FR3075304A1 - Cartouche chauffante pour un element thermostatique, ainsi que vanne thermostatique comportant une telle cartouche - Google Patents

Abstract

Cette cartouche chauffante (1) comporte un tube thermoconducteur (10), adapté pour être plongé dans une matière thermodilatable d'un élément thermostatique et comprenant un corps cylindrique (11) se prolongeant axialement par un évasement (12) ; des moyens de chauffage électriques internes ; une embase (30) en une matière plastique, solidarisée au tube par surmoulage de l'évasement, supportant une connexion électrique entre les moyens de chauffage et une source de courant externe, et adaptée pour être reçue dans un logement (3) d'un boîtier de vanne (2) ; et un joint (50) fixé à l'embase et incluant une première partie (51) qui, lorsque l'embase est reçue dans le logement, est appuyée radialement contre le boîtier dans le logement de manière à étancher l'intérieur du logement. Afin d'améliorer l'étanchéité de cette cartouche, le joint inclut également une seconde partie (52), qui est distincte de la première partie et qui est appuyée radialement contre le corps cylindrique du tube de manière à étancher l'interface de surmoulage entre l'évasement du tube et l'embase.

Description

Cartouche chauffante pour un élément thermostatique, ainsi que vanne thermostatique comportant une telle cartouche

La présente invention concerne une cartouche chauffante pour un élément thermostatique, ainsi qu’une vanne thermostatique comportant une telle cartouche.

Dans de nombreuses applications du domaine fluidique, notamment pour le refroidissement des moteurs thermiques de véhicules, des vannes thermostatiques sont utilisées pour répartir un fluide entrant dans différentes voies de circulation, en fonction de la température de ce fluide. Ces vannes sont dites thermostatiques dans le sens où le déplacement de leur(s) obturateur(s) interne(s) est commandé par un élément thermostatique, c’est-à-dire un élément qui comprend une coupelle contenant une matière thermodilatable et un piston déplaçable en coulissement par rapport à la coupelle sous l’action de la matière thermodilatable lorsque celle-ci se dilate.

Pour répartir le fluide en fonction d’autres paramètres, notamment des conditions extérieures à la vanne comme la température ambiante ou la charge du véhicule propulsé par le moteur équipé de la vanne, il est connu d’intégrer à la vanne une cartouche électrique pour chauffer la matière thermodilatable, ce qui permet de piloter la vanne depuis l’extérieur de celle-ci, indépendamment ou en complément de la température du fluide entrant, notamment au moyen d’un calculateur embarqué dans le véhicule et programmé de façon appropriée. En pratique, la cartouche chauffante comprend des moyens de chauffage électriques, tels qu’une résistance chauffante, agencés à l’intérieur du piston précité ou d’un tube analogue : en immobilisant, par exemple, le piston au boîtier de la vanne, l’alimentation électrique de la résistance provoque une montée en température de la matière thermodilatable, ce qui entraîne, par dilatation de cette dernière, le coulissement de la coupelle autour du piston, un obturateur étant par exemple porté par cette coupelle pour agir sur la circulation du fluide à travers la vanne. Pour alimenter électriquement les moyens de chauffage, la cartouche comprend des connecteurs permettant de raccorder électriquement des fils de conduction électrique, appartenant aux moyens de chauffage, et des bornes d’alimentation qui s’étendent jusqu’à l’extérieur du boîtier où elles sont raccordées à une source de courant externe. FR 2 943 148, qui divulgue ce type de vanne thermostatique et de cartouche chauffante, prévoit que les connecteurs précités sont supportés par une embase en matière plastique, qui est solidarisée au tube par surmoulage d’un évasement de ce tube, situé à l’extrémité de ce dernier opposée à celle plongée dans la matière thermodilatable. A l’état assemblé de la vanne, cette embase est reçue dans un logement du boîtier, en y étant appuyée contre le boîtier suivant la direction axiale du tube si bien que cette embase subit au moins en partie les contraintes de service encaissées par le tube.

