FR2958002A1 - Vanne thermostatique pour un circuit de circulation de fluide et procede de fabrication d'une telle vanne - Google Patents

Abstract

La vanne thermostatique (1) comprend un élément thermostatique (20) dont la partie mobile (22) commande en déplacement par rapport au corps de vanne (10) un obturateur (30) de régulation de la circulation d'un fluide à travers ce corps de vanne, ainsi qu'un ressort comprimé (40), adapté pour rappeler cette partie mobile vers la partie fixe (21) de l'élément thermostatique et dont l'effort de décompression est supporté par au moins deux bras (15) du corps de vanne dont une première extrémité longitudinale (152) est venue de moulage avec le reste du corps de vanne. Pour faciliter la fabrication de ce corps de vanne et son assemblage aux autres composants de la vanne, chaque bras délimite, à sa seconde extrémité longitudinale (151), une surface (15A) de contact avec le ressort contre laquelle une extrémité (41) de ce ressort s'appuie sous l'effet de sa décompression. De plus, à sa première extrémité, chaque bras est lié au reste du corps de vanne de façon déformable entre une première position extrême, dans laquelle la surface de contact est disposée à l'aplomb du ressort, et une seconde position extrême dans laquelle la surface de contact est éloignée de l'axe, en passant par une position intermédiaire entre ces deux positions extrêmes, qui est occupée par le bras au repos.

Description

VANNE THERMOSTATIQUE POUR UN CIRCUIT DE CIRCULATION DE FLUIDE ET PROCEDE DE FABRICATION D'UNE TELLE VANNE

La présente invention concerne une vanne thermostatique pour un circuit de circulation de fluide, notamment d'un fluide de refroidissement pour un moteur thermique, ainsi qu'un procédé de fabrication d'une telle vanne. L'invention s'intéresse plus particulièrement aux vannes combinant, d'une part, un élément thermostatique qui commande l'obturation d'un écoulement d'un fluide à travers la vanne et qui est associé à un ressort de rappel et, d'autre part, un corps à l'intérieur duquel sont agencés cet élément thermostatique et ce ressort. Le corps de vanne doit répondre à des contraintes opposées : d'un côté, sa structure doit être suffisamment rigide pour encaisser la pression du fluide régulé et les efforts mécaniques liés au travail de son ressort de rappel, tandis que, d'un autre côté, cette structure doit être suffisamment ajourée pour que le fluide puisse passer à travers la vanne, avec un débit satisfaisant. Pour de nombreuses raisons, notamment la facilité et le coût de fabrication, le corps de ce type de vanne est souvent moulé en une matière plastique. Toutefois, l'utilisation de matière plastique implique des contraintes de conception liées à la tenue mécanique modérée de la matière plastique, notamment au fluage. La prise en compte de ces contraintes oblige généralement à dimensionner le corps de vanne avec des épaisseurs de paroi importantes, limitant le débit maximal admissible à travers la vanne. Pour contourner en partie cet inconvénient, FR-A-2 716 519 a proposé d'associer au ressort de rappel un pontet métallique qui est pressé par le ressort contre les extrémités libres de deux bras qui appartiennent au corps de vanne et dont les extrémités opposées sont venues de moulage avec le reste du corps de vanne de manière rigide. Pour assembler la vanne, le ressort est introduit entre les bras, étant remarqué que leur écartement relatif est supérieur à la dimension transversale de ressort. Puis, alors que le pontet s'étend en longueur transversalement à la direction selon laquelle les bras sont en regard l'un de l'autre, le pontet est remonté entre les bras, de manière à comprimer le ressort, avant d'être entraîné en rotation sur lui-même pour venir en prise avec les extrémités libres de ces bras. Lorsque cette vanne est installée dans un circuit de circulation de fluide, son corps est assemblé à un support conçu pour reprendre l'effort de décompression du ressort, libérant ainsi les bras qui, à la longue, n'auraient pas résisté. Bien que cette solution soit satisfaisante, elle nécessite de fournir et de mettre en place le pontet, ce qui complique sa conception et sa fabrication. De plus, la présence du pontet créé une résistance à l'écoulement du fluide à travers la vanne.

2 Le but de la présente invention est de proposer une vanne thermostatique à corps en matière plastique, qui supporte efficacement l'effort de décompression du ressort de rappel de son élément thermostatique, au moins jusqu'à l'intégration de la vanne dans un circuit de circulation de fluide, et qui autorise un débit de fluide régulé substantiel, tout en étant facile à fabriquer et à assembler aux autres composants de la vanne. A cet effet, l'invention a pour objet une vanne thermostatique pour un circuit de circulation de fluide, comprenant : - un corps de vanne réalisé en une matière plastique et définissant une voie d'écoulement d'un fluide à travers lui, - un élément thermostatique contenant une matière thermodilatable et comportant une partie fixe, immobilisée par rapport au corps de vanne, et une partie mobile qui, sous l'effet d'une variation de volume de la matière thermodilatable, est déplaçable suivant un axe de l'élément thermostatique par rapport à la partie fixe et qui commande en déplacement un obturateur de régulation de la circulation du fluide dans la voie, et - un ressort comprimé, qui est adapté pour rappeler les parties fixe et mobile de l'élément thermostatique l'une vers l'autre et dont l'effort de décompression est supporté par au moins deux bras du corps de vanne, qui s'étendent en longueur globalement selon la direction axiale de l'élément thermostatique et dont une première de leurs extrémités longitudinales est venue de moulage avec le reste du corps de vanne, caractérisée en ce que, à sa seconde extrémité longitudinale, chaque bras délimite une surface de contact avec le ressort contre laquelle une extrémité du ressort s'appuie sous l'effet de sa décompression, et en ce que, à sa première extrémité, chaque bras est lié au reste du corps de vanne de façon déformable entre une première position extrême, dans laquelle la surface de contact de ce bras est disposée à l'aplomb de l'extrémité du ressort suivant la direction de décompression de ce ressort, et une seconde position extrême, dans laquelle la surface de contact est écartée, en s'éloignant de l'axe de l'élément thermostatique, de la place qu'elle occupe lorsque le bras est dans sa première position extrême, en passant par une position intermédiaire entre ces première et seconde positions extrêmes, qui est occupée par le bras au repos.

