FR2606115A1 - Butterfly valve particularly for a motor vehicle, and its application to a carburetter - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne les vannes à papillon et, plus particulièrement, les vannes à papillon qui sont disposées sur les conduits d'admission des moteurs à combustion interne pour les véhicules automobiles et leur application notamment aux carburateurs pour de tels véhicules. The present invention relates to butterfly valves and, more particularly, butterfly valves which are arranged on the intake ducts of internal combustion engines for motor vehicles and their application in particular to carburetors for such vehicles.
Comme on le sait, les vannes à papillon du type indiqué sont constituées, essentiellement, d'un corps que traverse le conduit d'admission et d'un ensemble de régulation composé d'un papillon ou volet mobile orientable placé dans ce conduit. d'un axe qui porte ce volet pour lui permettre de basculer et qui est disposé transversalement à ce conduit qu'il traverse et de moyens de montage et de commande associés à cet axe. As is known, the butterfly valves of the type indicated consist essentially of a body through which the intake duct passes and of a regulation assembly composed of a butterfly or movable orientable flap placed in this duct. an axis which carries this flap to allow it to tilt and which is arranged transversely to this conduit which it crosses and mounting and control means associated with this axis.
Pour ce type de vannes à papillon il est classique d'assembler le volet ou papillon proprement dit et son axe à l'aide de vis ou de rivets ou analogues, pour les solidariser en rotation après que soient montés dans le corps l'axe, deux coussinets où tourillonnent des portées de cet axe et, éventuel- lement, des bagues d'étanchéité. For this type of butterfly valve, it is conventional to assemble the shutter or butterfly proper and its axis using screws or rivets or the like, to secure them in rotation after the axis has been mounted in the body, two bearings which journal spans of this axis and, optionally, sealing rings.
Comme il est habituel, les coussinets servent aussi d'appui à des collerettes que porte l'axe de manière à fixer la position transversale du papillon dans le conduit pour qu'il puisse y basculer sans frotter aux parois tout en obturant correctement le conduit lorsqu'il est en position fermée. As is usual, the bearings also serve as support for flanges carried by the axis so as to fix the transverse position of the butterfly in the duct so that it can tilt there without rubbing against the walls while correctly sealing the duct when 'it is in the closed position.
Ces opérations d'assemblage et de montage sont particulièrement nombreuses et délicates, c'està-dire d'un coût relativement important. Outre ces contraintes économiques, elles comportent des risques techniques qui se traduisent par des défauts de fabrication, notamment lors du montage et de la fixation du papillon sur son axe, du fait du risque de coups d'outils dans le conduit ou d'une mauvaise mise en place du papillon ce qui induit des fuites aérodynamiques. These assembly and mounting operations are particularly numerous and delicate, that is to say of relatively high cost. In addition to these economic constraints, they involve technical risks which result in manufacturing faults, in particular during the mounting and fixing of the butterfly on its axis, due to the risk of tool knocks in the duct or poor establishment of the butterfly which induces aerodynamic leaks.
En outre, il est courant d associer au corps d'une telle vanne à papillon. lorsqu'elle est accouplée à un carburateur, un élément chauffant pour éviter le givrage; un tel élément chauffant utilise habituellement un liquide caloporteur de réchauffage d'où la nécessité de ménager des canaux dans le corps de la vanne, avec une entrée et une sortie, pour la circulation du liquide caloporteur. De tels canaux, qui se présentent souvent sous la forme de trous percés ou d'un tube inséré au moulage, sont difficiles à réaliser. In addition, it is common to associate with the body of such a butterfly valve. when coupled to a carburetor, a heating element to prevent icing; such a heating element usually uses a heat transfer liquid for heating, hence the need to provide channels in the valve body, with an inlet and an outlet, for the circulation of the heat transfer liquid. Such channels, which are often in the form of drilled holes or a tube inserted during molding, are difficult to produce.
Le but de 1 invention est de remédier à tous ces inconvénients. The object of the invention is to remedy all of these drawbacks.