Pour éviter que le fluide circulant dans la vanne ne s’infiltre jusque dans l’embase et atteigne les connecteurs électriques, la cartouche chauffante peut être équipée d’un joint, tel que celui proposé dans FR 9 243 148. Ce joint est fixé à l’embase, en entourant l’évasement du tube, et, lorsque l’embase est assemblée au boîtier de vanne en étant reçue dans le logement précité, l’évasement du tube maintient le joint appuyé radialement contre le boîtier dans le logement de manière à étancher l’intérieur du logement. Cette solution donne des résultats satisfaisants mais est tributaire des tolérances dimensionnelles de l’évasement : si l’évasement est fabriqué avec des écarts dimensionnels trop élevés, l’appui radial du joint dans le logement risque d’être insuffisant pour conserver l’étanchéité, en particulier lorsque le fluide circule dans la vanne avec des pressions de plusieurs bars.

Le but de la présente invention est de proposer une cartouche chauffante dont l’étanchéité est améliorée.

A cet effet, l’invention a pour objet une cartouche chauffante pour un élément thermostatique, comportant :

- un tube thermoconducteur, adapté pour être plongé dans une matière thermodilatable de l’élément thermostatique et comprenant un corps cylindrique, centré sur un axe longitudinal et se prolongeant axialement par un évasement,

- des moyens de chauffage électriques disposés à l’intérieur du corps cylindrique,

- une embase en une matière plastique, qui est solidarisée au tube par surmoulage de l’évasement du tube, qui supporte une connexion électrique entre les moyens de chauffage et une source de courant externe, et qui est adaptée pour être reçue dans un logement d’un boîtier, et

- un joint qui est fixé à l’embase et qui inclut une première partie adaptée pour, lorsque l’embase est reçue dans le logement du boîtier, être appuyée radialement contre le boîtier dans le logement de manière à étancher l’intérieur du logement, caractérisée en ce que le joint inclut également une seconde partie, qui est distincte de la première partie du joint et qui est appuyée radialement contre le corps cylindrique du tube de manière à étancher l’interface de surmoulage entre l’évasement du tube et l’embase.

L’idée à la base de l’invention est de prévoir, en quelque sorte, une double étanchéité, à savoir une première étanchéité pour l’intérieur du logement, opérée par une première partie du joint qui se retrouve interposée radialement entre l’embase et le boîtier lorsque l’embase est dans le logement du boîtier, et une seconde étanchéité pour l’interface de surmoulage entre l’évasement du tube et l’embase, opérée par une seconde partie du joint conçue pour enserrer radialement non pas l’évasement du tube, mais le corps cylindrique du tube depuis lequel cet évasement s’étend. Ces première et seconde parties du joint sont prévues distinctes l’une de l’autre, ce qui permet que les étanchéités respectives qu’elles procurent soient indépendantes l’une de l’autre. De plus, comparativement à son évasement, le tube présente des tolérances de fabrication bien moindres au niveau de son corps cylindrique, notamment du fait que ce dernier est fabriqué sous forme rectiligne : de cette façon, l’étanchéité opérée par la seconde partie du joint est maîtrisée, c’est-à-dire présente une performance minimale garantie, y compris lorsque la cartouche chauffante est intégrée dans une vanne dans laquelle du fluide sous pression circule.

Suivant des caractéristiques additionnelles avantageuses de la cartouche chauffante conforme à l’invention, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :

- Les première et seconde parties du joint sont réalisées d’une seule pièce ;

- La seconde partie du joint comprend une couronne, qui enserre le corps cylindrique du tube et qui est reliée à la première partie du joint par une paroi discoïdale de la seconde partie du joint, cette paroi discoïdale s’étendant de manière transversale à l’axe longitudinal et étant conçue pour presser radialement la couronne contre le corps cylindrique du tube.

- La couronne est torique.

- La paroi discoïdale est pourvue de nervures de rigidification qui s’étendent en longueur de manière sensiblement radiale à l’axe longitudinal.

- Au moins certaines des nervures de rigidification sont en saillie d’une face de la paroi discoïdale, qui est tournée axialement à l’opposé de l’embase.

