Brevet FR2843901A1 — publié le 20040305

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour former, par fluotournage, un tube, en particulier une enveloppe d'un silencieux ou catalyseur de ligne d'échappement pour véhicule automobile, comportant des moyens pour entraîner, relativement, 5 ladite enveloppe par rapport à un outil de fluotournage, d'une part, en translation, notamment dans des directions parallèles et perpendiculaires à l'axe de cette enveloppe et, d'autre part, en rotation autour d'un axe qui lui est perpendiculaire. La présente invention trouvera son application dans le domaine 10 du formage d'un tube, en particulier d'une enveloppe extérieure d'un silencieux ou d'un convertisseur catalytique entrant dans la composition d'une ligne d'échappement pour véhicule automobile. Il est connu de concevoir de telles enveloppes tubulaires, se terminant à leurs extrémités par un cône d'entrée et un cône de 15 sortie débouchant au travers d'un tronçon de tube de diamètre réduit, soit par un procédé de mécano-soudure, soit par fluotournage. Dans le premier cas, cette enveloppe résulte, par exemple, de l'emboutissage de deux demi-coquilles que l'on vient assembler par soudure à hauteur d'un plan de joint ou de la soudure 20 de deux cônes sur les extrémités d'un tronçon de tube. La solution du fluotournage conduit, non seulement, à des produits d'un cot de revient inférieur, car nécessitant un temps de fabrication moindre, mais, en outre, plus résistants. Tout particulièrement, il est connu par le document 25 EP-A-0.916.428 un tel procédé et appareil pour le fluotournage d'enveloppes cylindriques destinées à la conception d'un silencieux ou d'un convertisseur catalytique. A ce propos, si, par fluotournage, il est courant d'agir sur la section de la pièce de sorte que celle-ci présente des parties de 30 diamètre plus ou moins important, la pièce finalement obtenue conserve, généralement, sa symétrie par rapport à son axe initial. Or, justement, dans ce domaine des enveloppes de silencieux ou de catalyseurs et en raison des contraintes d'implantation d'une ligne d'échappement sur un véhicule automobile, le tube de 35 raccordement au niveau du cône d'entrée ou celui du cône de sortie doit, très fréquemment, présenter une orientation différente par rapport à celle de l'axe de l'enveloppe. Dans ce document EP-A-0.916.428 le procédé et l'appareillage décrits ont pour but, précisément, d'obtenir de telles enveloppes répondant aux contraintes ci-dessus. En particulier, lors de l'opération de fluotournage il est prévu de conférer à l'enveloppe, par l'intermédiaire de premiers moyens d'entraînement, un mouvement de translation essentiellement dans une direction perpendiculaire à l'axe de cette enveloppe pour, 10 au travers de l'outil de fluotournage, venir décaler et excentrer le tube débouchant d'un tel cône d'entrée ou de sortie. La solution décrite dans ce document antérieur permet encore de conférer à cette enveloppe un mouvement de rotation autour d'un axe qui lui est perpendiculaire pour donner à ce cône un tube débouchant une 15 orientation différente, en sorte que son axe ne soit plus parallèle à l'axe de l'enveloppe. Tout particulièrement, l'enveloppe est ici prise dans une pince comportant une demi-mâchoire inférieure et une demi-mâchoire supérieure, l'une étant mobile par rapport à l'autre pour assurer le 20 serrage de ladite enveloppe. Cette pince est montée dans un bâti et solidaire de moyens d'entraînement permettant de lui communiquer un déplacement vertical et horizontal ainsi qu'une rotation, celle-ci intervenant autour d'un axe sensiblement vertical. L'axe de pivotement conféré à l'enveloppe est déterminé en 25 fonction du résultat recherché. Quant à l'outil de fluotournage, il est défini par un ou plusieurs galets soumis en rotation par un mandrin mobile axialement, tenant compte que lesdits galets sont encore susceptibles de se déplacer suivant une direction radiale à l'axe de 30 rotation de ce mandrin permettant de modifier la section de l'enveloppe en cours de fluotournage. Il se trouve que malgré ces multiples mobilités relatives de l'enveloppe par rapport à l'outil de fluotournage, il n'est pas possible d'obtenir une enveloppe de silencieux ou encore de 35 catalyseur qui puisse convenir à toutes les situations d'implantation d'une ligne d'échappement d'un véhicule automobile. En particulier, si l'on considère que l'axe de cette enveloppe se situe dans un plan horizontal, après déformation l'axe du tronçon de tube d'un cône d'entrée ou d'un cône de sortie se situe nécessairement lui même dans un plan horizontal