Brevet FR2837882A1 — publié le 20031003

L' invention concerne un boitier d'organe de système d'échappement d'un véhicule, notamment des catalyseurs, ou des filtres à particules. s Actuellement, une disposition de la législation sur l'environnement en France et en Europe prescrit que le constructeur de première monte permette au concessionnaire, au démolisseur, ou au recycleur de démanteler à des fins de récupération, en fin de vie de l'organe, les matériaux entrant dans la composition, notamment des catalyseurs et filtres à particules, comme les monolithes revêtues de métaux précieux. La pratique courante est d'emboiter un sous ensemble monolithe/nappe de maintien dans un boitier d'organe monobloc d'un seul tenant. Ceci a pour inconvénient majeur que le démantèlement d'un tel boitier d'organe s'effectue de manière destructive, surtout dans le cas d'organes nécessitant, a priori, un simple nettoyage ou décrassage de son contenu. Un but de l' invention est de fournir un boitier d'organe de système d'échappement permettant de circonvenir aux inconvénients précités. A cet effet, on prévoit, selon l' invention, un boitier destiné à un organe d'un système d'échappement de véhicule comportant au moins deux tronçons aptes à étre assemblés l'un avec l'autre de manière à réaliser le boitier, les tronçons comprenant des moyens de liaisons réversibles de manière à permettre un désassemblage non destructif du boîtier. Ainsi, les moyens de liaisons réversibles s permettent de démanteler le boîtier en ses différents tronçons le composant sans en détruire l'intégrité. Le boîtier peut donc être ouvert sans dommage et permettre l'accès à son éventuel contenu pour récupération, remplacement et/ou nettoyage. Avantageusement mais facultativement, le boîtier présente au moins l'une des caractéristiques suivantes: À les tronçons s'assemblent de manière réversible par clipsage; À les moyens de liaisons comprennent une lèvre i À la lèvre s 'étend sur toute une zone d' assemblage du troncon; À les moyens de liaisons comprennent un bassage; À le bossage s'étend sur toute une zone d'assemblage du tronçon; À les moyens de liaison comprennent en outre un dispositif de sanglage apte à maintenir la cohésion de l 'assemblage; À le dispositif de sanglage comprend des moyens de reprise d'effort aptes à permettre la fixation du boîtier notamment au châssis du véhicule. On prévoit aussi, selon l' invention un organe destiné à un système d'échappement de véhicule comprenant un boîtier présentant au moins l'unes des caractéristiques précédentes. On prévoit aussi, selon l' invention, un système d' échappement de véhicule, caractérisé en ce qu' il comprend au moins un boitier présentant au moins l'unes des caractéristiques précédentes. s D'autres caractéristiques et avantages de l' invention apparaitront lors de la description ci-après d'un mode de réalisation préféré de 1-' invention ainsi que de variantes. Aux dessins annexés: - les figures la à lc sont une illustration d'un dispositif de sanglage couramment utilisé, - la figure 2a est une vue du dessus d'un dispositif de s anglage se lon un nouveau mode de réal i sat ion autou r 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 -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 destince 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 une deuxième variante et son utilisation pour lier ensemble deux parties d'un méme organe selon l' invention. 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 1. 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 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 sos tension le dispositif de sanglage. Dans le cas présent, les moyens aptes à se déformer élast-iquement 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, dlautre part, de simplifier la fabrication d'un tel S dispositif ce qui évite de prévoir des moyens de liaison entre la bande 101 et les moyens aptes à se déformer 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 IS 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 2s illustrée en figure 2b et effectuée à l' aide d'un in$trument décrit ultérieurement, l'opérateur pproche 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 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 desanglage 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 souGure pour maintenir en place l'extrémité de la bande, celle-ci étant prisonnière de la pliure formant l 'ergot 111. En figure 4b, selon une seconde variante de fabrication, l'extrémité de la bande 100 est dans un premier temps repliée sur elle-méme, puis déformoe 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 elle- même. Dans une variante illustrse 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 ilettes 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 sangle$ 200 présentant des profils 215 adaptés, conformés pour épouser le diamètre et la forme des collets et serrées 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 formoe 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 poussoe 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, tel qu'illustré en figure 7, permet de circonvenir ces inconvénients. Le dispositif de sanglage 200 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 110 précédentes. De méme, 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 214 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. 