Brevet FR2837881A1 — publié le 20031003

\\HIRSCH4\VOLI\DACTYLO\1 9200\ 1 92 i 8 doc- 27/03/02-1 2:03 - 7/8 L' invention concerne un dispositif de sanglage pour des volumes de forme quelconque, notamment des volumes d'organes constituant des systèmes d'échappement d'automobile, tels que des catalyseurs, des filtres à particules, des descentes ou encore des silencieux. Actuellement, la fixation d'un organe faisant partie d'un système d'échappement s'effectue à l' aide d'une patte soudée à l'organe lui-méme et reliée à des supports fixés sur le groupe motopropulseur ou le chassis de véhicule. I1 est délicat de concevoir, d' assembler et de sécuriser de telles pattes. En effet, el le s sont généralement soudées sur un corps en matéri au mince formant l'enveloppe de l'organe à fixer. La solution souvent retenue est le sanglage de l'organe par une sangle comportant des pattes de reprise d'effort. Une telle solution actuellement utilisée est illustrée en figures la à lc. Dans ces figures, un catalyseur 1 est sanglé l'aide d'une sangle 3 reliée à un support 4 par des pattes de reprise d'effort 6, 6' boulonnées à l' aide d'un système vis/écrou 5. Généralement, les pattes de reprise d'effort sont soit venues de matière avec la sangle 3 telles qu' illustrées en figure lc ou bien sont rapportées par soudure sur cette même ceinture comme illustré en figure lb. La sangle 3 est traditionnellement constituée par des bandes, des fils ou des cables de métal ou autres matières. La sangle est fermée et serrée par un système de vissage tangentiel comme illustré aux figures la à lc, ou encore un levier. Dans de tels dispositifs, la tension de la sangle 3 de maintien sur l'organe est due au couple de serrage de la vis 5 et n'est pas contrôlable visuellement ni facilement. De ce fait, cette tension peut étre surabondante ou insuffisante. Par ailleurs, la nécessité d'avoir des pattes de reprise d'effort pour le serrage par vis ou autres implique lemploi d'épaisseur surabondante vis-à-vis de la fonction sanglage. L'ajout par soudage ou de toute autre manière que ce soit de ces pattes de reprise d'effort pour le serrage induit un coût supplémentaire de fabrication. D'autre part, cette architecture de sanglage, dans une application de grandes séries telles que dans le domaine automobile exige: - soit la pose de la ccinture sur l'organe à maintenir sur le site de production, - soit son vissage au couple sur le site de montage. La première hypothèse génère des problèmes et des coûts de conditionnement. La deuxTème hypothèse implique que l'opérateur de montage final épanouisse la sangle pour y engager le volume de l'organe à fixer et risque de ce fait de ne pas respecter la séquence de vissage. En effet, l'opérateur peut serrer l'organe à fixer avant de l'avoir positionné précisément par rapport au groupe motopropulseur ou au châssis. Dans les deux cas, il y a possibilité de monter l'organe de manière "tendue". De tels montages ont pour inconvénient supplémentaire dans le cas de fixation d'organes présentant des cloisons très fines d'écraser ces cloisons sous l'effet de la pression due à une tension excessive. Un but de l' invention est de fournir un dispositif de sanglage d'organes présentant un volume quelconque apte à assurer une tension continue et uniformément répartie sur toute la sangle. Pour cela, on prévoit, selon l' invention, un dispositif de sanglage destiné à sangler des volumes (1) de forme quelconque comprenant une sangle et des moyens de mise en tension de la sangle, caractérisé en ce que la sangle comprend des moyens aptes à se déformer élastiquement lors de la mise en tension de la sangle. Ainsi, la présence de moyens aptes à se déformer élastiquement sur la sangle permet de: - répartir au mieux la tension sur toute la périphérie du volume en contact avec le dispositif de sanglage i et - suivre de manière simple, sans concentration de contrainte, les dilations éventuelles du volume sous l'effet de la température par