- La première partie du joint comporte une paroi tubulaire, qui est sensiblement centrée sur l’axe longitudinal et dont une extrémité axiale relie la première partie du joint à la seconde partie du joint. La paroi tubulaire est pourvue, sur sa face intérieure, d’une languette qui est engagée dans une gorge périphérique de l’embase pour fixer le joint à l’embase. Cette gorge périphérique étant prévue de manière qu’une première étendue radiale de la languette s’y engage tant que l’embase n’est pas introduite dans le logement du boîtier et de manière qu’une seconde étendue radiale de la languette, supérieure à la première étendue radiale, s’y engage lorsque l’embase est introduite dans le logement du boîtier.

- La paroi tubulaire est également pourvue, sur sa face inférieure, d’un bourrelet interne, qui est situé axialement entre la languette et ladite extrémité axiale de la paroi tubulaire, et qui est appuyé axialement contre une butée de l’embase de manière maintenir le joint fixé à l’embase lorsque l’embase est introduite axialement dans le logement du boîtier.

- La paroi tubulaire est pourvue, sur sa face extérieure, d’au moins un bourrelet externe ou de plusieurs bourrelets externes, répartis suivant l’axe longitudinal. Ce bourrelet externe ou chacun de ces bourrelets externes étant adapté pour contracter radialement la paroi tubulaire autour de l’embase lorsque l’embase est introduite axialement dans le logement du boîtier.

L’invention a également pour objet une vanne thermostatique, comportant :

- un élément thermostatique, comprenant une cartouche chauffante, telle que définie ci-dessus, et une coupelle contenant une matière thermodilatable dans laquelle est plongé le tube de la cartouche chauffante, et

- un boîtier délimitant un logement dans lequel l’embase de la cartouche chauffante est reçue.

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 vue en perspective d’une cartouche chauffante conforme à l’invention ;

- la figure 2 est une vue en élévation selon la flèche II de la figure 1 ;

- la figure 3 est une coupe selon la ligne lll-lll de la figure 2, montrant la cartouche chauffante avec son joint non encore assemblé au reste de la cartouche chauffante ;

- la figure 4 est une coupe, dans le même plan que la figure 3, d’une partie de la cartouche chauffante avec son joint assemblé au reste de cette cartouche chauffante, cette dernière étant associée à un boîtier d’une vanne auquel la cartouche chauffante peut être assemblé ;

- la figure 5 est une vue similaire à la figure 4, montrant, à plus grande échelle, un détail de la cartouche chauffante en cours d’assemblage au boîtier de la vanne ; et

- la figure 6 est une vue similaire à la figure 4, montrant la cartouche chauffante assemblée au boîtier de la vanne.

Sur les figures 1 à 6 est représentée une cartouche chauffante 1 qui, sur les figures 4 à 6, est associée à un boîtier 2 d’une vanne thermostatique, étant remarqué que sur ces figures 4 à 6, le boîtier 2 n’est représenté que partiellement. Plus globalement, la vanne thermostatique précitée n’est, en dehors de la cartouche chauffante 1 et de la partie du boîtier 2 montrée sur les figures, pas représentée, étant souligné que les autres spécificités de cette vanne thermostatique ne sont pas limitatives de l’invention et sont connues dans le domaine. A titre d’exemple, le lecteur pourra se référer à FR 2 943 148 pour connaître un exemple, non limitatif, de telles spécificités pour la vanne thermostatique.

Comme bien visible sur les figures 1 à 3, la cartouche chauffante 1 comprend un tube métallique 10 qui est principalement constitué d’un corps cylindrique 11. Le corps cylindrique 11 est centré sur un axe longitudinal X-X, en étant par exemple à base circulaire comme sur les figures.

La cartouche chauffante 1 comprend également une résistance chauffante électrique 20 qui, comme indiqué schématiquement sur la figure 3, est agencée à l’intérieur du corps cylindrique 11 du tube 10, de manière qu’un corps principal chauffant 21 de cette résistance 20 occupe une partie terminale 11.1 du corps cylindrique 11, tournée vers le bas sur les figures. En service, la partie terminale 11.1 du corps cylindrique 11 du tube 10 est plongée dans une matière thermodilatable contenue dans une coupelle, non représentée, d’un élément thermostatique, afin que cette matière thermodilatable soit chauffée par le corps principal chauffant 21. La résistance chauffante 20 n’est qu’un exemple de moyens de chauffage électriques qui, disposés à l’intérieur de la partie terminale 11.1 du corps cylindrique 11 du tube 10, permettent de chauffer, au travers de ce tube réalisé en un matériau thermoconducteur, la matière thermodilatable précitée.