1S 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 étre 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 avec un boîtier d'organe selon l' invention. Une disposition de la législation 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, selon l' invention, l'organe 10 est constitué, de préférence, de deux demi-boîtiers 11 et 12 scindant l'organe 1Q selon son diamètre. Dans le cas illustré ici, le demi boîtier 11 présente un collet 13 et le demiboîtier 12 un collet 14. Lors du montage, l'organe 10 est reconstitué par 2s l'assemblage des deux demi-boîtiers en appliquant l'un contre l'autre les collets 13 et 14 comme 1Qrs d'un montage à collets serrés précédemment décit. 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-boitiers 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 maintenir ce dernier en place dans l'organe tout en assurant une étanchéité suffisante pour forcer la circulation des gaz au sein du monolithe. -o Dans une variante non représenté, les tronçons de boltier 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 utilisées selon l'axe de l'organe pour maintenir en place les troncons. Selon l' invention, l'assemblage permettant de constituer le boltier de l'organe est donc réalisé à l'aide d'au moins deux tronçons de boîtier, confrmées à leur embouchure de liaison (par exemple ils prsentent des lèvres ou des bossages s'étendant en saillie vers l'extérieur des tronçons) de manière à ce qu'un dispositif de sanglage, tel que celui décrit précédemment ou autre, muni de contreformes correspondantes (par exemple aux lèvres ou aux bossages précités) assure l'assemblage. Il est à noter que le dispositif de sanglage peut, de manière préférentielle, aussi servir de sanglage de reprise d'effort, par exemple pour fixer l'organe au S châssis du véhicule. Une telle structure de boîtiers est très avantageuse dans le cadre des filtres à particules en cours de vie Le substrat de ce composant est sujet à s'encrasser de suie en fonctionnement, pénalisant, au cours du temps, le rendement du moteur du véhicule auquel il est relié. Il y a donc nécessité de pouvoir décrasser ce filtre à particules. La possibilité de démanteler de manière non destructive le boîtier du filtre permet au réparateur de réaliser le décrassage dans son atelier avec des moyens et une logistique très allégés. Cela permet aussi de réduire avantageusement les coûts d'entretien puisqu'il n'est pas nécessaire de remplacer l'intégralité (boîtier + substrat) du filtre à particule. 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 dé$rits. 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 illustrées en figure 5. Elles se présentent sous la forme d'un anneau de forme essentiellement rectangulaire. De préférence, l'anneau a une section circulaire. 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' T. 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'entrainer 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. 2s Une fois les griffes suffisamment rapprochées l'une de l'autre, une agrafe 120, 220 est logée sur ce-lles-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 Boîtier (10) destiné à un organe d'un système d'échappement de véhicule comportant au moins deux tronçons (11, 12) aptes à être assemblés l'un avec l'autre de manière à réaliser le boitier, caractérisé en ce que les tronçons comprennent des moyens de liaisons (13, 14) réversibles de manière à permettre un désassemblage non destructif du boîtier. 2. Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tronçons s'assemblent de manière réversible par clipsage. 3. Boîtier selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de liaisons comprennent une lèvre (13, 14). 4. Boîtier selon la revendication 3, caractérisé en ce que la lèvre s'étend sur toute une zone d'assemblage du tronçon. 5. Boîtier selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de liaisons comprennent un bossage. 6. Boîtier selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bossage s'étend sur toute une zone d'assemblage du tronçon. 7. Boitier selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de liaison comprennent en outre un dispositif de sanglage (400) apte à maintenir la coLésion de l'assemblage. s 8. Boitier selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de sanglage comprend des moyens de reprise d'effort aptes à permettre la fixation du boîtier notamment au chassis du véhicule. 9. Organe destiné à un système d'échappement de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend un boitier selon l'une des revendications 1 à 8. 10. Système d'échappement de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un boitier selon l'une des revendications 1 à 8.