exemple. Avantageusement, le dispositif de sanglage présente au moins l'une des caractéristiques suivante: - les moyens aptes à se déformer élastiquement comportent au moins un ressort; - les moyens aptes à se déformer comportent au moins une lyre venue de matière avec la sangle; - les moyens aptes à se déformer sont uniformément répartis le long de la sangle; - le s moyens de mi se en tens ion comprennent des gri ffes d'agrafages aptes à recevoir une agrafe i - l'agrafe est un anneau de matière quasi- indéformable; - le s moyens de mi se en tens ion comprennent de s ergots aptes à coopérer avec un outillage pour mettre en tension la sangle; - les moyens de mise en tension sont venus de matière avec la sangle i - les moyens de mise en tension sont réalisés par un pliage de la sangle sur elle-même, - le pliage de la sangle est effectué du côté d'une face de la sangle apte à venir en contact avec le volume à sangler, - le pliage de la sangle est effectué du côté opposé d'une face de la sangle apte à venir en contact avec le volume à sangler, - le dispositif de sanglage comporte: deux lyres s'étendant en saillie de la sangle d'un côté opposé à une face de la sangle apte à venir en contact avec le volume à sangler et venant de matière avec la sangle, - deux ergots aptes à coopérer avec un outillage pour mettre en tension la sangle, - deux griffes d'agrafage aptes à recevoir une agrafe, - la sangle présente un profil en "V" de manière à pouvoir réaliser un montage dit "à collets serrés", et - le dispositif de sanglage comporte: - trois lyres s'étendant en saillie de la sangle d'un côté opposé à une face de la sangle apte à venir en contact avec le volume à sangler et venant de matière avec la sangle, - deux ergots aptes à coopérer avec un outillage pour mettre en tension la sangle, - deux griffes d'agrafages aptes à recevoir une agrafe. On prévoit aussi, selon l' invention, un organe présentant un volume quelconque comportant un dispositif de sanglage présentant au moins l'une des caractéristiques précitées. D'autres caractéristiques et avantages de l' invention apparaîtront lors de la description ci-après d'un mode de réalisation préféré de l' invention ainsi que de variantes. Aux dessins annexés: - les figures la à lc sont une illustration d'un dispositif de sanglage selon l'art antérieur, - la figure 2a est une vue du dessus d'un dispositif de sanglage selon un mode de réalisation de l' invention installé autour d'un organe de manière non tendue, - la figure 2b et une vue de dessus du dispositif de sanglage de la figure 2a installé autour d'un organe de manière tendue, - la figure 3 est une vue de dessus d'une lyre du dispositif de sanglage des figures 2a et 2b avec mis en place d'un moyen de contrôle de la tension de la sangle, - les figures 4a à 4e sont une vue de dessus de différents modes de réalisation des griffes d'agrafage de l' invention des figures 2a et 2b, - la figure 5 est une vue de dessus d'une agrafe apte à mettre sous tension le dispositif de sanglage des 2s figures 2a et 2b, - la figure 6 est une vue schématique d'un montage de deux organes par application de collets l'un contre l'autre, - la figure 7 est une vue de dessus d'un dispositif de sanglage selon une variante de réalisation destinée à réaliser le montage de la figure 6, - les figures 8a et 8b sont respectivement une vue de dessus et de face d'un outillage pour la mise en tension d'un dispositif de serrage selon les modes de réalisation précédents, - la figure 9 est une vue schématique d'un dispositif de sanglage selon l' invention selon une deuxième s variante et son utilisation pour- lier ensemble deux parties d'un méme organe. En référence aux figures 2a et 2b, nous allons décrire un premier mode de réalisation d'un dispositif de sanglage lOO d'un organe de forme quelconque l. Ici l'organe de forme quelconque présente une section circulaire. Le dispositif de sanglage lOO se présente sous la forme d'une bande de matière, de préférence métallique, de