L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une vanne thermostatique, dans lequel on dispose : - d'un corps de vanne réalisé en une matière plastique et définissant une voie d'écoulement d'un fluide à travers lui, - d'un élément thermostatique contenant une matière thermodilatable et comportant une partie fixe à immobiliser par rapport au corps de vanne, et une partie mobile qui, sous l'effet d'une variation de volume de la matière thermodilatable, est déplaçable suivant un axe de l'élément thermostatique par rapport à la partie fixe et qui commande en déplacement un obturateur de régulation de la circulation du fluide dans la voie, et - d'un ressort comprimé, qui est adapté pour rappeler les parties fixe et mobile de l'élément thermostatique l'une vers l'autre et dont l'effort de décompression est à supporter par au moins deux bras du corps de vanne, qui s'étendent en longueur globalement selon la direction axiale de l'élément thermostatique et dont une première de leurs extrémités longitudinales opposées est venue de moulage avec le reste du corps de vanne, caractérisé en ce que, pour disposer du corps de vanne, la matière plastique est moulée de sorte que, en sortie de moule, chaque bras, d'une part, délimite, à sa seconde extrémité longitudinale, une surface de contact avec le ressort contre laquelle une extrémité du ressort est à appuyer sous l'effet de sa décompression et, d'autre part, occupe une position de moulage dans laquelle cette surface de contact est située à une distance radiale vis-à-vis de l'axe de l'élément thermostatique inférieure à la dimension radiale correspondante de cette extrémité du ressort, et en ce que le procédé comporte des étapes successives suivant lesquelles : - on écarte de l'axe de l'élément thermostatique la seconde extrémité de chaque bras, en déformant sa première extrémité, jusqu'à ce que le bras occupe une première position extrême dans laquelle la distance radiale entre l'axe et la surface de contact de ce bras soit supérieure à la dimension radiale correspondante de l'extrémité du ressort, - tout en maintenant chaque bras dans sa première position extrême, on introduit, suivant l'axe de l'élément thermostatique, le ressort entre les bras et on comprime axialement ce ressort, en direction de la première extrémité des bras, au-delà du niveau axial de la seconde extrémité des bras, - tout en maintenant le ressort ainsi comprimé, on approche de l'axe de l'élément thermostatique la seconde extrémité de chaque bras, en déformant sa première extrémité, jusqu'à ce que le bras, après être passé par sa position de moulage, occupe une seconde position extrême, dans laquelle sa surface de contact est disposée sensiblement à l'aplomb de l'extrémité du ressort suivant la direction de décompression du ressort, et - on décomprime le ressort jusqu'à ce que l'extrémité de ce ressort vienne presser la surface de contact de chaque bras. L'idée à la base de l'invention est de réaliser l'essentiel, voire la totalité du corps de vanne en une matière plastique, notamment en une matière thermoplastique, sans pour autant prévoir une épaisseur de paroi significative pour ce qui concerne les bras de support du ressort de rappel de son élément thermostatique. Selon l'invention, ces bras de support sont dimensionnés non pas pour être rigidement venus de moulage avec le reste du corps de vanne, mais, au contraire, pour être liés au reste du corps de vanne de manière déformable, ce qui facilite la fabrication de la vanne, en permettant un assemblage rapide et facile des autres composante de cette vanne, en particulier du ressort de rappel. En effet, en sortie de moule, les bras du corps de vanne occupent une position intermédiaire entre deux positions extrêmes de déformation, à savoir une position extrême écartée, permettant l'introduction du ressort entre ces bras, et une position extrême rapprochée, dans laquelle une extrémité du ressort peut s'appuyer directement contre les extrémités libres des bras, sous l'effet de décompression de ce ressort. Autrement dit, au repos, c'est-à-dire lorsque les bras ne sont soumis à aucune contrainte extérieure, provenant tant du ressort de rappel que d'un outillage de manipulation, les bras n'ont qu'à subir une contrainte de déformation limitée pour, dans un sens, atteindre leur position extrême écartée puis, dans l'autre sens, atteindre leur position extrême rapprochée. On comprend ainsi que le dimensionnement des bras par rapport au reste du corps de vanne peut être optimisé, tout en limitant les risques que, eu égard à l'application des contraintes de déformation nécessaires à l'assemblage de la vanne, la liaison déformable entre ces bras et le reste du corps de vanne soit endommagée. Bien entendu, suivant des considérations inspirées de FR-A-2 716 519, la vanne selon l'invention est avantageusement intégrée dans un circuit de circulation de fluide de manière que, lors de l'assemblage de son corps à un support dédié, ce dernier libère les bras des contraintes de décompression du ressort, en encaissant ces dernières. Autrement dit, dans ce cas, les bras de la vanne selon l'invention n'ont à résister que lors de l'assemblage de cette vanne et de son transport jusqu'au lieu de son intégration à un tel circuit de circulation de fluide. Suivant des caractéristiques additionnelles avantageuses de la vanne thermostatique conforme à l'invention, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - chaque bras est déplaçable depuis sa position intermédiaire à chacune de ses première et seconde positions extrêmes par basculement autour d'un axe sensiblement orthoradial à l'axe de l'élément thermostatique ; - dans leur première position extrême, les bras s'étendent en longueur de manière sensiblement parallèle à l'axe de l'élément thermostatique, et l'inclinaison, par rapport à cet axe, de la direction longitudinale de chaque bras en position intermédiaire vaut sensiblement la moitié de l'inclinaison du bras dans sa seconde position extrême ; - la seconde extrémité de chaque bras présente une forme de crochet dont l'évidement est adapté pour recevoir une spire d'extrémité du ressort, le fond de cet évidement délimitant la surface de contact ; - la seconde extrémité de chaque bras est pourvue d'au moins un relief de coopération, par complémentarité de formes, avec un outillage d'entraînement du bras depuis sa position intermédiaire à chacune de ses première et seconde positions extrêmes ; - le corps de vanne inclut une partie tubulaire d'appui pour l'obturateur, qui est sensiblement centrée sur l'axe de l'élément thermostatique, qui délimite intérieurement au moins partiellement la voie d'écoulement du fluide, depuis laquelle s'étendent les bras, et à laquelle est rapporté par surmoulage un premier joint d'étanchéité délimitant un siège d'obturation coopérant par contact avec l'obturateur pour fermer la circulation du fluide dans la voie ; - la partie tubulaire d'appui est pourvue d'un deuxième joint d'étanchéité qui s'étend suivant la périphérie extérieure de la partie tubulaire d'appui pour former un contact étanche avec un boîtier de réception du corps de vanne, et qui est venu de moulage avec le premier joint d'étanchéité, via au moins un passage traversant transversal, délimité dans l'épaisseur de la partie tubulaire d'appui ; - le corps de vanne inclut une partie tubulaire d'immobilisation de l'élément thermostatique, qui est sensiblement centrée sur l'axe de l'élément thermostatique, dans laquelle est reçue la partie fixe de l'élément thermostatique avec interposition d'un troisième joint d'étanchéité rapporté par surmoulage à cette partie tubulaire d'immobilisation, et qui est pourvue d'un quatrième joint d'étanchéité qui s'étend suivant la périphérie extérieure de la partie tubulaire d'immobilisation pour former un contact étanche avec un boîtier de réception du corps de vanne et qui est venu de moulage avec le troisième joint d'étanchéité, via au moins un passage traversant transversal, délimité dans l'épaisseur de cette partie tubulaire d'immobilisation ; - au moins l'un des premier, deuxième, troisième et quatrième joints d'étanchéité est réalisé en silicone ou en un élastomère thermoplastique.