Par commodité, la suite de la description est orientée par rapport à l’axe X-X : les termes «inférieur», «bas» et similaires qualifient une direction dirigée vers la partie terminale 11.1 du corps cylindrique 11, tandis que les termes « supérieur », « haut » et similaires qualifient une direction de sens opposé. La partie terminale 11.1 du corps cylindrique 11 constitue ainsi une partie terminale inférieure pour ce corps cylindrique.

Comme bien visible sur la figure 3, une partie terminale supérieure 11.2 du corps cylindrique 11 du tube 10 se prolonge axialement vers le haut par un évasement 12 du tube 10. La géométrie précise de cet évasement 12 n’est pas limitative du moment que ce dernier présente une forme qui s’évase vers l’extérieur en allant vers le haut. En particulier, la conformation évasée, montrée sur les figures, n’est pas la seule envisageable et, par exemple, FR 2 943 148 divulgue une conformation évasée alternative. En pratique, l’évasement 12 est venu de matière avec le corps cylindrique 11, en étant par exemple obtenu par emboutissage de l’extrémité supérieure du tube 10.

Comme bien visible sur les figures 1 à 3, la cartouche chauffante 1 comprend également une embase 30 qui est solidarisée au tube 10 en en obturant l’extrémité supérieure. Cette embase 30 est constituée d’une matière plastique qui est moulée sur l’évasement 12 du tube 10, ainsi que, le cas échéant, sur l’extrémité supérieure de la partie terminale supérieure 11.2 du corps cylindrique 11, tout en laissant libre l’essentiel voire la totalité de ce corps cylindrique. Ainsi, l’embase 30 est solidarisée au tube 10 par surmoulage de l’évasement 12 de ce dernier.

Comme montré sur les figures 4 à 6, l’embase 30 est conçue pour être reçue dans un logement 3 du boîtier 2, qui est complémentaire de l’embase, de manière à assembler la cartouche chauffante 1 au boîtier 2. En pratique, l’embase 30 est introduite axialement vers le haut dans le logement 3, jusqu’à venir s’appuyer axialement contre le boîtier dans le logement, typiquement au niveau d’épaulement(s) et/ou de surface(s) de butée ad hoc, prévus sur l’embase et dans le logement. Les aménagements correspondants de l’embase 30 ne sont pas limitatifs et un exemple détaillé de ces aménagements est fourni dans FR 2 943 148 auquel le lecteur peut se reporter.

Comme bien visible sur la figure 3, l’embase 30 est traversée de part en part, suivant la direction de l’axe X-X, par des fils de conduction électrique 22 provenant du corps principal chauffant 21 de la résistance 20. Ces fils 22 sont raccordés au corps principal chauffant 21 ou en constituent des bornes de raccordement. Dans tous les cas, les fils 22 s’étendent en longueur depuis l’intérieur de la partie terminale inférieure 11.1 du corps cylindrique 11, jusqu’à l’extérieur du tube 10, en passant par la partie terminale supérieure 11.2 du corps cylindrique 11 puis par l’évasement 12 au niveau duquel ces fils traversent axialement l’embase 30. Une extrémité supérieure de chacun des fils 22 émerge de l’embase 30, au niveau d’une région dédiée de l’embase où les extrémités supérieures respectives des fils sont prévues pour être connectées à une source de courant externe, étant noté que, en pratique, la réalisation de cette connexion est opérée après que la cartouche chauffante 1 a été assemblée au boîtier 2. Dans l’exemple de réalisation considéré sur les figures, les extrémités supérieures des fils 22 sont respectivement placées dans des cavités supérieures ouvertes de l’embase qui, lorsque la cartouche chauffante 1 est assemblée au boîtier 2 comme sur la figure 6, peuvent recevoir chacune une borne 4 de raccordement à la source de courant externe, la connexion entre chaque borne 4 et l’extrémité supérieure du fil 22 correspondant étant avantageusement assurée par un connecteur 40 qui est rapporté dans la cavité correspondante de l’embase 30 et qui permet de pincer la borne et l’extrémité supérieure du fil l’une contre l’autre. Des détails de cet exemple de réalisation sont fournis dans FR 2 943 149. Bien entendu, d’autres formes de réalisation sont envisageables pour la connexion électrique, que supporte l’embase 30, entre la résistance chauffante 20 et la source de courant externe précitée.

