartridge or thermostatic valve, provided with a thermostatic element according to any one of the preceding claims.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6988364B1 (en) * 2004-03-24 2006-01-24 Rostra Precision Controls, Inc. Thermal actuator

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