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'une vanne conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective du corps, considéré seul, de la vanne de la figure 1, avant assemblage des autres composants de la vanne ; - la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III de la figure 1, du corps de vanne considéré seul ; - les figures 4 et 5 sont respectivement des coupes selon les lignes IV-IV et V-V de la figure 3 ; et - les figures 6 à 8 sont des vues en élévation de la vanne de la figure 1, illustrant trois étapes successives de son assemblage.

Sur la figure 1 est représentée une vanne 1 destinée à réguler l'écoulement d'un fluide, par exemple d'un fluide de refroidissement, circulant au sein d'un circuit de circulation, notamment un circuit de refroidissement d'un moteur thermique. En service, cette vanne 1 est prévue pour être mise en place dans un boîtier 2 appartenant au circuit précité. En pratique, ce boîtier 2 peut présenter des formes de réalisation diverses et n'est représenté que de manière partielle et schématique sur la figure 1. A titre d'exemple, ce boîtier 2 correspond au tube d'entrée ou de sortie d'un échangeur appartenant au circuit de refroidissement précité. Comme indiqué par les flèches 4, du fluide est destiné à s'écouler à travers la vanne 1, à l'intérieur du boîtier 2, en étant régulé par la vanne.

Par commodité, la suite de la description est orientée de sorte que les termes « haut » et « supérieur » désignent une direction dirigée vers le haut sur les figures 1 à 3 et 6 à 8, qui, dans l'exemple considéré ici, correspond au sens d'écoulement du fluide à travers la vanne, tandis que les termes « bas » et « inférieur » désignent une direction de sens opposé. Ainsi, lorsque la vanne 1 l'autorise, le fluide traverse verticalement de bas en haut cette dernière, comme indiqué par les flèches 4. La vanne 1 s'étend en longueur suivant une direction verticale sur les figures 1, 3 et 6 à 8, autour d'un axe central X-X. Elle comprend quatre composants distincts, assemblés les uns aux autres comme décrit plus loin, à savoir un corps externe 10 représenté seul sur les figures 2 à 6, un élément thermostatique 20, un obturateur 30 et un ressort 40. Le corps de vanne 10 est réalisé de façon monobloc en une matière plastique, notamment une matière thermoplastique, en s'étendant le long et autour de l'axe X-X. Les autres composants 20, 30 et 40 sont agencés à l'intérieur de ce corps de vanne. L'élément thermostatique 20 comprend une coupelle supérieure 21 centrée sur l'axe X-X et contenant une matière thermodilatable telle qu'une cire. Cette coupelle est sollicitée thermiquement, par exemple par un fluide dans laquelle elle baigne en permanence. L'élément thermostatique 20 comprend également un piston inférieur 22, centré sur l'axe X-X et déplaçable par rapport à la coupelle 21 suivant un mouvement de translation selon l'axe X-X. Ce piston 22 est déplaçable sous l'effet de la dilatation de la matière thermodilatable contenue dans la coupelle 21, le piston étant déployé à l'extérieur de la coupelle lorsque cette matière est échauffée.

A l'état assemblé de la vanne 1, la coupelle 21 est prévue pour être axialement immobilisée par rapport au corps de vanne 10. A cet effet, le corps de vanne 10 comporte une partie tubulaire 11 qui est centrée sur l'axe X-X et qui intérieurement reçoit de manière sensiblement ajustée la coupelle 21 de sorte qu'une collerette 23 radialement saillante de la coupelle 21 s'appuie axialement contre un rebord interne 12 de la partie 11. L'obturateur 30 comporte une tige 31 centrée sur l'axe X-X. A son extrémité supérieure, cette tige 31 délimite une surface 31A d'appui axial pour l'extrémité libre du piston 22, cette surface d'appui 31A étant ici délimitée dans le fond d'une cavité 32 à l'intérieur de laquelle est reçu de manière ajustée la partie inférieure de la coupelle 21. A son extrémité inférieure, la tige 31 est munie d'un rebord périphérique 32 s'étendant radialement en saillie vers l'extérieur de cette extrémité de la tige. Ce rebord 32 forme, en quelque sorte, un clapet de fermeture de la circulation du fluide à travers le corps de vanne 10. A cet effet, le rebord 32 est adapté pour venir s'appuyer de manière étanche contre un siège associé 13A formé à l'extrémité inférieure d'une partie tubulaire 13 du corps de vanne 10, qui est centrée sur l'axe X-X et qui délimite intérieurement une voie 13B d'écoulement du fluide à travers le corps de vanne 10, comme montré sur la figure 3 sur laquelle sont reprises, de manière schématique, les flèches 4 d'écoulement du fluide définies plus haut en regard de la figure 1. A l'état assemblé de la vanne 1 et lorsque cette dernière est en service, un échauffement de la coupelle 31 provoque la translation, vers le bas et suivant l'axe X-X, du piston 22 et, par appui contre la surface 31A, de l'obturateur 30 qui est ainsi commandé en déplacement par l'élément thermostatique 20 : le rebord 32 s'écarte alors du siège 13A pour laisser le fluide s'écouler à travers la vanne 1, en circulant à l'intérieur de la partie 13 du corps de vanne 10 puis en s'échappant à l'extérieur de ce corps de vanne, par des passages libres 14A délimités périphériquement entre des pattes 14 appartenant au corps de vanne 