Brevet FR2625258A1 — publié le 19890630

La présente invention se rapporte d'une manière générale à l'assemblage de brides. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de Jonction de deux brides espacées et appartenant chacune à un élément tel que par exemple une portion de tuyau d'échappement, lequel dispositif peut être mis en place et monté automatiquement à l'aide d'un robot. On sait que les brides permettant le raccordement de deux portions de tuyau d'échappement d'un véhicule automobile comportent généralement entre elles une garniture souple qui, après serrage des brides, doit réaliser une bonne étanchéité entre ces portions de tuyau tout en permettant à ces deux portions de rotuler correctement. C'est pourquoi on a déjà proposé d'assembler ces brides à l'aide de boulons et de ressorts comprimés entre l'écrou des boulons et l'une des brides d'assemblage. Cependant, l'assemblage des brides à l'aide des moyens ci-dessus, de même que le réglage de la contrainte, ne peuvent pas être effectués automatiquement à l'aide d'un robot, étant donné que l'assemblage doit être effectué dans des endroits qui sont généralement difficilement accessibles. En outre, si l'on veut utiliser un robot, il est nécessaire d'éviter les opérations de vissage, car les robots à tête visseuse sont trop encombrants pour réaliser l'assemblage en question, d'autant plus que le robot ne peut être utilisé que d'un seul c8té des deux brides, l'autre c8té étant généralement inaccessible. Aussi, la présente invention vise un dispositif de Jonction de deux brides qui est d'une conception totalement différente des dispositifs antérieurs de façon à permettre le montage automatique de ce dispositif à l'aide d'un robot, ce qui constitue, comme cela est maintenant de plus en plus recherché dans la fabrication et le montage des véhicules automobiles, un gain de main d'oeuvre et de prix très appréciable. A cet effet, l':nvention a pour objet un dispositif de jonction de deux brides espacées et solidaires chacune d'un élément tel que par exemple une portion de tuyau d'échappement, et du type comprenant au moins un élément fileté qui traverse deux brides et qui comporte en aval des moyens de butée contre l'une des brides, ou bride aval, et en amont, des moyens de contrainte élastique contre l'autre bride, ou bride amont, caractérisé en ce que lesdits moyens de butée sont cnstitués par une douille cylindrique et déformable montée coulissante sur l'élément fileté au travers de la bride aval, tandis que lesdits moyens de contrainte élastique sont constitués par un écrou à perçage lisse qui est monté coulissant sur l'élément fileté pour agir sur un ressort en appui contre la bride amont et qui est radialement déformable pour le rendre solidaire de l'élément fileté. Ce dispositif est également caractérisé par une entretoise cylindrique montée coulissante sur l'élément fileté, interposée entre la douille et l'écrou précité, et dont le diamètre extérieur est plus grand que le trou de la bride aval dans lequel passent l'élément fileté et ladite douille, et plus petit que le trou de la bride amont dans lequel passent l'élément fileté et l'entretoise. On précisera encore ici que, selon l'invention, l'entretoise précitée comporte une extrémité logée dans un chambrage ménagé sur la face d'appui de l'écrou à perçage lisse, tandis que l'autre extrémité de l'entretoise prend appui contre une extrémité de la douille dont l'autre extrémité bute contre un épaulement prévu sur l'extrémité aval de l'élément fileté. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le filetage de l'élément fileté se situe au niveau de l'extrémité amont de cet élément pour coopérer avec l'écrou précité après déformation et écrasement de cet écrou qui constitue alors une butée fixe pour le ressort. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, en amont du filetage précité, l'élément fileté se prolonge par une tige ou analogue qui peut être saisie par les pinces d'un robot. Le dispositif de cette invention est encore caractérisé par un étranglement formant amorce.de rupture entre le filetage et la tige précitée de façon à permettre la séparation de la tige de l'élément fileté par le robot après que l'écrou a été écrasé sur le filetage par le dit robot. L'écrou à perçage lisse et l'élément fileté sont respectivement actionnés par une pince à deux demi-bagues et une pince à mâchoires, appartenant toutes les deux au robot précité. Ainsi, le robot pourra avantageusement réaliser de manière automatique le montage et la fixation du dispositif de l'invention sur les deux brides à assembler. Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit, et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique et en coupe axiale d'un dispositif selon l'invention positionné par un robot sur deux brides appartenant chacune à une canalisation telle qu'une portion de tuyau d'échap- pement; - la figure 2 est une vue similaire à la figure 1, mais montrant ce dispositif en position retenue contre la bride aval; et - la figure 3 est encore une vue similaire aux autres figures, mais montrant le dispositif en position retenue sur la bride aval et sur la bride amont, c'est-à-dire réalisant l'assemblage définitif des deux brides amont et aval. Suivant l'exemple de réalisation représenté sur ces figures, un dispositif de jonction conforme à l'invention comprend un élément fileté spécial 1 comportant un certain nombre de moyens qui seront décrits ci- après et qui réalisent l'assemblage de deux brides espacées, à savoir une bride aval 2 et une bride amont 3 appartenant respectivement à deux canalisation 4 et 5 formant par exemple des portions de tuyau d'échappement, étant entendu qu'entre les deux brides est interposée une garniture souple 6, bien visible sur la figure 1, et assurant l'étanchéité entre les deux canalisation 4, 5, en même temps qu'elle permet à ces deux canalisations de rotuler correctement au niveau de leur jonction. Sur l'élément fileté 1 est montée coulissante une douille 7 cylindrique et réalisée en un matériau malléable et déformable, tel que par exemple alliage d'aluminium. Cette douille 7 peut venir en butée par l'une de ses extrémités sur un épaulement 8 prévu sur l'extrémité aval 9 de l'élément fileté 1. Ce dernier porte également une entretoise tubulaire 10 interposée entre la douille 7 et une pièce formant écrou 11 à perçage lisse 12, laquelle pièce est initialement coulissante sur l'élément fileté i tout comme l'entretoise 10 et la douille 7, étant entendu que tous ces éléments butent les uns contre les autres. 262525B On a montré en 13 un ressort hélicoldal enroulé autour de l'entretoise 10. Ce ressort prend appui d'une part sur la bride amont 3 par l'intermédiaire d'une rondelle 14, et d'autre part Fur une face d'appui 15 de la pièce en forme d'écrou 11. L'entretoise 10 possède une extrémité 10a logée dans un chambrage 16 ménagé dans la face d'appui 15 de l'écrou 11, ce qui permet d'assurer le centrage de cet écrou sur l'élément fileté 1. Un tel chambrage 16 peut être omis, sans sortir du cadre de l'invention, étant entendu que, dans ce cas là, c'est le robot qui, comme on le décrira plus loin, permettra le centrage et l'application des divers éléments constitués par l'écrou 11, l'entretoise 10 et la douille 7, les uns contre les autres. A cet égard, on remarquera que l'autre extrémité 10b de l'entretoise 10 prend appui sur une extrémité de la douille 7 dont l'autre extrémité prendra appui sur l'épaulement 8, la douille 7 étant susceptible de traverser un orifice 17 ménagé dans la bride aval 2. L'entretoise 10 possède un diamètre extérieur plus grand que l'orifice 17 de la bride aval 2, de sorte que l'entretoise 10, lors de son coulissement sur l'élément fileté 1, ne peut pas franchir cet orifice. Par contre, le diamètre extérieur de l'entretoise 10 est plus petit que l'orifice 18 ménagé dans la bride amont 3, de sorte que l'entretoise 10 peut coulisser au travers de cette bride, de même qu'au travers de l'orifice 14a de la rondelle 14. L'élément fileté 1 possède un filetage 19 s'étendant sur une longueur relativement courte, comme on le voit bien sur les figures et situé au niveau de l'extrémité amont de cet élément fileté et cela de façon à coopérer avec la pièce formant écrou 11, comme on le décrira plus loin. En amont du filetage 19, l'élément fileté 1 se prolonge par une tige ou analogue 20 bien visible sur les figures 1 et 2 et qui peut être saisie par la pince 21 d'un robot. Un étranglement 22, formant amorce de rupture est prévu entre le filetage 19 et la tige 20 de façon à permettre la séparation de cette tige de l'élément fileté 1 en fin de montage. On a montré en 23 sur les figures 1 et 2 deux demi-bagues agissant sur l'écrou 11 et appartenant à une autre pince du robot susmentionné. Mais pour une meilleure compréhension de l'invention, on expliquera ciaprès le montage du dispositif ci-dessus décrit et permettant l'assemblage des deux brides 2 et 3. Tout d'abord, le dispositif est mis en place à l'aide des pinces 21 du robot, au travers des orifices 17, 18 dans les deux brides, étant entendu que les deux demi-bagues 23 sont asservies au déplacement de la pince. Ainsi, comme on le voit sur la figure 1, l'écrou 11 se trouve prêt à comprimer le ressort 13 appliquant la rondelle 14 contre la bride amont 3, et la