L'invention a pour objet une vanne à papillon, notamment pour conduit d'admission d'un moteur à combustion interne, constituée essentiellement d un corps que traverse ce conduit et d'un organe de ré- gulation composé d'un volet mobile orientable placé dans ce conduit, d'un axe qui est associé a ce volet pour lui permettre de basculer et qui est disposé transversalement à ce conduit et de moyens de montage et de commande associés à cet axe.Cette vanne est remarquable en ce que son corps est fait de deux coquilles réunies suivant un plan de joint qui passe par cet axe de basculement du papillon et en ce que cet organe de régulation constitue un ensemble amovible d'un seul tenant,
L'invention a aussi pour objet 1 application d'une telle vanne à papillon à un carburateur où l'une des coquilles du corps de vanne fait partie du boitier du carburateur.The subject of the invention is a butterfly valve, in particular for an intake duct of an internal combustion engine, essentially consisting of a body through which this duct passes and a regulating member composed of a movable orientable flap. placed in this conduit, an axis which is associated with this flap to allow it to tilt and which is arranged transversely to this conduit and mounting and control means associated with this axis. This valve is remarkable in that its body is made of two shells joined along a joint plane which passes through this pivoting axis of the butterfly and in that this regulating member constitutes a removable assembly in one piece,
The subject of the invention is also 1 application of such a butterfly valve to a carburetor where one of the shells of the valve body forms part of the carburetor housing.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit et de l'examen du dessin annexé, donné à titre d exemple, où:
- la Fig.l est une vue schématique en coupe axiale d'un mode de réalisation d'une vanne à papillon selon la technique antérieure, associée à un carburateur;
- la Fig.2 est une vue analogue à celle de la Fig.1 d'un mode de réalisation d'une vanne à papillon selon l'invention; et
- la Fig.3 est une vue en perspective éclatée d'un mode de réalisation d'une vanne à papillon selon l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows and from an examination of the appended drawing, given by way of example, where:
- Fig.l is a schematic view in axial section of an embodiment of a butterfly valve according to the prior art, associated with a carburetor;
- Fig.2 is a view similar to that of Fig.1 of an embodiment of a butterfly valve according to the invention; and
- Fig.3 is an exploded perspective view of an embodiment of a butterfly valve according to the invention.
Sur la Fig.l, la vanne à papillon comprend, essentiellement, un corps 10 transpercé d'un conduit 11 dans lequel peut se déplacer un organe de régulation 20 dont on ne voit que le volet 201 et l'axe 202 mobiles orientables. Ce corps 10 et son organe de régulation 20 sont associés à un boitier de carburateur 40. In Fig.l, the butterfly valve comprises, essentially, a body 10 pierced by a conduit 11 in which can move a regulating member 20 of which only the flap 201 and the axis 202 can be moved. This body 10 and its regulating member 20 are associated with a carburetor case 40.
Ce corps 10 est traversé transversalement par l'axe 202, perpendiculairement à la direction générale du conduit 11 dans lequel se meut le volet mobile 201. Celui-ci est fixé sur son axe 202 par des vis comme représenté, ou par des rivets analogues, ne portant pas de numéro de référence. This body 10 is crossed transversely by the axis 202, perpendicular to the general direction of the conduit 11 in which the movable flap 201 moves. The latter is fixed to its axis 202 by screws as shown, or by similar rivets, not bearing a reference number.
Cette vanne à papillon. une fois assemblée, est reliée par des organes d'assemblage appropriés classiques au boitier 40 du carburateur, par exemple à l'aide de boulons après interposition d'un joint d'étanchéité, non représentés. Comme on le conçoit. un tel assemblage est délicat et long car il faut après avoir enfilé l'axe dans le corps de la vanne lui assujettir le volet puis le munir de moyens de montage et de commande 20, non représentés sur cette vue schématique et dont il sera question par la suite. This butterfly valve. once assembled, is connected by suitable conventional assembly members to the housing 40 of the carburetor, for example using bolts after interposition of a seal, not shown. As you can imagine. such an assembly is delicate and long because it is necessary after having threaded the axis in the body of the valve to subject the shutter to it then to provide it with mounting and control means 20, not shown in this schematic view and which will be discussed by the following.
Toutes les difficultés d'une telle solution ont été indiquées précédemment.All the difficulties of such a solution have been indicated previously.
Outre ce que l'on vient d'exposer, dans ce cas une telle vanne à papillon comprend aussi un élément de chauffage 30 qui se présente sous la forme d'un canal avec une entrée et une sortie pour un fluide caloporteur. Cet élément de chauffage se compose par exemple de trous percés ou d'un tube qui entoure au moins partiellement le conduit comme cela est exposé par la suite à propos de la Fig.3. Cet élément de chauffage peut faire partie , en totalité du corps 10 ou du boitier 40 ou bien entre réparti entre les deux. In addition to what has just been explained, in this case such a butterfly valve also comprises a heating element 30 which is in the form of a channel with an inlet and an outlet for a heat transfer fluid. This heating element consists for example of drilled holes or of a tube which at least partially surrounds the duct as is explained below in connection with FIG. 3. This heating element can be part, entirely of the body 10 or of the case 40 or else distributed between the two.