10, qui s'étendent en longueur suivant la direction de l'axe X-X et qui relient rigidement l'une à l'autre les parties tubulaires 11 et 13, comme bien visible sur les figures 2 et 3. Sur son côté inférieur, la partie tubulaire 13 est venue de matière avec deux bras 15 appartenant au corps de vanne 10, qui s'étendent globalement en longueur suivant la direction de l'axe X-X, en étant diamétralement opposés l'un à l'autre par rapport à cet axe, comme visible sur les figures 1 et 2. L'extrémité inférieure 151 de chaque bras 15 se présente sous la forme d'un crochet dont l'évidement est dirigé vers le haut. Cet évidement est adapté pour recevoir la spire d'extrémité inférieure 41 du ressort 40, la forme en crochet assurant un calage transversal pour cette spire 41. A l'état assemblé de la vanne 1, le ressort 40 est interposé, dans un état comprimé, entre les extrémités 151 des bras 15 et l'obturateur 30, en étant centré sur l'axe X-X et avec sa spire d'extrémité supérieure 42 entourant coaxialement une jupe saillante 33 prévue à l'extrémité inférieure de la tige 31 : ainsi, la spire 41 est en contact pressant vers le bas contre la surface de fond 15A de l'évidement délimité par l'extrémité inférieure 151 de chaque bras 15. Lorsque la vanne 1 est en service, le ressort 40 est prévu pour rappeler le piston 22 en direction de la coupelle 21 lorsque la matière thermodilatable contenue dans cette coupelle se contracte suite à une baisse de sa température. A son extrémité supérieure 152, chaque bras 15 est venu de manière avec une portion retreinte de l'extrémité inférieure de la partie tubulaire 13. Pour des raisons liées à l'assemblage de la vanne 1, comme expliqué en détail ci-après, l'extrémité 152 de chaque bras 15 est déformable à la façon d'une charnière de manière que le bras est déplaçable par rapport au reste du corps de vanne 10 par basculement autour d'un axe géométrique 15B s'étendant au niveau axial de l'extrémité 152, suivant une direction orthoradiale à l'axe X-X, comme indiqué sur les figures 1 à 3. Avant de décrire plus en détail l'assemblage de la vanne 1, c'est-à-dire la mise en place, à l'intérieur du corps de vanne 10, à la fois de l'élément thermostatique 20, de l'obturateur 30 et du ressort comprimé 40, on notera que le corps de vanne 10 est préalablement obtenu par moulage d'une matière plastique de sorte que, en sortie de moule, ce corps de vanne présente la configuration représentée sur les figures 2 à 6. Plus précisément, lorsqu'on considère le corps de vanne 10 en sortie de moule, les bras 15 ne s'étendent pas de manière rigoureusement parallèle à l'axe X-X, mais sont inclinés par rapport à cet axe, en s'éloignant de l'axe vers le bas, comme bien visible sur la figure 6. En coupe longitudinale au corps de vanne 10, l'angle a formé entre la direction longitudinale de chaque bras 15 et l'axe X-X vaut ainsi quelques degrés, par exemple 5° environ. Autrement dit, la distance radiale maximale entre l'extrémité inférieure 151 de chaque bras et l'axe X-X est supérieure à la distance radiale entre l'extrémité supérieure 152 et cet axe. Dans cette position de moulage des bras 15, qui correspond à une position de repos de ces bras, les extrémités inférieures 151 des bras 15 sont insuffisamment distantes de l'axe X-X pour ne pas gêner l'introduction axiale, par le bas, des autres composants de la vanne 1, en particulier du ressort 40, dans le corps de vanne 10. Autrement dit, dans cette position de repos des bras 15, la distance radiale minimale, notée dî dans la partie droite de la figure 6, entre l'axe X-X et la surface 15A de l'extrémité inférieure 151 de chaque bras 15 est inférieure à la dimension radiale maximale correspondante d4o (figure 7) du ressort 40, c'est-à-dire, ici, le diamètre extérieur des spires 41 ou 42, ainsi qu'à la dimension radiale correspondante dao du rebord 32 de l'obturateur 30. Dans ces conditions, pour assembler la vanne 1, on écarte de l'axe X-X l'extrémité inférieure 151 de chaque bras 15, en déformant son extrémité supérieure 152 pour basculer le bras vers l'extérieur autour de l'axe 15B, jusqu'à ce que la distance radiale entre l'axe X-X et la surface 15A, notée alors dR sur la figure 7, soit supérieure aux dimensions radiales correspondantes d40 et d30 du ressort 40 et de l'obturateur 30. L'inclinaison des bras par rapport à l'axe X-X augmente, en passant de l'angle a à l'angle [3. Avantageusement, pour entraîner les bras 15 depuis leur position de repos de la figure 6 à leur position extrême d'écartement de la figure 7, on utilise un outillage ad hoc, non représenté sur les figures, qui coopère par complémentarité de formes avec des ergots saillants 16 prévus à l'extrémité inférieure 151 de chaque bras 15 : ces ergots 16, bien visibles sur les figures 2 et 3, s'étendent en saillie suivant une direction sensiblement parallèle à l'axe de basculement 15B, depuis respectivement les chants latéraux de l'extrémité inférieure 151 du bras 15. Ces ergots 16 sont ainsi faciles à approcher et à manipuler grâce à l'outillage précité, tout en maîtrisant l'amplitude du mouvement de basculement appliqué au bras 15, étant remarqué que l'intensité des contraintes de déformation appliquées à l'extrémité 152 du bras est directement dépendante de cette amplitude de mouvement.

