WO2010046032A1 - Vanne a volet rotatif - Google Patents

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WO2010046032A1
WO2010046032A1 PCT/EP2009/007201 EP2009007201W WO2010046032A1 WO 2010046032 A1 WO2010046032 A1 WO 2010046032A1 EP 2009007201 W EP2009007201 W EP 2009007201W WO 2010046032 A1 WO2010046032 A1 WO 2010046032A1
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WO
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segment
valve
flap
screen
groove
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/007201
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English (en)
Inventor
Danilo Falchi
Original Assignee
Valeo Systemes De Controle Moteur
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Valeo Systemes De Controle Moteur filed Critical Valeo Systemes De Controle Moteur
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/04—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having cylindrical surfaces; Packings therefor
    • F16K5/0457—Packings
    • F16K5/0478—Packings on the plug
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • F02M26/25—Layout, e.g. schematics with coolers having bypasses
    • F02M26/26—Layout, e.g. schematics with coolers having bypasses characterised by details of the bypass valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/08—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks
    • F16K11/085—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks with cylindrical plug
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    • F16K5/0407—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having cylindrical surfaces; Packings therefor with particular plug arrangements, e.g. particular shape or built-in means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/04—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having cylindrical surfaces; Packings therefor
    • F16K5/0414—Plug channel at 90 degrees to the inlet

Definitions

  • the invention relates to a valve intended to equip a heat engine such as a supercharged engine and / or exhaust gas recirculation.
  • Such a valve may be used, for example to measure the proportion of exhaust gas reinjected into the engine when it is of the recirculating gas type. It can also be used to dose the amount of air to be cooled before admission to a supercharged engine.
  • Such a valve may have two lanes, three lanes, four lanes or more, which depends mainly on the use that is made of it.
  • the outside air is compressed by a compressor before being admitted into an engine inlet manifold.
  • a radiator and a bypass are interposed between the compressor and the inlet manifold, to cool or not to cool the compressed air before admission into the engine.
  • the compressor is thus connected to an inlet of a three-way distribution valve, having a first output connected to the radiator, and a second output connected to the branch.
  • the bypass and the radiator outlet meet in an intake line in the manifold.
  • the valve has two butterflies located respectively in the first and the second outlet, which are controlled to direct the air to either the radiator or to the bypass, depending on whether or not it must be cooled before admission. These butterflies can be controlled either by two independent actuators or by a single actuator via a mechanism comprising a gear set by which this actuator is connected to each butterfly.
  • the object of the invention is to propose a solution for reducing the manufacturing cost of such a valve.
  • the subject of the invention is a valve comprising a body delimiting an internal chamber having a surface portion provided with at least one opening corresponding to a channel of this valve, and a movably mounted flap on along this surface portion, this flap comprising a screen along the surface portion to close the opening or leave it open depending on the position of this flap about the axis, this flap being provided with a segment of mobile sealing in a normal direction on the screen.
  • the invention also relates to a valve as defined above, in which the surface portion into which the opening opens, has a cylindrical portion of axis shape, and wherein the flap is rotatably mounted around the axis of this cylindrical portion.
  • the invention also relates to a valve as defined above, wherein the sealing segment is a rigid segment having a shape corresponding to the contour of the screen, in which this segment is engaged in a corresponding throat of the screen , and in which elastic means are interposed between the segment and the screen to press the segment on the cylindrical portion.
  • each elastic element is a spring engaged in a housing formed by a hole locally deepening the groove.
  • each elastic element is a cylindrical stud of elastomer-type material engaged in a housing formed by a widening hole and locally deepening the groove.
  • the invention also relates to a valve as defined above, in which the elastic means are formed by an elastomer seal of the same general shape as the segment, this seal being interposed between the segment and the bottom of the groove.
  • the invention also relates to a valve as defined above, in which each cylindrical stud forms an integral part of the elastomer seal.
  • the invention also relates to a valve as defined above, in which the elastomer seal is overmoulded on one face of the segment.
