Brevet FR2925380A3 — publié le 20090626

FR 2925380 A3 20090626 FR 0760003 A 20071219 OUTIL DE FIXATION D'UN FILTRE À PARTICULES SUR UNE LIGNE D'ECHAPPEMENT. La présente invention concerne le domaine de l'outillage. Elle concerne en particulier un outil de fixation d'un filtre à particules sur une ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne. Lorsque l'on souhaite tester le fonctionnement des filtres à particules équipant les moteurs à combustion interne, il est nécessaire de les installer sur une ligne d'échappement d'un banc moteur ou sur la ligne d'échappement d'un véhicule automobile. En fonction de la campagne d'essais à réaliser, les opérations de montage et démontage de tels filtres sont effectuées à maintes reprises. Conventionnellement, la fixation d'un filtre à particules à une ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne est réalisée à l'aide de quatre vis et de quatre écrous. Le temps de montage des filtres à particules en utilisant cette solution est donc très long. Dans un environnement de test, lorsqu'un opérateur monte ou démonte un filtre à particules celui-ci peut encore être à haute température. L'opérateur porte donc des équipements de protection individuelle tels des moufles haute température. Il n'est pas facile d'effectuer les opérations de vissage en portant de tels équipements. Il existe donc un besoin d'un outil simple à fabriquer et à utiliser permettant d'installer et de désinstaller rapidement un filtre à particules sur une ligne 2925380 -2 d'échappement d'un banc moteur ou directement sur la ligne d'échappement d'un véhicule automobile. La publication EP1534986 décrit un dispositif de raccordement de deux 5 canalisations comportant un écrou disposé à une extrémité d'une première canalisation, l'extrémité de la seconde canalisation comportant une bague dentée destinée à être vissée à l'écrou. Le dispositif comporte en outre un outil hydraulique de précontrainte destiné à coopérer avec la bague et avec l'écrou afin de les attirer l'une vers l'autre pour comprimer une garniture 10 d'étanchéité. Ce dispositif compliqué comporte un grand nombre de pièces mobiles pouvant se casser ou se bloquer ou devenir défaillantes pour d'autres raisons. 15 En outre, l'utilisation de ce dispositif requiert un nombre élevé d'opérations préparatoires, en effet il faut rapprocher la bague et l'écrou, les visser et ensuite utiliser l'outil de précontrainte comportant quatre parties distinctes afin d'obtenir le raccordement des deux canalisations. Ce dispositif ne permet 20 donc pas de relier rapidement deux conduits munis de brides de serrage. En outre, à cause de sa complexité, ce dispositif ne peut pas être utilisé par un opérateur munis d'équipements de sécurité et portant un filtre à particules. 25 De plus le fonctionnement de ce dispositif nécessite l'utilisation d'une source d'énergie hydraulique destinée à provoquer le rapprochement des canalisations. - 3 Un but de la présente invention est de remédier aux inconvénients de l'art antérieur en fournissant un outil de fixation d'un filtre à particules sur une ligne d'échappement particulièrement simple à fabriquer et à utiliser et permettant le montage et le démontage rapides des filtres à particules sur ou à partir d'une ligne d'échappement. L'invention propose donc un outil de fixation d'un filtre à particules à une ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne, le filtre à particules et la ligne d'échappement comportant chacun une bride de fixation, l'outil comportant : - un premier et un second mors de serrage destinés à coopérer avec les brides de fixation; - et des moyens de déplacement d'au moins un des deux mors de serrage, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de centrage et de maintien de la bride du filtre à particules à la bride du conduit d'échappement. Selon d'autres caractéristiques de l'invention prises séparément ou en combinaison : - les moyens de centrage et de maintien du filtre sont portés par le second mors de serrage; - chaque mors de serrage comporte une surface plane interne destinée à coopérer avec une bride de fixation d'un