largeur L similaire aux largeurs rencontrées dans les sangles de l'art antérieur et d'une faible épaisseur e. Le dispositif de sanglage selon l' invention lOO présente une longueur au repos sensiblement inférieure à la circonférence de l'objet l destiné à étre sanglé par le dispositif. De manière préférentielle, le dispositif de sanglage lOO présente des moyens llO aptes à se déformer de manière élastique sous l' action d'une force mettant sous tension le dispositif de sanglage. Dans le cas présent, les moyens aptes à se déformer élastiquement llO, au nombre de deux, se présentent sous la forme de lyres venues de matière avec la bande lOl formant le dispositif de sanglage lOO. De plus, les lyres s'étendent préférentiellement en saillie d'un coté opposé à une face de la sangle apte à venir en contact avec la l'organe lors de montage du dispositif de sanglage. L'avantage d'une telle structure est de ne pas avoir de rupture dans la continuité de la matière formant le dispositif d' assemblage, d'une part, et, d'autre part, de simplifier la fabrication d'un tel dispositif ce qui évite de prévoir des moyens de liaison entre la bande 101 et les moyens aptes à se déformer s élastiquement 110. A chacune des extrémités de la bande de matière 101, le dispositif de sanglage 100 présente une première griffe 112 destinée lors du montage à recevoir une agrafe 120 décrit ultérieurement, ainsi qu'un ergot 111 s'étendant en saillie de la bande de matière 101. Pour les mêmes raisons que pour la lyre, cette griffe et cet ergot sont venus de matière avec la bande 101 de manière préférentielle. La figure 2a illustre la mise en place avant tension du dispositif de sanglage 100 autour du volume de l'organe à fixer 1. En l' absence de tension, les lyres 110 sont fermées: l'espace 113 est minimal car les branches des lyres sont très rapprochées. De manière préférentielle, les branches de la lyre sont en contact l'une avec l'autre. Lors de la mise sous tension illustrée en figure 2b et effectuée à l'aide d'un instrument décrit ultérieurement, l'opérateur approche 2s l'une de l'autre les griffes d'extrémité 112 de manière à pouvoir mettre en place une agrafe 120 permettant de maintenir à une distance prédéterminée les deux griffes 112 d'extrémité. Lors de cette mise sous tension, les lyres 110 s'ouvrent: l'espace 113 augmente du fait de l'écartement des branches de chacune des lyres sous l'effet de la tension exercée. La forme des lyres ainsi que le matériau utilisé pour réaliser les lyres étant connus, il est très facile d'évaluer et de vérifier la tension effectivement présente au niveau du dispositif de sanglage en mesurant à l' aide d'une pige 130, comme illustré en figure 3, l'espace 113 entre les branches de chacune des lyres. En effet, pour un espacement 113 S donné correspond une tension donnée aisément déterminable. Les figures 2a et 2b illustrent un dispositif de sanglage comportant deux moyens 110 aptes à se déformer élastiquement sous l'effet d'une tension. De manière préférentielle, ces moyens 110 sont uniformément répartis le long du dispositif de sanglage 100. Une répartition uniforme de ces moyens 110 permet de répartir plus facilement sur toute la périphérie de l'organe 1 la tension de sanglage résultante enfin de montage. Le nombre de moyens 110 est laissé à la discrétion de l'utilisateur selon les besoins en déformation dont il a besoin. De préférence, le nombre de moyens 110 est de deux ou trois uniformément répartis sur la sangle 101. Aux figures 4a à 4e, nous allons décrire différentes variantes pour les extrémités du dispositif de sanglage 100. En figure 4a, les extrémités constituées par la griffe 112 et l' ergot 111 sont venus de matière avec la bande 101. Un premier pliage de la bande 101 permet de façonner l' ergot 111, puis un deuxième pliage en forme de crochet permet de réaliser la griffe 112. L'extrémité de la bande est rejetée vers la griffe 111 de manière à l'emprisonner dans la pliure formant l'ergot 111. Une telle