Par ailleurs, la cartouche chauffante 1 comprend également un joint 50 qui, à l’état assemblé de la cartouche chauffante, est fixée à l’embase 30, comme montré sur les figures 1 et 2. Comme détaillé ci-après, le joint 50 inclut deux parties distinctes, à savoir une partie haute 51 et une partie basse 52, qui assurent des fonctions respectives différentes : la partie haute 51 permet, à la fois, de fixer le joint 50 à l’embase 30 et d’étancher l’intérieur du logement 3 du boîtier 2 lorsque l’embase 30 est reçue dans ce logement, tandis que la partie basse 52 permet d’étancher l’interface de surmoulage entre l’évasement 12 du tube 10 et l’embase 30.

Bien que distinctes notamment du point de vue fonctionnel, les parties haute 51 et basse 52 du joint 50 sont avantageusement réalisées d’une seule pièce, comme dans l’exemple de réalisation considéré sur les figures. Autrement dit, les parties haute 51 et basse 52 sont alors venues de matière l’une avec l’autre, le joint 50 étant un joint de forme, moulé d’un seul tenant.

Dans l’exemple de réalisation considéré sur les figures, et comme plus particulièrement visible sur la figure 3, la partie basse 52 du joint 50 comprend à la fois une couronne 53, centrée sur un axe géométrique qui se retrouve aligné avec l’axe X-X lorsque le joint 50 est fixé à l’embase 30, et une paroi discoïdale 54, qui s’étend de manière transversale, voire globalement perpendiculaire, à l’axe X-X et qui relie la couronne 53 à la partie haute 51 du joint 50. A l’état assemblé de la cartouche chauffante 1, c’est-à-dire lorsque le joint 50 est fixé à l’embase 30 comme sur les figures 1, 2 et 4 à 6, la couronne 53 enserre la partie terminale supérieure 11.2 du corps cylindrique 11 du tube 10, en étant pressée radialement contre cette partie terminale supérieure 11.2 par la paroi discoïdale 54. Plus généralement, on comprend que la partie basse 52 du joint 50 est conçue pour être appuyée radialement non pas contre l’évasement 12 du tube 10, qui est surmoulé par l’embase 30, mais directement contre le corps cylindrique 11 de ce tube 10, et ce au-dessous de l’embase 30 : de cette façon, la partie basse 52 du joint 50 étanche la partie du tube 10 placée au-dessus de cette partie basse 52, vis-à-vis de ce qui se trouve au-dessous de cette partie basse 52. La partie basse 52 étanche ainsi notamment l’interface de surmoulage entre l’évasement 12 du tube 10 et l’embase 30, comme bien visible sur la figure 4.

Pour améliorer encore l’étanchéité procurée par la partie basse 52 du joint 50, la couronne 53 est avantageusement torique.

De plus, la paroi discoïdale 54 est avantageusement pourvue de nervures de rigidification 55, bien visibles sur la figure 2, qui s’étendent en longueur de manière sensiblement radiale à l’axe X-X et qui renforcent l’effet de pressage de la couronne 53 sur le tube 10, procuré par la paroi discoïdale 54. On notera qu’au moins certaines des nervures de rigidification 54 sont astucieusement prévues en saillie de la face inférieure de la paroi discoïdale 54, c’est-à-dire de la face de cette paroi discoïdale qui est tournée axialement à l’opposé de l’embase 30, comme dans l’exemple de réalisation considéré sur les figures : de cette façon, ces nervures de rigidification 55 forment des reliefs sur le côté inférieur du joint 50 facilitant la préhension et la manipulation de ce dernier, aussi bien par un outillage ad hoc, que manuellement par un opérateur humain.