filtre à particules ou avec une bride de fixation d'un conduit d'échappement d'un moteur à combustion interne; - chaque mors de serrage comporte une surface courbe destinée à coopérer avec un conduit d'un filtre à particules ou avec un conduit d'échappement; 25 - 4 chaque moyen de centrage et de maintien fait saille par rapport à la surface plane interne du second mors de serrage; - le premier mors de serrage comporte des moyens de réception des moyens de centrage et de maintien; - chaque moyen de centrage et de maintien comporte un pion cylindrique venue de matière avec le mors de serrage ou une vis; - les moyens de déplacement d'au moins un des deux mors de serrage comportent une pince à étau; - les moyens de déplacement d'au moins un des deux mors de serrage comportent une vis; - chaque mors de serrage définit un trou de passage de la vis de déplacement. L'invention va maintenant être décrite, à l'aide d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation d'un outil selon l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective d'un second mode de réalisation d'un outil selon l'invention; - la figure 3 est une vue en en perspective de l'outil de la figure 1 lors de son utilisation sur une ligne d'échappement. 25 On se réfère à présent à la figure 1. Dans un premier mode de réalisation, l'outil de maintien 4 comporte un premier 6 et un second 8 mors de serrage. Ces mords 6 et 8 sont destinés à coopérer avec une bride de fixation d'extrémité du filtre à particules ou avec une bride de fixation d'extrémité d'un conduit d'une ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne. 10 15 20 -5 Chaque mors de serrage 6, 8 est globalement en forme de "U" et comporte au voisinage de chacune de ses extrémités une zone renforcée. Les mors de serrage 6, 8 sont liés rigidement à une pince à étau 16, par exemple par soudure, au niveau de leur partie centrale et sont positionnés en vis-à-vis l'une de l'autre. Chaque mors 6,8 de serrage comporte en outre une surface courbe 6e,8e destinée à coopérer avec un conduit d'un filtre à particules ou avec un conduit d'échappement proprement dit. Plus précisément, les surfaces courbes 6e,8e sont destinées à prendre appui sur un conduit d'un filtre à particules ou sur un conduit d'échappement d'un moteur à combustion interne. La courbure des surfaces 6e et 8e est complémentaire de celle des conduits avec lesquels elles sont destinées à coopérer. Chaque mors de serrage comporte une surface plane 6c, 8c interne destinée à coopérer avec une bride de fixation d'un filtre à particules ou avec une bride de fixation d'un conduit d'échappement d'un moteur à combustion interne. Le second mors de serrage 8 comporte en outre des moyens de centrage 10 de la bride de fixation du filtre à particules par rapport à la bride de fixation de la ligne d'échappement du moteur à combustion interne. Chaque moyens de centrage est disposé à proximité d'une des extrémités 8a du mors dans la zone renforcée. Chaque moyen de centrage 10a fait saillie par rapport à la surface interne 8c du second mors de serrage 8 et est donc dirigé vers le premier mors 6. Chaque moyen de centrage peut être constitué d'un pion cylindrique 10 venue de matière avec le second mors 8 ou, comme cela est représenté à la figure 1 d'une vis 10. Dans ce dernier cas, le mors de serrage 8 destiné à porter les vis 10, définit des trous filetés (non représenté sur la figure 1) de réception des vis. La longueur des moyens de centrage 10 est supérieure à -6 l'épaisseur cumulée des deux mors de serrage 6 et 8, des brides de fixation 12a et 14a du filtre à particules 12 et de la ligne d'échappement 14. Ainsi, lorsque les moyens de serrage 10 sont dans une position de travail (définie plus bas), ils font saillie au-delà de la surface externe 6f du mors 6. Grâce à cette caractéristique, il est possible de maintenir en position le filtre à particules sur la ligne d'échappement par exemple lorsque l'on écarte le mors de serrage 6 du mors de serrage 8 pour le démontage du filtre. Le premier mors de serrage 6 définit deux trous de réception 6b des moyens 10 de centrage 10. Chacun des