parallèle. En somme, 5 cet axe dudit tronçon de tube ne peut être sécant au plan horizontal de l'axe de l'enveloppe. La présente invention se veut à même d'apporter une solution à ce problème, en particulier aux difficultés que l'on peut rencontrer au travers des solutions actuellement connues pour orienter, 10 convenablement, le tube débouchant d'un cône d'entrée ou de sortie dans toutes les directions par rapport à l'axe de l'enveloppe. Ainsi, au travers de la présente invention, l'on est en mesure de satisfaire à un nombre plus important de situations particulières rencontrées dans le cadre de la conception d'enveloppes de 15 silencieux ou de convertisseurs catalytiques. De ce fait l'invention permet de réduire, davantage encore, les fabrications mécano-soudées qui, comme cela a été exposé plus haut, n'apportent pas satisfaction pour diverses raisons. Ainsi, l'invention concerne un procédé pour former, par 20 fluotournage, un tube, en particulier une enveloppe d'un silencieux ou catalyseur de ligne d'échappement pour véhicule automobile, caractérisé en ce que: * on déplace l'enveloppe relativement à l'outil de fluotournage suivant une direction X parallèle à l'axe de cette enveloppe, 25 mais aussi suivant des directions Y, Z perpendiculaires; * on confère encore à cette enveloppe une première rotation autour d'un axe Y perpendiculaire à son axe, ainsi qu'une seconde rotation autour de ce dernier et/ou autour d'un axe Z perpendiculaire au plan passant par l'axe de cette enveloppe et 30 l'axe Y de première rotation. L'invention concerne encore un dispositif permettant la mise en oeuvre du un procédé et comportant des moyens pour entraîner, relativement, ladite enveloppe par rapport à un outil de fluotournage, d'une part, en translation, notamment dans des 35 directions parallèles et perpendiculaires à l'axe de cette enveloppe et, d'autre part, en rotation autour d'un axe qui lui est 4 2843901 perpendiculaire, dispositif caractérisé par le fait qu'il comporte encore des moyens d'entraînement complémentaires prévus aptes à soumettre l'enveloppe à une rotation autour de son axe et/ou autour d'un axe perpendiculaire au plan passant par cet axe de l'enveloppe 5 et celui correspondant au premier axe de rotation de cette dernière relativement à l'outil de fluotournage. Les buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre se rapportant à un exemple de réalisation donné à titre indicatif et non limitatif. La compréhension de cette description sera facilitée en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels: -la figure 1 est une représentation schématisée d'une enveloppe d'un silencieux ou catalyseur de ligne d'échappement pour véhicule automobile -la figure 2 est une vue schématisée de face d'une telle enveloppe dont l'extrémité se termine par un cône et un tronçon de tube débouchant; -la figure 3 est une vue partielle et de gauche de la figure 2; -la figure 4 est une vue partielle et de dessus de la figure 2; -la figure 5 est une représentation schématisée d'un tube destinée à définir une enveloppe et de l'outil de fluotournage, sur cette vue étant illustrées les mobilités relatives de l'un et de 25 l'autre; Comme visible dans les figures du dessin ci-joint, la présente invention a trait au domaine du fluotournage d'un tube, en particulier d'une enveloppe 1 correspondant à un silencieux ou à un catalyseur de ligne d'échappement pour véhicule automobile. Cette enveloppe 1 se termine, généralement à l'une au moins de ses extrémités 2, 3, par un cône d'entrée 4 et/ou de sortie 5 débouchant au travers d'un tronçon de tube 6, 7 de diamètre plus petit. Précisément, partant d'un tube cylindrique 8 comme représentant 35 dans la figure 5, un outil de fluotournage, sous forme d'une pluralité de galets 9 soumis en rotation par un mandrin 10, vient 2843901 repousser la matière pour réduire la section de ce tube cylindrique 8 et obtenir, ainsi, ces cônes d'entrée et de sortie 4, 5 et leur tronçon de tube 6, 7. Tout particulièrement, lors de cette opération, ce tube 5 cylindrique 8 est maintenu par les trois mâchoires l1a, 11b, 11ic d'un mandrin 13 auquel il est susceptible d'être communiqué, tout comme au mandrin 10 des galets 9 de fluotournage, des déplacements pour qu'au final le tronçon de tube 6, 7 d'un tel cône d'entrée 4 ou de sortie 5 ait l'orientation et la position souhaitées par rapport 10 à l'axe 14 de ladite enveloppe 1. Si l'on considère que l'axe 14 de cette enveloppe 1 correspondant l'axe horizontal X, le dispositif de fluotournage 15, selon l'invention, comporte des moyens pour entraîner, relativement, cette enveloppe 1 