  • FIG. 1 is a perspective view of the valve according to the invention
  • Figure 2 is a perspective view of the shutter of the valve according to a first embodiment of the invention
  • Figure 3 is another partial perspective view of the shutter of the valve according to the first embodiment of the invention
  • Figure 4 is a partial perspective view in section of the shutter of the valve according to the first embodiment of the invention
  • Figure 5 is a perspective view showing a portion of the valve flap according to the second embodiment of the invention.
  • the three-way valve 1 comprises a valve body 2 carrying three ducts marked by 3, 4 and 6.
  • the valve body 2 defines an internal chamber 7 having an inner face formed of three parts.
  • the first generally flat part marked by 8 has an opening 9 through which it communicates with the pipe 3, and the second part 11, generally flat extends perpendicular to the first part.
  • the third part 12, in the form of a quarter-cylinder axis AX has two openings 13 and 14 respectively communicating with the lines 4 and 6.
  • the lines 3 and 4 are aligned with each other, whereas the pipe 6 is inclined at about sixty degrees with respect to the pipe 4, and at about one hundred twenty degrees with respect to the pipe 4, when the pipe 2 is seen from above, that is to say parallel to the axis AX.
  • valve body 2 which has its upper part open in FIG. 2 is closed by a lid or cover (not shown) to hermetically close this chamber 7.
  • This three-way valve comprises a flap marked 16 which is rotatably mounted about the axis AX, being installed inside the chamber 7.
  • this flap occupies a first angular position, as in Figure 2, it closes the opening 13 to prevent entry into the air valve or gas from the pipe 4.
  • This flap 16 can also be placed in a second angular position, in which it closes 1 'ou- 14 to oppose entry into the air valve from the pipe 6.
  • the flap 16 can be placed in any intermediate position between the first and the second position, to partially seal both openings 13 and 14, so as to proportion the air-source from the one and the other of these openings, which is introduced into the valve body and discharged via the opening 9, that is to say the pipe 3.
  • this flap comprises a screen 17 in AX-axis cylinder portion shape, of substantially rectangular contour, carried by an upper flat flange 18 having a rectangular contour extending in a direction normal to the axis AX, and by a lower flange marked by 19 in FIG. but having the same shape and orientation.
  • the free end of the upper flange is provided with a hole 21 of hexagonal section, coinciding with the axis AX, as well as the free end of the lower flange.
  • a sleeve or axle with hexagonal section, not shown, and driven by an actuator, such as an electric motor of torque motor type, rigidly secured to the valve body is engaged in these holes to move the flap from the first position to the second and vice versa.
  • the screen 17 of the flap 16 carries a sealing member which is interposed between this screen and the wall in the form of a cylinder portion 12, while being held in abutment on this wall by elastic elements interposed between sealing member and the screen.
  • This sealing member is a segment 22 constituted by a rigid frame having a shape corresponding to the contour of the screen 17 but slightly smaller dimensions than those of this contour.
  • this segment 22 has a general shape corresponding to the projection of a rectangle on a cylindrical portion. It thus comprises two rectilinear edges 23 and 24 parallel to each other, as well as an upper curved edge and a lower curved edge parallel to each other, and marked respectively by 26 and 27.
  • the upper and lower edges have curvatures corresponding to arcs with the same radius as the cylindrical wall 12.
  • the outline of the screen 17 is delimited by two straight edges 28 and 29, and by an upper edge and a lower edge in arcs marked respectively by 31 and 32.
  • This screen 17 has a main face or wall 33 in the form of a cylindrical portion, provided with a peripheral rib 34, forming a bead, which protrudes radially with respect to the axis AX of this main face 33.
  • the peripheral rib 34 has a shape corresponding to the letter U, and it runs along the rectilinear edges 28 and 29 of the screen 17 as well as its upper curved edge 31.
  • the segment 22 is held in a groove 36 which is formed in the rib 34 to also have a U shape.
  • This segment 22 thus has its curved upper edge 26 in the base of the U, and its two straight edges 28 and 29 engaged in the branches of the U.
  • the curved lower edge 27 of the segment 22 is free since it is neither held nor guided by the groove 36. This solution reduces the risk of bridging of the segment in the groove 36. case of establishing a differential thermal expansion between the screen and the segment.