fabrication permet d'éviter une soudure pour maintenir en place l'extrémité de la bande, celle-ci étant prisonnière de la pliore formant l' ergot 111. En figure 4b, selon une seconde variante de s fabrication, l'extrémité de la bande 100 est dans un premier temps repliée sur elle-même, puis déformée de manière à former la griffe 112. Enfin, une deuxième déformation permet d'effectuer un pliage pour réaliser l' ergot 111. Une soudure 114 permet de maintenir en place l'extrémité de la bande sur ellemême. Dans une variante illustrée en figure 4e, de manière à renforcer la tenue lors de l'agrafage du dispositif de sanglage, emprisonne, dans les pliages formant la griffe 112 et l' ergot 111, un becquet 113 relevé d'un côté pour épouser la forme de la griffe 112 et de l'autre pour épouser la forme de l' ergot 111. En figure 4c, l'extrémité de la bande 100 se termine par une pièce formée 111' apte à recevoir un plat forgé en forme de griffe 112'. Lors du montage, l'extrémité 111' forme un clin pour la griffe 112'. Dans une variante de réalisation illustrée en figure 4d, l'ergot 111 est remplacée par deux ailettes 2s montées en regard l'une de l'autre de part et d'autre de la bande 101 s'étendant en saillie de manière orthogonale par rapport à ladite bande 101 et dans lesquels est aménagé et installé un axe 111'' qui joue le rôle de l' ergot 111 précédent. La grille 112'' est formoe par pliage de bande 101. En référence aux figures 6 et 7, nous allons décrire un second mode de réalisation de la présente invention. Les dispositifs de sanglage peuvent servir de collier destiné à appliquer des collets 71, 11 l'un contre l'autre tel qu'illustré en figure 6. En effet sur les lignes d'échappement par exemple, des organes 7, 1 sont montés les uns aux autres à collets serrés. Actuellement, on emploie des sangles 200 présentant des profils 215 adaptés, conformés pour épouser le diamètre et la forme des collets et serrces par des vis tangentes ou des leviers tels que nous l'avons illustré en figures lb et lc par exemple. La tension de la sangle 200 sur le périmètre de la liaison formée par la mise en contact des collets 71, 11 résulte du couple initial appliqué à la vis tangente et reste constante. Sous l'effet de la température dans les organes et des vibrations lors du fonctionnement, les collets exercent une poussée dans le sens radial et axial du profil de serrage. Cette poussée peut déformer les profils au point de ne plus assurer une pression suffisante à froid entre les deux collets. L'utilisation d'un dispositif de sanglage 200 selon l' invention, tel qu'illustré en figure 7, permet de circonvenir ces inconvénients. Le dispositif de sanglage et très similaire à celui 100 du mode de réalisation précédent. Il compte trois lyres 210 uniformément réparties et formant les moyens aptes à se déformer élastiquement. Ces lyres 210 sont identiques aux lyres précédentes. De même, les extrémités de la bande 201 formant la sangle comportent chacune une griffe 212, similaire à la griffe 112, et un ergot 211, similaire à l' ergot 111. Une soudure 219 maintient en place l'extrémité de la bande sur elle-même. Une agrafe 220 maintient une distance déterminée entre les griffes 212 assurant une tension donnée dans le dispositif de sanglage 200. En outre, le dispositif de sanglage 200 se S différencie du dispositif de sanglage 100 par le fait que la bande 201 présente, entre les lyres 210, des flancs 215 s'étendant en saillie en regard l'une de l'autre et de part et d'autre de la bande et du côté opposé aux lyres 210. Ainsi, la bande 201 présente un profil en V adapté pour monter des collets serrés, comme illustré en figure 6. IS Il est possible de renforcer les lyres 210 en les doublant d'une seconde lyre 230 entourant chacune des lyres 210. Dans une variante de réalisation d'un tel montage, le dispositif 200 peut être constitué d'une sangle de serrage identique au dispositif 100 précédent apte à venir autour d'un collier de section en V assurant