Lorsque les bras 15 sont dans leur configuration extrême écartée de la figure 7, en y étant notamment maintenus par l'outillage d'entraînement ad hoc précité, l'élément thermostatique 20, l'obturateur 30 et le ressort 40 sont introduits axialement à l'intérieur du corps de vanne 10, du bas vers le haut sur les figures. L'introduction de l'élément thermostatique 20 est réalisée jusqu'à ce que la collerette 23 de sa coupelle 21 vienne s'appuyer axialement contre le rebord 12 de la partie 11 du corps de vanne 10. L'obturateur 30 est introduit conjointement avec l'élément thermostatique. Il en est éventuellement de même pour le ressort 40. Dans tous les cas, ce ressort 40 est introduit progressivement entre les bras 15, comme montré sur la figure 7, jusqu'à comprimer le ressort 40 vers le haut, la spire d'extrémité supérieure 42 s'appuyant axialement contre l'extrémité inférieure de l'obturateur 30. Cette mise en compression du ressort 40 est poursuivie par entraînement vers le haut de la spire d'extrémité inférieure 41, jusqu'à ce que cette dernière soit axialement disposée au-dessus du niveau axial des extrémités inférieures 151 des bras 15. En pratique, la compression du ressort est avantageusement réalisée par un outillage s'étendant transversalement à l'axe X-X, entre les bras 15 suivant la périphérie du corps de vanne 10.