  • the segment 22 is kept pressed to the inner face of the cylindrical wall 12 of the valve body 2 by four coil springs marked 38, 39, 41 and 42, to ensure the tightness when the shutter closes an opening.
  • Each of these holes is made in the groove 36, which expands it locally, extending beyond the bottom thereof, these holes being oriented in a direction normal to the plane defined by the two straight edges 28 and 29 of the screen.
  • these springs are situated at the ends of the upper and lower curved edges 26 and 27 of the segment 22.
  • the segment 22 comprises four pins marked 43, 44, 46 and 47, having diameters substantially identical to those of the coil springs, and by which this segment is supported on these springs. In the examples of the figures.
  • Each peg is integrated with the curved edge which carries it, so that it constitutes locally an enlargement of this edge, the cross section of which is rectangular, as that of the groove 36.
  • the segment 22 is thus movable in translation in the groove 36, in a direction normal to the plane defined by the rectilinear edges 28 and 29, while being held pressed against the wall 12 by the springs, which ensures a tight application of the screen 17 on this wall to hermetically close the opening of this wall in front of which is placed this flap 16.
  • the segment is pressed against the cylindrical wall only by an elastomeric seal interposed between the segment and the bottom of the groove.
  • the flap and the segment which it carries, marked respectively by 16 'and by 22' have the same shapes as in the embodiment of FIGS. 2 to 4, except as regards the section cross section of the groove in which the segment is engaged.
  • the flap 16 'and the segment 22', as well as their parts bear the same numerical references as in the example of FIGS. 2 to 4, supplemented by the prime sign.
  • the segment 22 also has a general shape of rectangle projected on a cylindrical portion, each of its edges has a rectangular cross section, and it comprises four pins located at each end of its two curved edges.
  • the screen 17 ' also has a groove 36' into which this segment engages, this groove 36 'being again provided with holes widening it locally and extending beyond its bottom, the pins of the segment sliding in these holes.
  • the elastomer seal which is indicated by 48 'in FIG. 5 is overmoulded on the rear face of this segment 22', which is the face of this segment located opposite the bottom of the groove 36 '.
  • This joint extends the segment 22 'in a direction normal to the plane defined by the two straight sides of this segment, having a shape very close to that of this segment 22'.
  • Each pad of the elastomeric seal 48 ' is engaged in a corresponding housing to form an elastic member plating the segment 22' to the wall, similar to the springs of the first embodiment.
  • One of these pads is visible in Figure 5 being identified by 49 '.
  • the groove 36 ' has a cross section which comprises a U-shaped main part, as in the first embodiment, but a groove is formed at the bottom of this main part, of smaller width than the latter, to receive the elastomer seal 48 '.
  • the width of the joint which is measured parallel to the axis AX for its curved edges, is identical to that of the segment 22 ', and corresponds to the width of the groove made at the bottom of the groove.
  • the elastomer seal is thus engaged so as to seal in the groove of the groove 36 ', and moreover, it is overmolded on the rear face of the segment, to constitute a sealed barrier preventing gas from bypassing the segment by the bottom of the throat.
  • the invention relates in the present example to a three-way valve provided with a rotary-type flap.
  • This three-way valve (1) comprises a body (2) delimiting an internal chamber (7) having three openings (9, 13, 14) each corresponding to a channel, this body (2) having a cylindrical portion (12) provided with two of these three openings, and a flap (16) rotatably mounted about an axis (AX) coinciding with the axis (AX) of the cylindrical portion (12).
  • This flap (16) comprises a screen (17) along the cylindrical portion (12) for closing off one or other of the openings (13, 14) according to the angular position of the flap (16) about the axis (AX).
  • the invention can be applied for example to three-way valves used in thermal engines such as diesel or gasoline engines, possibly supercharged and / or with recirculation of exhaust gas.
  • the invention notably provides the following advantages: Thanks to the single flap, the architecture of the three-way valve is significantly simplified: only one internal chamber is needed instead of two to contain a single flap instead of two.