par rapport à l'outil de fluotournage 9, d'une 15 part, en translation dans une direction correspondant à cet axe X et dans des directions perpendiculaires verticale Y, transversale Z, sachant que ces moyens d'entraînement sont encore prévus aptes à conférer à l'enveloppe 1, relativement à l'outil de fluotournage 9, une première rotation autour d'un axe parallèle à Y, soit 20 perpendiculaire à son axe 14. Ainsi, lesdits moyens d'entraînement sont habituellement aptes à conférer au mandrin 13, retenant l'enveloppe 1, un déplacement en translation suivant l'axe horizontal X, un déplacement suivant l'axe vertical Y perpendiculaire, mais aussi un déplacement en transversal 25 suivant l'axe Z. Comme déjà indiqué plus haut, ces moyens d'entraînement sont encore prévus pour conférer à l'enveloppe 1 par l'intermédiaire du mandrin 13 une rotation autour de d'un axe vertical, parallèle à Y. Parallèlement, l'outil de fluotournage 9, soit les différents 30 galets, est prévu apte à se mouvoir radialement, soit perpendiculairement à l'axe X et, éventuellement, axialement. En fin de compte, selon l'invention, le dispositif comporte encore des moyens d'entraînement complémentaires prévus aptes à conférer à l'enveloppe 1 une rotation autour de l'axe des X et/ou 35 une rotation autour de l'axe Z, soit autour d'un axe qui est perpendiculaire au plan passant par l'axe des X et l'axe vertical Y 6 2843901 autour duquel cette enveloppe 1 est déjà prévue apte à pivoter, relativement à l'outil de fluotournage 9. Il convient d'observer que ces différents déplacements de l'enveloppe 1 en translation et en rotation suivant X, Y et Z 5 peuvent être exécutés séparément ou en combinaison ou en alternance de manière à gérer au mieux le fluage du matériau. En somme, au cours d'une opération du fluotournage: on déplace l'enveloppe 1 relativement à l'outil de fluotournage 9 suivant une direction X parallèle à l'axe 14 de cette 10 enveloppe 1, mais aussi suivant des directions Y, Z perpendiculaires; on confère encore à cette enveloppe 1 une première rotation autour d'un axe Y perpendiculaire à son axe 14, ainsi qu'une seconde rotation autour de cet axe 14 et/ou autour d'un axe Z 15 perpendiculaire au plan passant par l'axe 14 de cette enveloppe 1 et l'axe Y de première rotation. Le résultat obtenu est illustré dans les figures 2 à 4 oU, si l'on considère que l'axe 14 de l'enveloppe 1 se situe dans un plan horizontal 16, en fin d'opération de fluotournage, l'axe 17 du tronçon de tube 6, 7 correspondant à un cône d'entrée 4 ou de sortie peut être décalé verticalement et horizontalement par rapport à ce plan 16, tout en étant sécant à ce dernier et en formant un angle 18 par rapport à l'axe 14. Comme cela ressort de la description qui précède, il découle de 25 la présente invention que l'axe 17 du tronçon de tube 6,7 correspondant à un cône d'entrée ou de sortie 4, 5 peut être orienté de manière à s'adapter, au mieux, aux contraintes d'implantation d'une enveloppe 1 de silencieux ou de catalyseur d'une ligne d'échappement automobile. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. 35 Revendications 1) Procédé pour former, par fluotournage, un tube, en 5 particulier une enveloppe (1) d'un silencieux ou catalyseur de ligne d'échappement pour véhicule automobile, caractérisé en ce que: on déplace l'enveloppe (1) relativement à l'outil de fluotournage (9) suivant une direction X parallèle à l'axe (14) de cette enveloppe (1), mais aussi suivant des directions Y, Z 10 perpendiculaires; on confère encore à cette enveloppe (1) une première rotation autour d'un axe Y perpendiculaire à son axe (14), ainsi qu'une seconde rotation autour de cet axe (14) et/ou autour d'un axe Z perpendiculaire au plan passant par l'axe (14) de cette enveloppe 15 (1) et l'axe Y de première rotation. 2) Dispositif permettant la mise en oeuvre du mandrin (13) procédé selon la revendication 1, comportant des moyens pour entraîner, relativement, ladite enveloppe (1) par rapport à un outil de fluotournage (9), d'une part, en translation, notamment dans des 20 directions parallèles et perpendiculaires X, Y, Z, à l'axe (14) de cette enveloppe (1) et, d'autre part, en rotation autour d'un axe Y qui lui est perpendiculaire, dispositif caractérisé par le fait qu'il comporte encore des moyens d'entraînement complémentaires prévus aptes à soumettre l'enveloppe (1) à une rotation autour de 25 son axe (14) et/ou autour d'un axe perpendiculaire Z au plan passant par cet axe (14) de l'enveloppe (1) et celui correspondant au premier axe Y de rotation de cette dernière relativement à l'outil de fluotournage (9).