Tout en maintenant le ressort 40 dans cet état comprimé, les bras 15 sont alors basculés vers l'intérieur, c'est-à-dire en direction de l'axe X-X, autour de leur axe 15B, notamment à l'aide de l'outillage d'entraînement ad hoc précité. Les extrémités inférieures 151 des bras sont ainsi chacune approchée de l'axe X-X, jusqu'à ce que ces extrémités soient disposées axialement à l'aplomb de la spire 41 du ressort 40 : la distance radiale entre l'axe X-X et la surface 15A de l'extrémité inférieure 151 de chaque bras 15, notée alors do sur la figure 8, est inférieure à la distance radiale d4o du ressort 40. En étant ainsi basculé vers l'intérieur, les bras 15 repassent par leur position de repos, ce qui revient à dire que, dans une première phase de ce basculement vers l'intérieur, les extrémités supérieures 152 des bras 15 se déforment en sens inverse de leur déformation pour passer de la figure 6 à la figure 7, puis, dans une seconde phase, poursuivent leur déformation dans ce sens inverse, jusqu'à ce que les bras atteignent la position extrême rapprochée de la figure 8. L'outillage maintenant le ressort 40 à l'état comprimé est alors retiré, permettant une décompression partielle du ressort, jusqu'à ce que sa spire 41 vienne s'appuyer contre la surface 15A des extrémités 151 du bras 15. La vanne 1 est alors dans la configuration représentée sur la figure 8, qui correspond à celle montrée en coupe longitudinale à la figure 1. Dans cette configuration, la spire 41 est calée dans les évidements délimités par la forme en crochet des extrémités 151 des bras 15 et empêche ces extrémités de s'écarter l'une de l'autre, notamment sous l'effet de la tendance de ces extrémités à se déformer spontanément pour faire retrouver aux bras 15 leur position de repos, c'est-à-dire leur configuration initiale de sortie de moule. L'outillage d'entraînement des bras 15 utilisés jusqu'ici peut alors être dégagé. Avantageusement, dans la position extrême rapprochée des bras 15 de la figure 8, ces bras s'étendent de manière sensiblement parallèle à l'axe X-X : de la sorte, le corps de vanne 10, en particulier sa partie inférieure incluant les bras 15, peut être facilement implanté au sein du circuit de circulation de fluide évoqué plus haut, notamment à l'intérieur du boîtier 2. L'assemblage de la vanne 1 est particulièrement rapide et facile, les différentes étapes de cet assemblage pouvant notamment être automatisées, en particulier le long d'une chaîne d'assemblage. De plus, aucune pièce, notamment de rigidification, n'est à rapporter au corps de vanne 10. Grâce au fait que, en sortie de moule, chaque bras 15 occupe une position intermédiaire entre sa position extrême écartée de la figure 7 et sa position extrême rapprochée de la figure 8, les contraintes de déformation subies par son extrémité supérieure 152 pour entraîner le bras entre ces deux positions extrêmes sont limitées. D'ailleurs, les contraintes de déformation pour passer chaque bras 15 de sa position de repos à sa position extrême écartée sont avantageusement du même ordre de grandeur que les contraintes de déformation pour passer le bras de sa position de repos à sa position extrême rapprochée : pour ce faire, l'inclinaison des bras dans leur position de repos, par rapport à l'axe X-X, vaut sensiblement la moitié de leur inclinaison lorsqu'ils sont dans leur position extrême écartée, ce qui revient à dire que l'angle a vaut environ la moitié de l'angle [3. A titre d'option avantageuse, qui peut d'ailleurs être mise en oeuvre indépendamment de la présence des bras 15, le siège d'obturation 13A prévu à l'extrémité inférieure de la partie tubulaire 13 est délimité par un joint d'étanchéité 17 rapporté par surmoulage à la partie 13. Ce joint 17 est réalisé en particulier en silicone ou en un élastomère thermoplastique (TPE). En pratique, ce joint 17 est surmoulé sur la partie tubulaire 13, depuis l'extérieur de cette partie. Pour ce faire, comme représenté sur les figures 1 et 4, la paroi de la partie 13 est traversée transversalement par un canal 13C qui relie la zone du siège 13A et la face latérale extérieure du corps de vanne 10 : ce canal 13C est alimenté par le matériau constituant le joint 17 lorsque ce matériau est à l'état liquide, notamment par traitement thermique, depuis l'extérieur de la partie tubulaire 13, comme indiqué par la flèche C sur la figure 4. Toujours dans le cadre de l'option avantageuse évoquée ci-dessus et comme bien visible sur la figure 3, la face latérale extérieure de la partie 13 délimite avantageusement une gorge périphérique 13D reliée, dans l'épaisseur de la paroi de la partie 13, au canal 13C. De la sorte, lorsque ce canal 13C est alimenté avec le matériau constituant le joint 17, ce matériau se répand également dans la gorge 13D et, moyennant l'utilisation d'un moule adéquat, un joint d'étanchéité 18 est alors surmoulé extérieurement autour de la partie tubulaire 13, en étant venu de moulage avec le joint 17. Avantageusement, comme bien visible sur la figure 4, plusieurs passages traversants transversaux 13E, délimités dans l'épaisseur de la paroi de la partie 13 et répartis de manière sensiblement régulière autour de l'axe X-X, relient l'un à l'autre les joints 17 et 18 en plus du passage associé au canal d'alimentation 13C. Comme représenté sur la figure 1, ce joint 18 permet, lorsque la vanne 1 est reçue dans le boîtier 2, de former un contact étanche avec ce boîtier.