le montage à collets serrés de la figure 6. Le collier est ajouré afin de permettre un galbage de manière à entourer correctement les colliers. De manière préférentielle, le dispositif de sanglage 200 est au repos au diamètre de la liaison à collets serrés de sorte qu'il joue un rôle de protecteur d'un des collets pendant le transport et l'accostage de l'organe. En référence à la figure 9, nous allons décrire une variante d'utilisation du dispositif de sanglage selon l' invention. Un dispositif de la logislation sur l'environnement prescrit de pouvoir démanteler rapidement les boîtiers de catalyseur de manière à pouvoir récupérer et recycler les monolithes imprégnés de métaux précieux, ainsi que le métal de l'emboîtage et la nappe de maintien du monolithe. D'autre part, les substrats des filtres à particules doivent être nettoyés de manière périodique pour éliminer les suies procéJant du fonctionnement. Pour satisfaire à ces deux obligations, l'organe 10 doit être démontable de manière non destructive et être remontable après nettoyage. Pour cela, l'organe 10 est constitué, de préférence, de deux demi-boîtiers 11 et 12 scindant l'organe 10 selon son diamètre. Dans le cas illustré ici, le demi-boîtier 11 présente un collet 13 et le demi-boîtier 12 un collet 14. Lors du montage, l'organe 10 est reconstitué par l'assemblage des deux demi-boîtiers en appliquant l'un contre l'autre les collets 13 et 14 comme lors d'un montage à collets serrés précédemment décrit. Un dispositif de sanglage 400 très similaire au dispositif de sanglage 200 précédent permet de maintenir en place le montage. La sangle 400 présente des moyens 410 aptes à se déformer élastiquement sous forme de lyres. De plus, la sangle présente un profil 420 adapté, en forme de V part exemple, apte à maintenir correctement les deux collets 13, 14 ensemble. Un autre avantage d'un tel montage est de pouvoir choisir une tension dans la sangle 400 telle que les deux demi-boîtiers 11, 12 sont calibrées pour s'ajuster aux dispersions du monolithe contenu dans l'organe 10 une nappe de maintien " emmagasine " la pression de calibrage: cela permet de s maintenir ce dernier en place dans l'organe tout en assurant une étanchéité suffisante pour forcer la circulation des gaz au sein du monolithe. Dans une variante non représenté, les tronçons de lO boîtier en nombre adapté sont conformés de manière à pouvoir être unis les uns aux autres. Chaque tronçon comporte en effet aux embouchures des formes (lèvres, bourrelets...)d'extrémité Un dispositif de sanglage 400 de forme correspondante est ensuite mis en place au niveau des formes de liaison pour assurer l'assemblage. Selon une autre variante non représentée, des sangles formant tirant sont utilisces selon l'axe de l'organe pour maintenir en place les tronçons. En référence aux figures 8a et 8b, nous allons décrire un outillage 300 apte à mettre sous tension un des dispositifs de sanglage 100, 200, 400 précédemment décrits. L'outillage 300 comporte un premier mors 330 présentant un ergot en extrémité. Sur ce mors 330, une vis 350 est montée en rotation. Un second mors 310 est vissé sur la vis 350 de manière à se déplacer le long de celle-ci lorsque cette dernière est mise en _uvre au moyen d'une tête 320, de préférence hexagonale. Le second mors 310 présente un crochet s'étendant en regard de l'ergot du mors 330 une fois l'outil assemblé. De manière préférentielle, le mors 330 comporte un magasin 340 apte à contenir un ensemble d'agrafes 120, 220. De telles agrafes sont illustrces en figure 5. S Elles se présentent sous la forme d'un anneau de forme essentiellement rectangulaire. De préférence, l'anneau a une section cTrculaire. Cependant, celle-ci peut être rectangulaire, voire quelconque. Lors de l'utilisation, l'outillage 300 est mis en place de manière à ce que l' ergot du mors 330 se prenne dans le premier des ergots 111, 111', 111'', 211 et que le crochet du mors 310 dans l'autre de ces ergots. La vis 350 est ensuite