Dans l’exemple de réalisation considéré sur les figures, la partie haute 51 du joint 50 comporte une paroi tubulaire 56 centrée sur un axe géométrique qui, lorsque le joint 50 est fixé à l’embase 30, se retrouve aligné avec l’axe X-X. Comme bien visible sur la figure 3, l’extrémité axiale inférieure de la paroi 56 relie l’une à l’autre les parties haute 51 et basse 52 du joint 50, en particulier relie le reste de la paroi tubulaire 56 à la paroi discoïdale 54. Sur sa face intérieure, la paroi tubulaire 56 est pourvue, à la fois, d’une languette 57 et d’un bourrelet interne 58, ce dernier étant situé axialement entre la languette 57 et l’extrémité axiale inférieure de la paroi tubulaire 56. Dans l’exemple de réalisation considéré ici, la languette 57 et le bourrelet interne 58 courent chacun sur toute la périphérie intérieure de la paroi tubulaire 56, étant remarqué qu’en variante non représentée, l’un et/ou l’autre peuvent courir de manière discontinue. Dans tous les cas, la languette 57 et le bourrelet interne 58 s’étendent chacun en saillie de la face intérieure de la paroi tubulaire 56, autrement dit en saillie radialement vers l’axe X-X. Par ailleurs, la paroi tubulaire 56 est pourvue, sur sa face extérieure, de trois bourrelets externes, à savoir un bourrelet externe supérieur 59, un bourrelet externe intermédiaire 60 et un bourrelet externe inférieur 61. Dans l’exemple de réalisation considéré sur les figures, les bourrelets externes 59, 60 et 61 courent de manière continue sur toute la périphérie extérieure de la paroi tubulaire 56, étant entendu qu’en variante, un ou plusieurs d’entre eux peuvent ne courir que de manière discontinue. Dans tous les cas, chacun des bourrelets externes 59, 60 et 61 sont prévus en saillie de la face extérieure de la paroi tubulaire 56, c’est-à-dire en saillie radialement vers l’extérieur par rapport à l’axe X-X. la languette 57, le bourrelet interne 58 et les bourrelets externes 59, 60 et 61 présentent d’autres caractéristiques fonctionnelles, qui vont être exposées ci-après, en particulier en regard des figures 4 à 6.

Comme bien visible sur la figure 4, la languette 57 permet de fixer le joint 50 à l’embase 30, en étant engagée dans une gorge périphérique 31 de l’embase 30. En pratique, la souplesse structurelle de la languette 57, en particulier sa capacité de déformation élastique par rapport à la paroi tubulaire 56, est mise à profit pour permettre à la languette 57 d’être rabattue contre la face intérieure de la paroi tubulaire 56 lorsque l’embase 30 commence d’être introduite à l’intérieur de cette paroi tubulaire 56, puis pour permettre à la languette 57 de se déployer, par rappel élastique, vis-à-vis de la paroi tubulaire 56 et de pénétrer à l’intérieur de la gorge périphérique 31 dès lors que l’introduction axiale de l’embase 31 à l’intérieur de la paroi tubulaire 56 amène la languette 57 et la gorge périphérique 31 sensiblement au même niveau le long de l’axe XX. En d’autres termes, lors de l’assemblage du joint 50 à l’embase 30, la languette 57 se déforme élastiquement par rapport au reste du joint 50, jusqu’à venir se clipser à l’intérieur de la gorge périphérique 31, comme bien visible par comparaison des figures 3 et 4. Une fois que la languette 57 est engagée dans la gorge périphérique 31 et que le joint 50 est ainsi fixé à l’embase 30, mais tant que cette embase 30 n’est pas introduite dans le logement 3 du boîtier 2, on notera que la languette 57 ne touche pas le fond radial de la gorge périphérique 31, comme bien visible sur la figure 4 : en d’autres termes, l’extrémité de la languette 57, tournée radialement vers l’axe X-X, est alors distante radialement du fond de la gorge périphérique 31, moyennant un dimensionnement ad hoc de la gorge périphérique 31. Sur la figure 4, on note L1 l’étendue radiale de la languette 57 qui est alors effectivement engagée à l’intérieur de la gorge périphérique 31.