douille 7 est engagée dans l'orifice ou trou 17 de la bride aval 2. Les mâchoires 21 et les demi-bagues 23 du robot continuent à se déplacer ensemble vers la gauche Jusqu'à ce que l'extrémité 10b de l'entretoise 10 entre en contact avec la bride aval 2, comme on le voit bien sur lafigure 2, étant entendu que, pendant ce mouvement, le ressort 13 est comprimé. Les demi-bagues 23 sont alors immobilisées par rapport aux brides 2 et 3, et on exerce une traction, vers la droite, sur la pince 21, ce qui provoque une déformation de la douille 7 comme le voit encore sur la figure 2. Plus précisément, la douille qui est en un matériau-malléable, forme un bourrelet contre la bride aval 2 et empêchant l'élément fileté 1 de s'extraire de l'orifice 17 dans cette bride. Ensuite, les mâchoires 21 de la pince étant immobiles par rapport aux brides 2 et 3, on écrase radialement la pièce en forme d'écrou 11 à l'aide des deux demi-bagues 23. Il en résulte une coopération du perçage lisse 12 de la pièce 11 avec le filetage 19 de l'élément fileté 1, de sorte que ledit écrou constitue une butée fixe pour le ressort 13. C'est ce que l'on voit sur la figure 3. Ensuite, on exerce de nouveau une traction sur l'élément fileté 1 à l'aide des mâchoires de la pince 21, ce qui permet de casser la tige 20 au niveau de l'étranglement 22, et de la séparer ainsi de la partie restante de l'élément fileté 1, ce après quoi les mâchoires 21 et les demi-bagues 23 sont relâchées. On voit bien sur la figure 3 que la tige 20 a été séparée de l'élément fileté 1. On a donc réalisé suivant l'invention un dispositif de jonction pour bride qui permet de maintenir une compression dans des limites déterminées et qui peut être mis en place très rapidement à l'aide d'un robot et cela tout en assurant l'étanchéité et le rotulage requis dans ce genre d'assemblage. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif de jonction de deux brides espacées et solidaires chacune d'un élément tel que par exemple une portion de tuyau d'échappement et du type comprenant au moins un élément fileté (1) qui traverse les deux brides et qui comporte en aval des moyens de butée contre l'une des brides, ou bride aval (2), et en amont des moyens de contrainte élastique contre l'autre bride, ou bride amont (3),-caractérisé en ce que lesdits moyens de butée sont constitués par une douille (7) cylindrique et déformable montée coulissante sur l'élément fileté (1) au travers de la bride aval (2), tandis que lesdits moyens de contrainte élastique sont constitués par un écrou (11) à perçage lisse (12) qui est monté coulissant sur l'élément fileté (1) pour agir sur un ressort (13) en appui contre la bride amont (3) et qui est radialement déformable pour le rendre solidaire de l'élément fileté (1). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par une entretoise cylindrique (10) montée coulissante sur l'élément fileté (1), interpczee entre la douille (7) et l'écrou précité (11), et dont le diamètre extérieur est plus grand que le trou (17) de la bride aval (2) dans lequel passent l'élément fileté (1) et ladite douille et plus petit que le trou (18) de la bride amont (3) dans lequel passent ledit élément fileté (1) et ladite entretoise (10). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'entretoise précitée (10) comporte une extrémité (10a) logée dans un chambrage (16) ménagé sur la face d'appui (15) de lécrou (11) à perçage lisse (12), tandis que l'autre extrémité (lob) de l'entretoise (10) prend appui contre une extrémité de la douille (7) dont l'autre extrémité bute contre un épaulement (8) prévu sur l'extrémité aval (9) de l'élément fileté (1). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le filetage (19) de l'élément fileté précité (1) se situe au niveau de l'extrémité amont de cet élément pour coopérer avec l'écrou précité (11) après déformation et écrasement de cet écrou qui constitue alors une butée fixe pour le ressort (13). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'en amont du filetage précité (19), l'élément fileté (1) se prolonge par une tige ou analogue (20) qui peut être saisie par les pinces d'un robot. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par un étranglement (22) formant amorce de rupture entre le filetage (19) et la tige précitée (20) de façon à permettre la séparation de la tige de l'élément fileté par le robot après que l'écrou a été écrasé sur le filetage par ledit robot. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'écrou (11) et l'élément fileté (14) sont respectivement actionnés par une pince à ceux demi-bagues (23) et une pince à mâchoires (2", appartenant toutes les deux au robot précité.