  • control mechanism of the valve is reduced to a minimum since a single torque motor driving an axis of rotation of the flap is sufficient to drive the valve, directly and without the need for gears.
  • the presence of the rigid segment held in abutment on the internal cylindrical surface of the valve body makes it possible to ensure a high degree of leak tightness making it possible to integrate this valve with a heat engine. It can be integrated in a supercharging system, exhaust gas recirculation, or other application in which the valve is traversed by a gas under pressure and must be able to oppose the passage of this gas.

Landscapes

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Abstract

La vanne (1) comprend un corps (2) délimitant une chambre interne (7) présentant une portion de surface (12) pourvue d'au moins une ouverture (13, 14) correspondant à une voie de cette vanne (1), et un volet (16; 16') monté mobile le long de cette portion de surface (12), ce volet (16; 16' ) comportant un écran (17; 17') longeant la portion de surface (12) pour obturer l'ouverture (13, 14) ou la laisser ouverte en fonction de la position de ce volet (16; 16') autour de l'axe (AX), ce volet étant pourvu d'un segment d'étanchéité (22; 22') mobile selon une direction normale à l'écran (17; 17 ' ).

Description

Vanne à volet rotatif
L'invention concerne une vanne destinée à équiper un moteur thermique tel qu'un moteur suralimenté et/ou à recirculation des gaz d'échappement. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION
Une telle vanne peut être utilisée, par exemple pour doser la proportion de gaz d'échappement réinjectés dans le moteur lorsque celui-ci est du type à recirculation de gaz. Elle peut aussi être utilisée pour doser la quantité d'air à refroidir avant admission dans un moteur suralimenté .
Une telle vanne peut comporter deux voies, trois voies, quatre voies ou plus, ce qui dépend principalement de l'utilisation qui en est faite. Dans un moteur thermique suralimenté, l'air extérieur est comprimé par un compresseur avant d'être admis dans un collecteur d'entrée du moteur. Un radiateur et une dérivation sont interposés entre le compresseur et le collecteur d'entrée, pour refroidir ou ne pas refroidir l'air comprimé, avant admission dans le moteur.
Le compresseur est ainsi relié à une entrée d'une vanne de répartition à trois voies, comportant une première sortie reliée au radiateur, et une seconde sortie connectée à la dérivation. La dérivation et la sortie du radiateur se rejoignent dans une ligne d'admission dans le collecteur.
La vanne comporte deux papillons situés respectivement dans la première et dans la seconde sortie, qui sont pilotés pour orienter l'air soit vers le radiateur soit vers la dérivation, selon qu'il doit ou non être refroidi avant admission. Ces papillons peuvent être pilotés soit par deux actionneurs indépendants, soit par un unique actionneur via un mécanisme comportant un jeu d'engrenage par lequel cet actionneur est relié à chaque papillon. Lorsque le premier papillon est complètement ouvert alors que le second papillon est complètement fermé, l'air provenant du compresseur est dirigé vers le radiateur pour y être refroidi avant admission. Réciproque- ment, lorsque le second papillon est complètement ouvert alors que le premier est fermé, l'air est admis dans le moteur sans être refroidi, ce qui correspond typiquement à une phase de régénération d'un filtre à particule équipant ce moteur. OBJET DE L'INVENTION
Le but de l'invention est de proposer une solution pour réduire le coût de fabrication d'une telle vanne .
RESUME DE L'INVENTION A cet effet, l'invention a pour objet une vanne comprenant un corps délimitant une chambre interne présentant une portion de surface pourvue d'au moins une ouverture correspondant à une voie de cette vanne, et un volet monté mobile le long de cette portion de surface, ce volet comportant un écran longeant la portion de surface pour obturer l'ouverture ou la laisser ouverte en fonction de la position de ce volet autour de l'axe, ce volet étant pourvu d'un segment d'étanchéité mobile selon une direction normale à l'écran. L'invention concerne également une vanne telle que définie ci-dessus, dans laquelle la portion de surface dans laquelle débouche l'ouverture, a une forme de portion cylindrique d'axe, et dans laquelle le volet est monté rotatif autour de l'axe de cette portion cylindri- que .