trous de réception 6b est disposé à proximité d'une des extrémités 6a du mors 6 dans la zone renforcée. Chaque trou de réception 6b est positionné pour que lorsqu'un opérateur actionne la pince 4 et rapproche les mors 6 et 8 chaque moyen de centrage 15 10 pénètre dans un trou de réception 6b correspondant. La figure 3 permet de comprendre comment est utilisé l'outil de maintien selon le premier mode de réalisation. Lorsqu'un opérateur désire fixer, par exemple pour la réalisation d'un test, un filtre à particules à la ligne 20 d'échappement d'un véhicule automobile, il écarte les mors de serrage 6 et 8 en actionnant la pince 4. Puis il introduit les moyens de centrage 10 dans deux des trous de fixation définis dans la bride de fixation 12a du filtre à particules. L'opérateur introduit ensuite les moyens de centrage 10 dans les trous de la bride de fixation 14a de la ligne d'échappement 14. Les deux 25 opérations précédentes sont facilitées par le fait que la distance entre les moyens de centrage 10 correspond à la distance entre deux trous de fixation de la bride 12 a du filtre à particules 12 et à la distance entre deux trous de fixation de la bride de fixation 14a de la ligne d'échappement 14. A ce stade, les moyens de centrage 10 maintiennent en position le filtre à particules 12 -7 par rapport à la ligne d'échappement 14 et l'opérateur peut relâcher le filtre à particules 14 si il le désire. L'opérateur rapproche ensuite les mors de serrage 6 et 8 pour que les moyens de centrage 10 pénètrent également dans les trous de réception 6b du mors 6 (c'est la position de travail des moyens de centrage) en actionnant la pince 4 jusqu'à ce que les mors 6 et 8 soient en butée contre les brides de fixations du filtre à particules et de la ligne d'échappement. L'opérateur bloque ensuite la pince 4 dans cette position. Le diamètre de chaque moyens de centrage 10 étant inférieur au diamètre des trous des brides de fixation respectives 12a et 14a du filtre à particules 12 et de la ligne d'échappement 14, les trous de fixation des brides n'ont pas besoin d'être parfaitement alignés lors de la mise en place de l'outil de maintien selon l'invention. Lorsque les moyens de centrage 10 pénètrent dans les trous de la bride 12a du filtre à particules 12 puis, dans les trous de la bride 14a de la ligne d'échappement et enfin dans les trous de réception 6b du mors de serrage 6 un autocentrage d'une bride 12a, 14a par rapport à l'autre se produit. Lorsque l'opérateur souhaite désolidariser le filtre à particules de la ligne d'échappement, il débloque la pince 4 et écarte le premier mors de serrage 6 à l'aide de la pince 4. Le second mors de serrage 8 reste en position et les moyens de centrage 10 assurent alors une fonction de maintien du filtre à particules sur la ligne d'échappement et évitent ainsi que le filtre ne se désolidarise brutalement de le ligne d'échappement 14 et ne tombe au sol. On comprend que grâce à l'invention les opérations de montage et de démontage d'un filtre à particules sur une ligne d'échappement et les opérations de centrage d'une bride par rapport à l'autre sont particulièrement simples et rapides à réaliser car il n'est plus besoin de visser quatre vis et de -8 centrer très précisément une bride par rapport à l'autre comme c'était le cas auparavant. En outre grâce à l'invention un opérateur peut d'une main tenir le filtre à particules à installer et utiliser l'autre main pour actionner l'outil de maintien selon l'invention. On se réfère à présent à la figure 2 qui montre un second mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode de réalisation, l'outil de maintien 4 comporte un premier 6 et un second 8 mors de serrage. Ces mords 6 et 8 sont destinés à coopérer d'une part avec une bride de fixation d'extrémité du filtre à particules et d'autre part avec une bride de fixation d'extrémité d'un conduit d'une ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne. Chaque mors de serrage 6 et 8 est globalement en forme de "C" et comporte au voisinage de chacune de ses extrémités 6a et 8a et dans sa partie centrale 6d, 8d une zone renforcée. Les mors