Pour remédier aux inconvénients de la technique antérieure, selon l'invention on construit cette vanne à papillon de la manière qui est illustrée schématiquement sur la Fig.2. To overcome the drawbacks of the prior art, according to the invention, this butterfly valve is constructed in the manner which is schematically illustrated in FIG. 2.
Comme on le remarque immédiatement sur la
Fig.2, on fait en sorte que le corps de la vanne est constitué de deux coquilles réunies suivant un plan de joint qui passe par l'axe de basculement du volet et que l'organe de régulation est constitué d'un ensemble amovible d'un seul tenant.As we immediately notice on the
Fig.2, we make sure that the valve body consists of two shells joined along a joint plane which passes through the pivot axis of the flap and that the regulating member consists of a removable assembly d '' in one piece.
On comprend que lorsque l'organe de régulation est constitué d'un ensemble amovible d'un seul tenant on peut le fabriquer ou le préassembler avant qu'il soit facilement disposé dans le corps de la vanne à papillon dont on réunit alors les deux coquilles pour emprisonner l'ensemble de régulation. We understand that when the regulating member consists of a removable assembly in one piece can be manufactured or pre-assembled before it is easily disposed in the body of the butterfly valve which is then joined the two shells to trap the control assembly.
Comme on le voit sur la Fig.3, où on a il lustré un mode de réalisation de l'invention, la vanne à papillon est constituée, essentiellement. d'un corps 10 qui délimite un conduit 11 qui le traverse de part en part longitudinalement ; ce corps 10 est fait de deux coquilles 12A et 12B destinées à être réunies suivant un plan de joint AB. L'une des coquilles présente des organes d'assemblage par exemple une embase 13 de fixation que traversent des perçages, non référencés, destinés à recevoir des vis ou des boulons, non représentés, pour la réunion de la vanne à papillon au boitier d'un carburateur, par exemple comme schématisé sur la Fig.2. La vanne à papillon comprend un ensemble de régulation 20 constitué d'un volet ou papillon mobile 201 porté par un axe 202 et de moyens de montage et de commande.Ces moyens de montage comprennent un dispositif de mise en place 210 et une timonerie 220. Le dispositif de mise en place 210 comprend des portées 211 latérales munies de collerettes 212 de l'axe 202 et des paliers 213 ménagés pour partie dans chacune des coquilles 12A et 12B du corps, Ces paliers sont creusés de gorges 214 destinées à recevoir les collerettes 212. Ces moyens de montage définissent aussi des chicanes d'étanchéité 215 constituées par exemple d'un bourrelet ou nervure non représenté complémentaire d'un sillon, dessiné et non référencé qui s'engagent l'un dans l'autre et qui sont les uns sur les coquilles et les autres sur 1 axe. As seen in Fig.3, where there is a glossy embodiment of the invention, the butterfly valve is essentially constituted. a body 10 which delimits a duct 11 which passes right through it longitudinally; this body 10 is made of two shells 12A and 12B intended to be joined along a joint plane AB. One of the shells has assembly members for example a fixing base 13 through which holes, not referenced, intended to receive screws or bolts, not shown, for the union of the butterfly valve to the housing. a carburetor, for example as shown diagrammatically in Fig. 2. The butterfly valve comprises a regulating assembly 20 consisting of a movable flap or butterfly 201 carried by a pin 202 and mounting and control means. These mounting means comprise a positioning device 210 and a wheelhouse 220. The positioning device 210 includes lateral 211 bearings provided with flanges 212 of the axis 202 and bearings 213 formed partly in each of the shells 12A and 12B of the body, These bearings are hollowed out with grooves 214 intended to receive the flanges 212. These mounting means also define sealing baffles 215 consisting for example of a not shown bead or rib complementary to a groove, drawn and not referenced which engage one in the other and which are the some on the shells and others on 1 axis.
La timonerie 220 se compose par exemple d'un secteur 221, d'une butée 222 et d'un ressort de rappel, non dessiné, dont une extrémité est ancrée au corps et l'autre à l'axe. The wheelhouse 220 consists for example of a sector 221, a stop 222 and a return spring, not drawn, one end of which is anchored to the body and the other to the axis.
Une telle timonerie est classique et elle est destinée à la manoeuvre du volet de manière à en commander l'orientation. Such a wheelhouse is conventional and it is intended for the operation of the flap so as to control the orientation.