L'invention concerne également une vanne telle que définie ci-dessus, dans laquelle le segment d'étanchéité est un segment rigide ayant une forme correspondant au contour de l'écran, dans laquelle ce segment est engagé dans une gorge correspondante de l'écran, et dans laquelle des moyens élastiques sont interposés entre le segment et 1 ' écran pour plaquer le segment sur la portion cylindrique .
L'invention concerne également une vanne telle que définie ci-dessus, dans laquelle chaque élément élastique est un ressort engagé dans un logement formé par un trou approfondissant localement la gorge.
L'invention concerne également une vanne telle que définie ci-dessus, dans laquelle chaque élément élas- tique est un plot cylindrique en matériau du type élasto- mère engagé dans un logement formé par un trou élargissant et approfondissant localement la gorge.
L'invention concerne également une vanne telle que définie ci-dessus, dans laquelle les moyens élasti- ques sont formés par un joint en élastomère de même forme générale que le segment, ce joint étant interposé entre le segment et le fond de la gorge.
L'invention concerne également une vanne telle que définie ci-dessus, dans laquelle chaque plot cylin- drique .fait partie intégrante du joint en élastomère.
L'invention concerne également une vanne telle que définie ci-dessus, dans laquelle le joint élastomère est surmoulé sur une face du segment .
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES La figure 1 est une vue en perspective de la vanne selon 1 ' invention ;
La figure 2 est une vue en perspective du volet de la vanne conformément à un premier mode de réalisation de 1 ' invention ; La figure 3 est une autre vue partielle en perspective du volet de la vanne conformément au premier mode de réalisation de l'invention ;
La figure 4 est une vue partielle en perspective et en coupe du volet de la vanne conformément au premier mode de réalisation de l'invention ; La figure 5 est une vue en perspective montrant une partie du volet de la vanne conformément au second mode de réalisation de l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Comme visible dans la figure 2, la vanne à trois voies 1 selon 1 ' invention comporte un corps de vanne 2 portant trois conduites repérées par 3, 4 et 6.
Le corps de vanne 2 délimite une chambre interne 7 comportant une face interne formée de trois parties. La première partie généralement plane repérée par 8 comporte une ouverture 9 par laquelle elle communique avec la conduite 3, et la seconde partie 11, généralement plane s'étend perpendiculairement à la première partie. La troisième partie 12, en forme de quart de cylindre d'axe AX comporte deux ouvertures 13 et 14 communiquant respectivement avec les conduites 4 et 6.
Les conduites 3 et 4 sont alignées l'une avec l'autre, alors que la conduite 6 est inclinée à environ soixante degrés par rapport à la conduite 4, et à environ cent-vingt degrés par rapport à la conduite 4, lorsque le corps 2 est vu de dessus, c'est à dire parallèlement à 1 ' axe AX .
En fonctionnement, le corps de vanne 2 qui a sa partie supérieure ouverte dans la figure 2 est fermé par un couvercle ou capot non représenté pour fermer hermétiquement cette chambre 7.
Cette vanne à trois voies comprend un volet repéré par 16 qui est monté rotatif autour de l'axe AX, en étant installé à l'intérieur de la chambre 7. Lorsque ce volet occupe une première position angulaire, comme dans la figure 2, il obture l'ouverture 13 pour empêcher l'entrée dans la vanne d'air ou de gaz provenant de la conduite 4. Ce volet 16 peut aussi être placé dans une seconde position angulaire, dans laquelle il obture 1 ' ou- verture 14 de manière à s'opposer à l'entrée dans la vanne d'air provenant de la conduite 6.
Comme visible sur la figure 1, les conduites 2 et
3 sont orientées selon des axes dont 1 ' intersection est sur l'axe AX, de manière à équilibrer spontanément les efforts appliqués au volet lorsqu'il obture une ouverture par laquelle circule un gaz sous pression.