Toujours dans le cadre de l'option avantageuse évoquée ci-dessus, la partie 11 du corps de vanne 10 est, elle aussi, pourvue de joints d'étanchéité rapportés par surmoulage. Plus précisément, comme bien visible sur les figures 3 et 5, un joint 19 est rapporté à l'intérieur du rebord 12 de la partie 11, de manière à se trouver radialement interposé entre la partie 11 et la coupelle 21 de l'élément thermostatique 20. De plus, un joint 110 court sur la face latérale extérieure de la partie 11 pour, comme montré sur la figure 1, former un contact étanche avec le boîtier 2 lorsque la vanne 1 est reçue dans ce dernier. Suivant des dispositions similaires aux joints 17 et 18, les joints 19 et 110 sont venus de matière l'un avec l'autre, via un passage traversant transversal 11A (figure 3) délimité dans l'épaisseur de la paroi de la partie 11. Divers aménagements et variantes à la vanne 1 et à son procédé de fabrication sont par ailleurs envisageables. A titre d'exemples : - plus de deux bras 15 de support du ressort 40 peuvent être venus de matière avec le reste du corps de vanne 10, en étant notamment répartis de manière uniforme autour de l'axe X-X ; - la géométrie extérieure du corps de vanne 10 n'est pas limité à celle représentée aux figures, en particulier à des fins d'adaptation dimensionnelle et/ou géométrique au boîtier 2 à l'intérieur duquel la vanne 1 est destinée à être assemblée ; et/ou - le sens de circulation du fluide peut être inversé par rapport à celui indiqué par les flèches 4 sur les figures 1 et 3.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1.- Vanne thermostatique (1) pour un circuit de circulation de fluide, comprenant : - un corps de vanne (10) réalisé en une matière plastique et définissant une voie (13B) d'écoulement d'un fluide à travers lui, - un élément thermostatique (20) contenant une matière thermodilatable et comportant une partie fixe (21), immobilisée par rapport au corps de vanne (10), et une partie mobile (21) qui, sous l'effet d'une variation de volume de la matière thermodilatable, est déplaçable suivant un axe (X-X) de l'élément thermostatique par rapport à la partie fixe et qui commande en déplacement un obturateur (30) de régulation de la circulation du fluide dans la voie (13B), et - un ressort comprimé (40), qui est adapté pour rappeler les parties fixe (21) et mobile (22) de l'élément thermostatique (20) l'une vers l'autre et dont l'effort de décompression est supporté par au moins deux bras (15) du corps de vanne (10), qui s'étendent en longueur globalement selon la direction axiale de l'élément thermostatique et dont une première (152) de leurs extrémités longitudinales opposées (151, 152) est venue de moulage avec le reste du corps de vanne, caractérisée en ce que, à sa seconde extrémité longitudinale (151), chaque bras (15) délimite une surface (15A) de contact avec le ressort (40) contre laquelle une extrémité (41) du ressort s'appuie sous l'effet de sa décompression, et en ce que, à sa première extrémité (152), chaque bras (15) est lié au reste du corps de vanne (10) de façon déformable entre une première position extrême (figure 8), dans laquelle la surface de contact (15A) de ce bras est disposée à l'aplomb de l'extrémité (41) du ressort (40) suivant la direction de décompression de ce ressort, et une seconde position extrême (figure 7), dans laquelle la surface de contact est écartée, en s'éloignant de l'axe (X-X) de l'élément thermostatique (20), de la place qu'elle occupe lorsque le bras est dans sa première position extrême, en passant par une position (figure 6) intermédiaire entre ces première et seconde positions extrêmes, qui est occupée par le bras au repos.

   2.- Vanne suivant la revendication 1, caractérisée en ce que chaque bras (15) est déplaçable depuis sa position intermédiaire à chacune de ses première et seconde positions extrêmes par basculement autour d'un axe (15B) sensiblement orthoradial à l'axe (X-X) de l'élément thermostatique (20).

   3.- Vanne suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que, dans leur première position extrême, les bras (15) s'étendent en longueur de manière sensiblement parallèle à l'axe (X-X) de l'élément thermostatique (20), et en ce que l'inclinaison (a), par rapport à cet axe, de la direction longitudinale de chaque bras enposition intermédiaire vaut sensiblement la moitié de l'inclinaison ([3) du bras dans sa seconde position extrême.

   4.- Vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la seconde extrémité (151) de chaque bras (15) présente une forme de crochet dont l'évidement est adapté pour recevoir une spire d'extrémité (41) du ressort (40), le fond de cet évidement délimitant la surface de contact (15A).

   5.- Vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la seconde extrémité (151) de chaque bras (15) est pourvue d'au moins un relief (16) de coopération, par complémentarité de formes, avec un outillage d'entraînement du bras depuis sa position intermédiaire à chacune de ses première et seconde positions extrêmes.