mise en _uvre à l' aide de la tête 320 de manière à rapprocher le mors 310 du mors 330. Ceci a pour effet d'entraîner les ergots 111, 111', 111'', 211 et de rapprocher les griffes 112, 112', 112'' 212 l'une de l'autre tout en mettant en tension le dispositif de sanglage 100, 200, 400 en déformant les lyres 110, 210, 410. Une fois les griffes suffisamment rapprochées l'une de l'autre, une agrafe 120, 220 est logée sur celles-ci. Puis les mors 310, 330 sont écartés l'une de l'autre par action de la vis 350 ce qui les désengagent des ergots du dispositif de sanglage. Ce dernier est maintenu sous tension grâce à l'agrafe. Bien entendu, on peut apporter à l' invention de nombreuses modifications sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Dispositif de sanglage (100; 200; 400) destiné à sangler des volumes (1) de forme quelconque comprenant une sangle (101; 201) et des moyens de mise en tension (111, 112;111', 112';111'', 112'';211, 212) de la sangle, caractérisé en ce que la sangle comprend des moyens (110; 210; 410) aptes à se déformer élastiquement lors de la mise en tension de la sangle. 2. Dispositif de sanglage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens aptes à se déformer élastiquement comportent au moins un ressort. 3. Dispositif de sanglage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens aptes à se déformer comportent au moins une lyre venue de matière avec la sangle. 4. Dispositif de sanglage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens aptes à se déformer sont uniformément répartis le long de la sangle. 5. Dispositif de sanglage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de mise en tension comprennent des griffes d'agrafages (112; 112'; 112''; 212) aptes à recevoir une agrafe (120; 220). 6. Dispositif de sanglage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'agrafe (120; 220) est un anneau de matière quasi-indéformable. s 7. Dispositif de sanglage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de mi se en tension comprennent des ergot s (111; 111'; 111''; 211) aptes à coopérer avec un outillage (300) pour mettre en tension la sangle. 8. Dispositif de sanglage selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les moyens de mise en tension sont venus de matière avec la sangle. 9. Dispositif de sanglage selon la revendication 8, caractéri sé en ce que les moyens de mi se en tens ion sont réalisés par un pliage de la sangle sur elle- même. 10. Dispositif de sanglage selon la revendication 9, caractérisé en ce que le pliage de la sangle est effectué du côté d'une face de la sangle apte à venir en contact avec le volume à sangler. 11. Dispositif de sanglage selon la revendication 9, caractérisé en ce que le pliage de la sangle est effectué du côté opposé d'une face de la sangle apte à venir en contact avec le volume à sangler. 12. Dispositif de sanglage selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte: deux lyres s'étendant en saillie de la sangle d'un côté opposé à une face de la sangle apte à venir en contact avec le volume à sangler et venant de matière avec la sangle, - deux ergots aptes à coopérer avec un outillage pour mettre en tension la sangle, deux griffes d'agrafage aptes à recevoir une agrafe. 13. Dispositif de sanglage selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la sangle (201) présente un profil en "V" de manière à pouvoir réaliser un montage dit "à collets serrés". 14. Dispositif de sanglage selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il compte: - trois lyres s'étendant en saillie de la sangle d'un côté opposé à une face de la sangle apte à venir en contact avec le volume à sangler et venant de matière avec la sangle, - deux ergots aptes à coopérer avec un outillage pour mettre en tension la sangle, - deux griffes d'agrafages aptes à recevoir une agrafe. 15. Organe (1) présentant un volume quelconque, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de sanglage selon l'une des revendications 1 à 14.