Le volet 16 peut encore être placé dans toute position intermédiaire entre la première et la seconde po- sition, pour obturer partiellement l'une et l'autre des ouvertures 13 et 14, de manière à doser la proportion d'air -provenant de l'une et de l'autre de ces ouvertures, qui est introduit dans le corps de vanne et refoulé via l'ouverture 9, c'est à dire la conduite 3. Comme visible dans la figure 3, ce volet comporte un écran 17 en forme de portion de cylindre d'axe AX, de contour sensiblement rectangulaire, porté par un flasque supérieur 18 plan à contour rectangulaire s ' étendant selon une direction normale à l'axe AX, et par un flasque inférieur repéré par 19 dans la figure 4, mais ayant la même forme et la même orientation.
L'extrémité libre du flasque supérieur est pourvue d'un trou 21 à section hexagonale, coïncidant avec l'axe AX, de même que l'extrémité libre du flasque infé- rieur. Un manchon ou axe à section hexagonale, non représenté, et mu par un actionneur, tel qu'un moteur électrique de type moteur couple, rigidement solidaire du corps de vanne est engagé dans ces trous pour déplacer le volet depuis la première position vers la seconde et inverse- ment.
L'écran 17 du volet 16 porte un organe d'étan- chéité qui est interposé entre cet écran et la paroi en forme de portion de cylindre 12, tout en étant maintenu en appui sur cette paroi par des éléments élastiques in- tercalés entre l'organe d'étanchéité et l'écran. Cet organe d'étanchéité est un segment 22 constitué par un cadre rigide ayant une forme correspondant au contour de l'écran 17 mais de dimensions légèrement inférieures à celles de ce contour. Autrement dit, ce segment 22 a une forme générale correspondant à la projection d'un rectangle sur une portion cylindrique. Il comporte ainsi deux bords rectili- gnes 23 et 24 parallèles l'un à l'autre, ainsi qu'un bord courbe supérieur et un bord courbe inférieur parallèles l'un à l'autre, et repérés respectivement par 26 et 27. Les bords supérieur et inférieur ont des courbures correspondant à des arcs de cercle de même rayon que la paroi cylindrique 12.
De façon analogue, le contour de l'écran 17 est délimité par deux bords rectilignes 28 et 29, et par un bord supérieur et un bord inférieur en arcs de cercle repérés respectivement par 31 et 32. Cet écran 17 comporte une face ou paroi principale 33 en forme de portion cylindrique, pourvue d'une nervure périphérique 34, formant bourrelet, qui dépasse radialement par rapport à l'axe AX de cette face principale 33.
La nervure périphérique 34 a une forme correspondant à la lettre U, et elle longe les bords rectilignes 28 et 29 de l'écran 17 ainsi que son bord courbe supé- rieur 31.
Le segment 22 est maintenu dans une gorge 36 qui est réalisée dans la nervure 34 pour avoir également une forme en U. Ce segment 22 a ainsi son bord supérieur courbe 26 dans la base du U, et ses deux bords rectili- gnes 28 et 29 engagés dans les branches du U.
Comme visible dans la figure 2, le bord inférieur courbe 27 du segment 22 est libre puisqu'il n'est ni maintenu ni guidé par la gorge 36. Cette solution réduit le risque d' arc-boutement du segment dans la gorge 36 en cas d'établissement d'une dilatation thermique différentielle entre l'écran et le segment.
Dans l'exemple des figures 2 à 4, le segment 22 est maintenu plaqué à la face interne de la paroi cylin- drique 12 du corps de vanne 2 par quatre ressorts hélicoïdaux repérés par 38, 39, 41 et 42, pour assurer l'étanchéité lorsque le volet ferme une ouverture.
Ces - ressorts sont engagés dans des trous correspondants, formant logements. Chacun de ces trous est ré- alise dans la gorge 36, ce qui l'élargit localement, en s ' étendant au delà du fond de celle-ci, ces trous étant orientés selon une direction normale au plan défini par les deux bords rectilignes 28 et 29 de l'écran.