de serrage sont liés l'un à l'autre à l'aide d'un moyen de fixation 20 mobile, par exemple en rotation par rapport aux mors 6 et 8. Chaque mors de serrage 6 et 8 définit dans sa partie centrale un trou 18 destiné au passage des moyens de fixation 20. Les moyens de fixation peuvent comporter une vis 20 et dans ce cas, les trous 18 sont filetés. Chaque mors de serrage 6 et 8 comporte une surface plane 6c, 8c destinée à coopérer avec une bride de fixation d'un filtre à particules ou avec une bride de fixation d'un conduit d'échappement d'un moteur à combustion interne. Chaque mors de serrage 6,8 comporte en outre une surface courbe 6e,8e destinée à coopérer soit avec un conduit d'un filtre à particules ou avec un conduit d'échappement proprement dit. Plus précisément, les surfaces courbes 6e, 8e sont destinées à prendre appui sur un conduit d'un filtre à particules ou sur un conduit d'échappement d'un moteur à combustion -9 interne. La courbure des surfaces 6e et 8e est complémentaire de celle des conduits avec lesquels elles sont destinées à coopérer. Le second mors de serrage 8 comporte des moyens de centrage 10 de la bride de fixation du filtre à particules par rapport à la bride de fixation de la ligne d'échappement du moteur à combustion interne. Chaque moyen de centrage 10 est disposé à proximité d'une des extrémités 8a du mors dans la zone renforcée. Chaque moyen de centrage 10 fait saillie par rapport à la surface interne 8c du second mors de serrage 8 et est donc dirigé vers le premier mors 6. Chaque moyen de centrage peut être constitué d'un pion cylindrique 10 venue de matière avec le second mors 8 ou, comme cela est représenté à la figure 2 d'une vis 10. Dans ce dernier cas, le mors de serrage 8 destiné à porter les vis 10, définit des trous filetés 8f de réception des vis 10. La longueur des moyens de centrage 10 est supérieure à l'épaisseur cumulée des deux mors de serrage 6 et 8 et des brides de fixation du filtre à particules et de la ligne d'échappement. Ainsi, lorsque les moyens de serrage 10 sont dans une position de travail (définit ci dessous), ils font saillie au-delà de la surface externe 6f du mors 6. Grâce à cette caractéristique, il est possible de maintenir en position le filtre à particules sur la ligne d'échappement par exemple lorsque l'on écarte les mors de serrage 6 et 8 pour le démontage du filtre. Le premier mors de serrage 6 définit deux trous de réception 6b des moyens de centrage 10. Chacun des trous de réception 6b est disposé à proximité d'une des extrémités 6a du mors 6 dans la zone renforcée. - 10 - Chaque trou de réception 6b est positionné pour que lorsqu'un opérateur actionne le moyen de fixation mobile 20 et rapproche les mors 6 et 8 chaque moyen de centrage 10 pénètre dans un trou de réception 6b correspondant. Lorsqu'un opérateur désire fixer, par exemple pour la réalisation d'un test, un filtre à particules à la ligne d'échappement d'un véhicule automobile, il écarte les mors de serrage 6 et 8 en actionnant la vis 20. Puis il introduit les moyens de centrage 10 dans deux des trous de fixation définis dans la bride de fixation 12a du filtre à particules. L'opérateur introduit ensuite les moyens de centrage 10 dans les trous de la bride de fixation de la ligne d'échappement 14. Les deux opérations précédentes sont facilitées par le fait que la distance entre les moyens de centrage 10 correspond à la distance entre deux trous de fixation de la bride du filtre à particules et à la distance entre deux trous de fixation de la bride du conduit d'admission. A ce stade, les moyens de centrage maintiennent en position le filtre à particules par rapport à la ligne d'échappement de sorte que l'opérateur peut relâcher le filtre à particules si il le désire. L'opérateur rapproche ensuite les mors de serrage 6 et 8 pour que les moyens de centrage 10 pénètrent également dans les trous de réception 6b du mors 6 (c'est la position de travail des moyens de centrage) en actionnant la vis 20 à l'aide d'un outil adéquat jusqu'à ce que les mors 6 et 8 soient en butée contre les brides de fixation du filtre à particules et de la ligne