Dans le plan de joint AB se trouve disposé l'élément de chauffage 30 constitué d'un canal 31 avec une entrée 31E et une sortie 315 pour la circulation d'un fluide caloporteur destiné à éviter le givrage de la vanne à papillon et/ou du carburateur auquel elle est associée. Ce canal est constitué par un tube logé dans une rainure ménagée dans l'une au moins des coquilles. In the joint plane AB is placed the heating element 30 consisting of a channel 31 with an inlet 31E and an outlet 315 for the circulation of a heat transfer fluid intended to prevent icing of the butterfly valve and / or of the carburetor with which it is associated. This channel consists of a tube housed in a groove formed in at least one of the shells.
On comprend aisément qu'au montage. l'ensemble de régulation 20 étant présenté de manière que ses portées 211 se trouvent à l'aplomb des paliers 213, et les collerettes 212 engagées dans les gorges 214 il suffit de réunir les deux coquilles 12A et 12B du corps et de les fixer l'une à l'autre pour que la vanne papillon selon l'invention soit assemblée et cela sans qu'il soit nécessaire de recourir à une opération supplémentaire de montage et de fixation. La réunion des deux coquilles du corps est obtenue par une technique d'assemblage classique par exemple vissage, rivetage ou bien par soudage ou par collage, Si besoin avec interposition d'un joint d'étanchéité approprié dans le plan de joint AB. It is easy to understand that during assembly. the regulating assembly 20 being presented so that its bearing surfaces 211 are plumb with the bearings 213, and the flanges 212 engaged in the grooves 214 it suffices to join the two shells 12A and 12B of the body and to fix them l to one another so that the butterfly valve according to the invention is assembled and this without the need to resort to an additional assembly and fixing operation. The joining of the two shells of the body is obtained by a conventional assembly technique for example screwing, riveting or else by welding or by gluing, if necessary with the interposition of an appropriate seal in the joint plane AB.
Ces deux coquilles peuvent etre aisément obtenues par moulage d'un métal ou d'une matière plastique appropriée. These two shells can be easily obtained by molding a metal or a suitable plastic.
L'ensemble de régulation 20 peut être préassemblé et préréglé lorsqu'on envisage un montage traditionnel où toutes les pièces sont métalliques. The regulating assembly 20 can be pre-assembled and preset when considering a traditional assembly where all the parts are metallic.
Mais il est clair que ce sous-ensemble de régulation peut etre au moins pour partie, si ce n'est pour sa totalité, réalisé par moulage de matériaux appropriés, par exemple d'alliages métalliques ou de matières plastiques éventuellement renforcées par des charges.
Dans un tel cas, lorsque l'ensemble de régulation est obtenu par moulage, il est possible de le former en une seule pièce.However, it is clear that this regulatory sub-assembly can be at least partly, if not entirely, produced by molding of suitable materials, for example metal alloys or plastics possibly reinforced with fillers.
In such a case, when the regulating assembly is obtained by molding, it is possible to form it in one piece.
Outre ces commodités de montage. il est possible d obtenir des gains notables en masse et des économies de matière importantes car il est seulement nécessaire que le volet et son axe résistent aux différences de pression qui s'excercent de part et d'autre du volet et il n'est plus nécessaire d'utiliser un axe surdimensionné dont l'excédent n'était requis que pour le montage du volet. pour le logement des vis ou analogues. Besides these mounting conveniences. it is possible to obtain significant gains in mass and significant savings in material because it is only necessary that the shutter and its axis resist the pressure differences which are exerted on either side of the shutter and it is no longer necessary to use an oversized axle whose excess was only required for mounting the shutter. for housing screws or the like.
Pour une application particulière selon l'invention du type de celle qui est représentée schématiquement sur la Fig.2, l'une des coquilles du corps de la vanne à papillon selon l'invention est constituée par le boitier du carburateur. De cette manière, on fait l'économie d'une piéce. Sur cette figure on a schématisé un élément de chauffage 30 réparti entre vanne à papillon et carburateur mais il est clair que cet élément de chauffage peut etre disposé seulement dans l'un ou l'autre de ceux-ci pour, au besoin, affleurer dans le plan de joint AB ; ceci facilite encore la fabrication, le montage et l'assemblage. For a particular application according to the invention of the type which is shown diagrammatically in FIG. 2, one of the shells of the body of the butterfly valve according to the invention consists of the carburetor case. In this way, we save a room. In this figure there is shown diagrammatically a heating element 30 distributed between a butterfly valve and a carburetor but it is clear that this heating element can be arranged only in one or the other of these so as to be flush with the the joint plane AB; this further facilitates manufacture, assembly and assembly.
On saisit donc tout l'intérêt de l'invention qui assure une simplification tant par la réduction du nombre des pièces nécessaires que par la facilitation du montage et de la suppression du réglage. We therefore grasp the whole point of the invention which ensures simplification both by reducing the number of parts required and by facilitating assembly and the elimination of adjustment.
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