Lors de l’assemblage de la cartouche chauffante 1 avec le boîtier 2, plus précisément lors de l’introduction axiale vers le haut de l’embase 30 à l’intérieur du logement 3 de ce boîtier, indiqué par la flèche F sur les figures 4 et 5, la paroi périphérique du logement 3 vient interférer axialement avec la face extérieure de la paroi tubulaire 56, comme représenté sur les figures 5 et 6.

En particulier, lorsque le joint 50 commence d’être introduit à l’intérieur du logement 3, la paroi périphérique de ce dernier vient interférer axialement avec le bourrelet externe supérieur 59 de la partie haute 51, comme schématisé à la figure 5 : sous l’effet de cette interférence, le bourrelet externe supérieur 59 contracte radialement, autour de l’embase 30, la paroi tubulaire 56, en particulier la partie terminale supérieure de cette paroi tubulaire 56. Cette contraction radiale de la paroi tubulaire 56 entraîne l’engagement de la languette 57 plus profondément à l’intérieur de la gorge périphérique 31, ce qui revient à dire que l’extrémité radiale de la languette 57, tournée vers l’axe X-X, se rapproche radialement du fond de la gorge périphérique 31, comme montré sur la figure 5 : la languette 57 est alors engagée dans la gorge périphérique 31 avec une étendue radiale L2 qui est supérieure à l’étendue L1. De cette façon, le joint 50 est maintenu efficacement en position par rapport à l’embase, en évitant notamment tout risque de désengagement inopiné du joint vis-à-vis de l’embase lors de l’assemblage entre la cartouche chauffante 1 et le boîtier 2.

De plus, au fur et à mesure que l’introduction axiale de l’embase 30 à l’intérieur du logement 3 du boîtier 2 se poursuit, la paroi périphérique du logement 3 interfère avec le reste de la face extérieure de la paroi tubulaire 56, en particulier interfère avec le bourrelet externe intermédiaire 60 puis avec le bourrelet externe inférieur 61. Dès lors que la paroi périphérique du logement 3 interfère avec ces bourrelets 60 puis 61, chacun de ces derniers contracte radialement la paroi tubulaire 56 autour de l’embase 30. Cette contraction radiale progressive de la paroi tubulaire 56 conduit le bourrelet interne 58 à coopérer fermement avec la périphérie de l’embase, avantageusement en s’appuyant axialement contre une butée ad hoc, référencée 32, de cette embase 30, permettant ainsi de renforcer le maintien du joint sur l’embase lors de l’introduction de cette dernière à l’intérieur du logement 3. Au niveau de la partie terminale inférieure de la paroi tubulaire 56, la contraction radiale de cette dernière est avantageusement transmise à la partie basse 52 du joint 50, de par la souplesse du joint, ce qui tend à accentuer l’appui radial de cette partie basse 52 contre le corps cylindrique 11 du tube 10.

En tenant compte des explications données jusqu’ici, on comprend que, plus généralement, la partie haute 51 du joint 50 se retrouve appuyée radialement contre le boîtier 2 dans le logement 3 de ce dernier lorsque l’embase 30 est reçue dans ce logement, de manière à étancher l’intérieur du logement 3, et ce indépendamment de l’étanchéité que procure la partie basse 52 du joint 50. De plus, des aménagements avantageux de la partie haute 51 du joint 50, tels que la languette 57 et/ou le bourrelet interne 58 et/ou les bourrelets externes 59, 60 et 61, facilitent et sécurisent l’assemblage de la cartouche chauffante 1 avec le boîtier 2.

Bien entendu, divers aménagements et variantes à la cartouche 1 et à la vanne comportant cette dernière, décrites jusqu’ici, sont par ailleurs envisageables.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1Cartouche chauffante (1 ) pour un élément thermostatique, comportant :

   -un tube thermoconducteur (10), adapté pour être plongé dans une matière thermodilatable de l’élément thermostatique et comprenant un corps cylindrique (11), centré sur un axe longitudinal (X-X) et se prolongeant axialement par un évasement (12),

   - des moyens de chauffage électriques (20) disposés à l’intérieur du corps cylindrique (11),

   - une embase (30) en une matière plastique, qui :

   - est solidarisée au tube (10) par surmoulage de l’évasement (12) du tube,

   - supporte une connexion électrique entre les moyens de chauffage (20) et une source de courant externe, et