Comme visible dans la figure 2, ces ressorts sont situés au niveau des extrémités des bords courbes supérieur et inférieur 26 et 27 du segment 22. Complémentai- rement, le segment 22 comporte quatre pions repérés par 43, 44, 46 et 47, ayant des diamètres sensiblement identiques à ceux des ressorts hélicoïdaux, et par lesquels ce segment est en appui sur ces ressorts. Dans l' exemples des figures.
Chaque pion est intégré au bord courbe qui le porte, de sorte qu'il constitue localement un élargissement de ce bord dont la section transversale est rectan- gulaire, tout comme celle de la gorge 36.
Le segment 22 est ainsi mobile en translation dans la gorge 36, selon une direction normale au plan défini par les bords rectilignes 28 et 29, tout en étant maintenu plaqué contre la paroi 12 par les ressorts, ce qui assure une application étanche de l'écran 17 sur cette paroi pour fermer de façon hermétique 1 ' ouverture de cette paroi devant laquelle est placé ce volet 16.
Selon un autre mode de réalisation représenté en figure 5, le segment est plaqué contre la paroi cylindri- que par un joint élastomère interposé entre le segment et le fond de la gorge.
Dans cet autre mode de réalisation, le volet et le segment qu'il porte, repérés respectivement par 16' et par 22 ' , ont les mêmes formes que dans le mode de réalisation des figures 2 à 4, hormis en ce qui concerne la section transversale de la gorge dans laquelle est engagé le segment. En ce qui concerne ce second mode de réalisation, le volet 16' et le segment 22', ainsi que leurs parties, portent les mêmes références numériques que dans l'exemple des figures 2 à 4, complétées par le signe prime .
Ainsi, le segment 22' a ici aussi une forme générale de rectangle projeté sur une portion cylindrique, chacun de ses bords présente une section transversale rectangulaire, et il comporte quatre pions situés à chaque extrémité de ses deux bords courbes.
Complémentairement , l'écran 17' comporte là aussi une gorge 36' dans laquelle s'engage ce segment, cette gorge 36' étant là aussi pourvue de trous l'élargissant localement et s ' étendant au delà de son fond, les pions du segment coulissant dans ces trous.
Le joint en élastomère qui est repéré par 48' dans la figure 5 est surmoulé à la face arrière de ce segment 22 ' , qui est la face de ce segment située en vis à vis du fond de la gorge 36' .
Ce joint prolonge le segment 22' selon une direction normale au plan défini par les deux côtés rectili- gnes de ce segment, en ayant une forme très proche de celle de ce segment 22 ' .
Son épaisseur, mesurée radialement par rapport à l'axe AX, est plus faible que celle du segment sur la majeure partie de son contour, et il comporte d'autre part des plots situés dans le prolongement des pions du seg- ment, ces plots ayant au contraire une épaisseur supérieure à celle des pions.
Chaque plot du joint élastomère 48' est engagé dans un logement correspondant pour constituer un organe élastique plaquant le segment 22' à la paroi, de façon analogue aux ressorts du premier mode de réalisation. L'un de ces plots est visible dans la figure 5 en y étant repéré par 49 ' .
D'autre part, la gorge 36' présente une section transversale qui comporte une partie principale en U, tout comme dans le premier mode de réalisation, mais une rainure est réalisée au fond de cette partie principale, de plus faible largeur que cette dernière, pour recevoir le joint élastomère 48' . Comme visible dans la figure 5, la largeur du joint, qui se mesure parallèlement à l'axe AX pour ses bords courbes, est identique à celle du segment 22', et correspond à la largeur de la rainure réalisée en fond de gorge . Le joint élastomère est ainsi engagé de manière à étanche dans la rainure de la gorge 36', et de plus, il est surmoulé à la face arrière du segment, pour constituer une barrière étanche interdisant à du gaz de contourner le segment par le fond de gorge. En résumé, l'invention concerne dans le présent exemple une vanne à trois voies pourvue d'un volet de type rotatif. Cette vanne à trois voies (1) comprend un corps (2) délimitant une chambre interne (7) comportant trois ouvertures (9, 13, 14) correspondant chacune à une voie, ce corps (2) présentant une portion cylindrique (12) pourvue de deux de ces trois ouvertures, et un volet (16) monté rotatif autour d'un axe (AX) coïncidant avec l'axe (AX) de la portion cylindrique (12) . Ce volet (16) comporte un écran (17) longeant la portion cylindrique (12) pour obturer l'une ou l'autre des ouvertures (13, 14) en fonction de la position angulaire du volet (16) autour de l'axe (AX) .