d'échappement. Le diamètre des moyens de centrage 10 étant inférieur au diamètre des trous des brides de fixation respectives du filtre à particules et de la ligne d'échappement, les trous de fixation des brides n'ont pas besoin d'être parfaitement alignés lors de la mise en place de l'outil de maintien selon l'invention. Lorsque les moyens de centrage 10 pénètrent dans les trous de la bride du filtre à particules puis, dans les trous de la bride de la ligne -11- d'échappement et enfin dans les trous 6b du mors de serrage 6 un autocentrage d'une bride par rapport à l'autre se produit. Les moyens de centrage 10 permettent également le maintien en position du filtre à particules sur la ligne d'échappement pendant le serrage de la vis 20. Lorsque l'opérateur souhaite désolidariser le filtre à particules de la ligne d'échappement, il dévisse la vis 20 ce qui écartent les mors de serrage 6 et 8 à l'aide d'un outil adéquat coopérant avec la vis 20. Les moyens de centrage 10 assure alors une fonction de maintien du filtre à particules sur la ligne d'échappement et évitent ainsi que le filtre ne tombe au sol. On comprend que grâce à l'invention les opérations de montage et de démontage d'un filtre à particules sur une ligne d'échappement et les opérations de centrage d'une bride par rapport à l'autre sont particulièrement simples et rapides à réaliser car il n'est plus besoin de visser quatre vis et de centrer très précisément une bride par rapport à l'autre comme c'était le cas auparavant. De plus la vis 20 est particulièrement accessible et il n'est plus besoin d'un outil spécial permettant d'atteindre les quatre vis de fixation du filtre à particules lorsqu'il est installé sur une ligne d'échappement montée sur véhicule automobile. REVENDICATIONS 1. Outil de fixation d'un filtre à particules à une ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne, le filtre à particules et la ligne d'échappement comportant chacun une bride de fixation, l'outil comportant : - un premier (6) et un second (8) mors de serrage destinés à coopérer avec les brides de fixation; - et des moyens de déplacement (4,20) d'au moins un des deux mors de serrage (6,8), caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (10) de centrage et de maintien de la bride du filtre à particules à la bride du conduit d'échappement. 2. Outil selon la revendication précédente caractérisé en ce que les moyens (10) de centrage et de maintien du filtre sont portés par le second mors (8) de serrage. 3. Outil selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que chaque mors de serrage (6,8) comporte une surface plane interne (6c,8c) destinée à coopérer avec une bride de fixation (12a) d'un filtre à particules ou avec une bride de fixation (14a) d'un conduit d'échappement d'un moteur à combustion interne. 4. Outil selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que chaque mors de serrage (6,8) comporte une surface courbe (6e,8e) destinée à coopérer avec un conduit d'un filtre à particules ou avec un conduit d'échappement.- 13 - 5. Outil selon l'une des deux revendications précédentes caractérisé en ce que chaque moyen de centrage et de maintien (10) fait saille par rapport à la surface plane interne du second du mors (8) de serrage. 6. Outil selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le premier mors de serrage (6) comporte des moyens de réception (6b) des moyens de centrage et de maintien (10). 7. Outil selon la revendication précédente caractérisée en ce que chaque moyen de centrage et de maintien (10) comporte un pion cylindrique (10) venue de matière avec le mors de serrage ou comporte une vis (10). 8. Outil selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les moyens de déplacement (4,20) d'au moins un des deux mors de serrage comportent une pince à étau (4). 9. Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que les moyens de déplacement (4,20) d'au moins un des deux mors de serrage comportent une vis (20). 10. Outil selon la revendication précédente caractérisé en ce que chaque mors (6,8) de serrage définit un trou de passage (18) de la vis de déplacement. 25