   - est adaptée pour être reçue dans un logement (3) d’un boîtier (2), et

   - un joint (50) qui est fixé à l’embase (30) et qui inclut une première partie (51) adaptée pour, lorsque l’embase est reçue dans le logement (3) du boîtier (2), être appuyée radialement contre le boîtier dans le logement de manière à étancher l’intérieur du logement, caractérisée en ce que le joint (50) inclut également une seconde partie (52), qui est distincte de la première partie (51) du joint et qui est appuyée radialement contre le corps cylindrique (11) du tube (10) de manière à étancher l’interface de surmoulage entre l’évasement (12) du tube et l’embase (30).
2. 2, - Cartouche chauffante suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les première (51) et seconde (52) parties du joint (50) sont réalisées d’une seule pièce.
3. 3, - Cartouche chauffante suivant l’une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la seconde partie (52) du joint (50) comprend une couronne (53), qui enserre le corps cylindrique (11) du tube (10) et qui est reliée à la première partie (51) du joint par une paroi discoïdale (54) de la seconde partie du joint, cette paroi discoïdale s’étendant de manière transversale à l’axe longitudinal (X-X) et étant conçue pour presser radialement la couronne contre le corps cylindrique du tube.
4. 4, - Cartouche chauffante suivant la revendication 3, caractérisée en ce que la couronne (53) est torique.
5. 5. - Cartouche chauffante suivant l’une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que la paroi discoïdale (54) est pourvue de nervures de rigidification (55) qui s’étendent en longueur de manière sensiblement radiale à l’axe longitudinal (X-X).
6. 6. - Cartouche chauffante suivant la revendication 5, caractérisée en ce qu’au moins certaines des nervures de rigidification (55) sont en saillie d’une face de la paroi discoïdale (54), qui est tournée axialement à l’opposé de l’embase (30).
7. 7. - Cartouche chauffante suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la première partie (51) du joint (50) comporte une paroi tubulaire (56), qui est sensiblement centrée sur l’axe longitudinal (X-X) et dont une extrémité axiale relie la première partie du joint à la seconde partie (52) du joint, et en ce que la paroi tubulaire (56) est pourvue, sur sa face intérieure, d’une languette (57) qui est engagée dans une gorge périphérique (31) de l’embase (30) pour fixer le joint à l’embase, cette gorge périphérique étant prévue de manière qu’une première étendue radiale (L1) de la languette (57) s’y engage tant que l’embase (30) n’est pas introduite dans le logement (3) du boîtier (2) et de manière qu’une seconde étendue radiale (L2) de la languette, supérieure à la première étendue radiale (L1), s’y engage lorsque l’embase est introduite dans le logement du boîtier.
8. 8. - Cartouche chauffante suivant la revendication 7, caractérisée en ce que la paroi tubulaire (56) est également pourvue, sur sa face inférieure, d’un bourrelet interne (58), qui est situé axialement entre la languette (57) et ladite extrémité axiale de la paroi tubulaire, et qui est appuyé axialement contre une butée (32) de l’embase (30) de manière maintenir le joint (50) fixé à l’embase lorsque l’embase est introduite axialement dans le logement (3) du boîtier (2).
9. 9. - Cartouche chauffante suivant l’une des revendications 7 ou 8, caractérisée en ce que la paroi tubulaire (56) est pourvue, sur sa face extérieure, d’au moins un bourrelet externe ou de plusieurs bourrelets externes (59, 60, 61), répartis suivant l’axe longitudinal (X-X), ce bourrelet externe ou chacun de ces bourrelets externes étant adapté pour contracter radialement la paroi tubulaire autour de l’embase (30) lorsque l’embase est introduite axialement dans le logement (3) du boîtier (2).
10. 10.- Vanne thermostatique, comportant :

    - un élément thermostatique, comprenant une cartouche chauffante, conforme à l’une quelconque des revendications précédentes, et une coupelle contenant une matière thermodilatable dans laquelle est plongé le tube (10) de la cartouche chauffante, et

    - un boîtier (2) délimitant un logement (3) dans lequel l’embase (30) de la

    5 cartouche chauffante (1) est reçue.