L'invention peut s'appliquer par exemple aux vannes à trois voies utilisées dans les moteurs thermi- ques tels que les moteurs diesel ou essence, éventuellement suralimentés et/ou avec recirculation des gaz d ' échappement .
L'invention apporte notamment les avantages suivants : Grâce au volet unique, l'architecture de la vanne à trois voies est significativement simplifiée : une seule chambre interne est nécessaire au lieu de deux afin de renfermer un seul volet au lieu de deux.
En outre, le mécanisme de commande de la vanne est réduit à son minimum puisqu'un unique moteur couple entraînant un axe de rotation du volet est suffisant pour piloter la vanne, de façon directe et sans nécessité d ' engrenages .
Enfin, la présence du segment rigide maintenu en appui sur la surface cylindrique interne du corps de vanne permet d'assurer une étanchéité élevée permettant d'intégrer cette vanne à un moteur thermique. Elle peut être intégrée à un système de suralimentation, de recirculation des gaz d'échappement, ou autre application dans laquelle la vanne est traversée par un gaz sous pression et doit être capable de s'opposer au passage de ce gaz.

Claims

REVENDICATIONS
1. Vanne (1) comprenant un corps (2) délimitant une chambre interne (7) (2) présentant une portion de surface (12) pourvue d'au moins une ouverture (13, 14) correspondant à une voie de cette vanne (1) , et un volet (16 ; 16') monté mobile le long de cette portion de surface (12), ce volet (16 ; 16') comportant un écran (17 ; 17') longeant la portion de surface (12) pour obturer l'ouverture (13, 14) ou la laisser ouverte en fonction de la position de ce volet (16 ; 16') autour de l'axe (AX), ce volet étant pourvu d'un segment d'étanchéité (22 ; 22') mobile selon une direction normale à l'écran (17 ; 17') .
2. Vanne selon la revendication 1, dans laquelle la portion de surface (12) dans laquelle débouche l'ouverture (13, 14), a une forme de portion cylindrique d'axe (AX), et dans laquelle le volet (16 ; 16') est monté rotatif autour de l'axe (AX) de cette portion cylindrique (12 ) .
3. Vanne selon la revendication 2, dans laquelle le segment d'étanchéité est un segment rigide (22 ; 22') ayant une forme correspondant au contour de 1 ' écran ( 17 ; 17'), dans laquelle ce segment (22 ; 22') est engagé dans une gorge (36 ; 36') correspondante de l'écran (17 ; 17 ' ) , et dans laquelle des moyens élastiques (43, 44, 46, 47) sont interposés entre le segment (22 ; 22') et l'écran (17 ; 17') pour plaquer le segment (22 ; 22') sur la portion cylindrique (12) .
4. Vanne selon la revendication 3, dans laquelle chaque élément élastique est un ressort (43, 44, 46, 47) engagé dans un logement formé par un trou approfondissant localement la gorge (36) .
5. Vanne selon la revendication 3, dans laquelle chaque moyen élastique est un plot cylindrique en maté- riau du type élastomère (49') engagé dans un logement formé par un trou élargissant et approfondissant localement la gorge (36') .
6. Vanne selon la revendication 3, dans laquelle les moyens élastiques sont formés par un joint en élasto- mère (48') de même forme générale que le segment (221), ce joint étant interposé entre le segment et le fond de la gorge (36 ' ) .
7. Vanne selon les revendications 5 et 6, dans laquelle chaque plot cylindrique (49') fait partie inté- grante du joint en élastomère (48 ') .
8. Vanne selon la revendication 6 ou 7 , dans laquelle le joint élastomère (48') est surmoulé sur une face du segment (22 ') .
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