   6.- Vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps de vanne (10) inclut une partie tubulaire (13) d'appui pour l'obturateur (30), qui est sensiblement centrée sur l'axe (X-X) de l'élément thermostatique (20), qui délimite intérieurement au moins partiellement la voie (13B) d'écoulement du fluide, depuis laquelle s'étendent les bras (15), et à laquelle est rapporté par surmoulage un premier joint d'étanchéité (17) délimitant un siège d'obturation (13A) coopérant par contact avec l'obturateur (30) pour fermer la circulation du fluide dans la voie.

   7.- Vanne suivant la revendication 6, caractérisée en ce que la partie tubulaire d'appui (13) est pourvue d'un deuxième joint d'étanchéité (18) qui s'étend suivant la périphérie extérieure de la partie tubulaire d'appui pour former un contact étanche avec un boîtier (2) de réception du corps de vanne (10), et qui est venu de moulage avec le premier joint d'étanchéité (17), via au moins un passage traversant transversal (13C, 13E), délimité dans l'épaisseur de la partie tubulaire d'appui.

   8.- Vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps de vanne (10) inclut une partie tubulaire (11) d'immobilisation de l'élément thermostatique (20), qui est sensiblement centrée sur l'axe (X-X) de l'élément thermostatique, dans laquelle est reçue la partie fixe (21) de l'élément thermostatique avec interposition d'un troisième joint d'étanchéité (19) rapporté par surmoulage à cette partie tubulaire d'immobilisation, et qui est pourvue d'un quatrième joint d'étanchéité (110) qui s'étend suivant la périphérie extérieure de la partie tubulaire d'immobilisation pour former un contact étanche avec un boîtier (2) de réception du corps de vanne et qui est venu de moulage avec le troisième joint d'étanchéité (19), via au moins un passage traversant transversal (11A), délimité dans l'épaisseur de cette partie tubulaire d'immobilisation.

   9.- Vanne suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée en ce qu'au moins l'un des premier, deuxième, troisième et quatrième joints d'étanchéité (17, 18, 19, 110) est réalisé en silicone ou en un élastomère thermoplastique.

   10.- Procédé de fabrication d'une vanne thermostatique (1), dans lequel on dispose : - d'un corps de vanne (10) réalisé en une matière plastique et définissant une voie (13B) d'écoulement d'un fluide à travers lui, - d'un élément thermostatique (20) contenant une matière thermodilatable et comportant une partie fixe (21) à immobiliser par rapport au corps de vanne (10), et une partie mobile (22) qui, sous l'effet d'une variation de volume de la matière thermodilatable, est déplaçable suivant un axe (X-X) de l'élément thermostatique par rapport à la partie fixe et qui commande en déplacement un obturateur (30) de régulation de la circulation du fluide dans la voie (13B), et - d'un ressort comprimé (40), qui est adapté pour rappeler les parties fixe (21) et mobile (22) de l'élément thermostatique (20) l'une vers l'autre et dont l'effort de décompression est à supporter par au moins deux bras (15) du corps de vanne (10), qui s'étendent en longueur globalement selon la direction axiale de l'élément thermostatique et dont une première (152) de leurs extrémités longitudinales opposées (151, 152) est venue de moulage avec le reste du corps de vanne, caractérisé en ce que, pour disposer du corps de vanne (10), la matière plastique est moulée de sorte que, en sortie de moule, chaque bras, d'une part, délimite, à sa seconde extrémité longitudinale (151), une surface (15A) de contact avec le ressort (40) contre laquelle une extrémité (41) du ressort est à appuyer sous l'effet de sa décompression et, d'autre part, occupe une position de moulage (figure 6) dans laquelle cette surface de contact (15A) est située à une distance radiale (da) vis-à-vis de l'axe (X-X) de l'élément thermostatique inférieure à la dimension radiale correspondante (d40) de cette extrémité du ressort, et en ce que le procédé comporte des étapes successives suivant lesquelles : - on écarte de l'axe (X-X) de l'élément thermostatique (20) la seconde extrémité (151) de chaque bras (15), en déformant sa première extrémité (152), jusqu'à ce que le bras occupe une première position extrême (figure 7) dans laquelle la distance radiale (dp) entre l'axe et la surface de contact (15A) de ce bras soit supérieure à la dimension radiale correspondante (d40) de l'extrémité (41) du ressort (40), - tout en maintenant chaque bras (15) dans sa première position extrême, on introduit, suivant l'axe (X-X) de l'élément thermostatique (20), le ressort (40) entre les bras 16 (15) et on comprime axialement ce ressort, en direction de la première extrémité (152) des bras, au-delà du niveau axial de la seconde extrémité (151) des bras, - tout en maintenant le ressort ainsi comprimé, on approche de l'axe (X-X) de l'élément thermostatique (20) la seconde extrémité (151) de chaque bras (15), en déformant sa première extrémité (152), jusqu'à ce que le bras, après être passé par sa position de moulage (figure 6), occupe une seconde position extrême (figure 8), dans laquelle sa surface de contact (15A) est disposée sensiblement à l'aplomb de l'extrémité (41) du ressort (40) suivant la direction de décompression du ressort, et - on décomprime le ressort (40) jusqu'à ce que l'extrémité (41) de ce ressort vienne presser la surface de contact (15A) de chaque bras (15).