Brevet FR3031379A1 — publié le 20160708

DISPOSITIF MANUEL DE MISE EN PLACE DE BOUCHONS DE FERMETURE POUR CARTER DE CYLINDRES [0001] La présente invention porte sur un dispositif manuel de mise en place de bouchons de fermeture pour un carter de cylindres dans le cadre d'une ligne d'assemblage de moteurs. Ce dispositif est utilisable pour tous les types de moteurs. [0002] Lors de la fabrication d'un carter de cylindres d'un moteur à combustion interne, des alésages sont réalisés dans la paroi du carter. Une partie des alésages est générée par le passage de broches destinées à former des canaux d'huile dans le carter, et d'autres alésages sont générés pour former des évents. Ces alésages doivent être obturés afin de garantir l'étanchéité à l'huile du carter. L'obturation consiste généralement en l'utilisation de bouchons vissés ou de bouchons, réalisés par exemple dans un matériau plastique, emmanchés à force à l'intérieur de l'alésage du carter. [0003] A cet effet, les bouchons sont insérés par un poste automatique à l'aide d'un système équipé de presses électriques. Ce système comprend également un élévateur pour indexer le carter sur une surface de référence. Les postes de mise en place automatique des bouchons sont des postes complexes qui nécessitent des investissements importants avec des rendements dépendant de la qualité des conditionnements des bouchons. Ces systèmes sont encombrants du fait de la présence des presses qui augmentent la surface d'occupation au sol de l'ensemble. [0004] En outre, de tels systèmes sont adaptés à des cadences élevées, mais pas à des volumétries faibles comme cela peut être le cas lors du lancement d'un nouveau véhicule par exemple, en sorte que l'investissement pour l'intégration de ce type de poste peut dans certains cas ne pas être en adéquation avec le besoin réel de la chaîne de fabrication. [0005] L'invention vise à remédier efficacement à ces inconvénients en proposant un dispositif manuel de mise en place de bouchons de fermeture d'un carter de cylindres, caractérisé en ce que ledit dispositif comporte: - un moyen de préhension, - un cadre allongé muni à une de ses extrémités d'un outil apte à insérer ledit bouchon de fermeture à l'intérieur d'un alésage réalisé dans ledit carter de cylindres et à son autre extrémité d'un contrepoids, et - un système de guidage destiné à positionner un axe dudit outil suivant un axe dudit alésage ménagé dans ledit carter de cylindres. [0006] Du fait de sa simplicité d'utilisation et de son faible coût, l'invention est ainsi adaptée aux lignes à faibles cadences de production que l'on peut avoir en début de projet lorsque la volumétrie est incertaine. En outre, l'invention peut aisément être configurée pour l'assemblage de différents types de carters. L'invention permet également à l'opérateur de travailler dans des phases d'assemblage au défilement continu, ce qui améliore la performance économique de la ligne d'assemblage. Il est à noter également que, grâce à l'invention, l'insertion des bouchons dans le carter cylindre est effectuée sans effort pour l'opérateur et dans la position souhaitée lors d'une phase de montage du carter de cylindres. [0007] Selon une réalisation, un moyen élastique est situé à l'intérieur d'un logement dudit outil pour permettre audit bouchon de fermeture de coopérer automatiquement avec un chanfrein de l'alésage dudit carter de cylindres. [0008] Selon une réalisation, ledit outil comporte un système de vis à billes apte à transformer un mouvement de rotation en un effort de translation pour emmancher ledit bouchon de fermeture dans l'alésage dudit carter de cylindres. [0009] Selon une réalisation, ledit système de vis à billes est configuré pour être actionné au moyen d'une visseuse extérieure audit dispositif. [0010] Selon une réalisation, ledit système de vis à billes présente un débattement qui dépend d'une épaisseur dudit bouchon de fermeture. [0011] Selon une réalisation, ledit outil présente un axe s'étendant suivant une direction sensiblement perpendiculaire à une direction longitudinale dudit cadre. [0012] Selon une réalisation, ledit système de guidage comporte au moins un pilote destiné à coopérer avec une forme complémentaire ménagée dans ledit carter de cylindre. [0013] Selon une réalisation, ledit système de guidage comporte un épaulement ménagé sur ledit cadre destiné à venir en appui contre une face latérale dudit carter de cylindres perpendiculaire à une face dans laquelle est réalisé ledit alésage. [0014] Selon une réalisation, ledit moyen de préhension est constitué par une poignée de manutention. [0015] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'a titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. [0016] La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif manuel de mise en place de bouchon de fermeture pour carter de cylindres selon la présente invention; [0017] La figure 2 est une vue en perspective d'une variante de réalisation du dispositif manuel de la figure 1 pour permettre l'emmanchement d'un bouchon dans une face latérale opposée du carter de cylindres; [0018] La figure 3 est une vue en coupe de l'outil appartenant au dispositif des figures 1 et 2 apte à insérer un bouchon de fermeture dans un alésage du carter de cylindres; [0019] La figure 4 est une vue en perspective d'un carter de cylindres sur lequel sont positionnés les dispositifs de mise en place de bouchons de fermeture des figures 1 et 2. [0020] Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. [0021] Les figures 1 et 2 montrent un dispositif 10, 10' manuel de mise en place de bouchons de fermeture 11 dans des alésages d'un carter de cylindres 12 montré plus précisément à la figure 4. [0022] Ce dispositif 10, 10' comporte un moyen de préhension 13 constitué en l'occurrence par une poignée solidaire d'un cadre 16 allongé et rigide. Ce cadre allongé 16 est muni à une de ses extrémités d'un outil 17 apte à recevoir un bouchon de fermeture 11 et à l'emmancher à force à l'intérieur d'un alésage réalisé dans le carter 12, et à son autre extrémité d'un contrepoids 20. Ce contrepoids 20 vise à compenser le poids de l'outil 17 de manière à ajuster la position du centre de gravité du dispositif 10 sensiblement au niveau de la poignée 13. En outre, un système de guidage 23 est destiné à positionner un axe X de l'outil 17 suivant un axe Y de l'alésage ménagé dans le carter de cylindres 12. [0023] Plus précisément, le cadre 16 du dispositif 10 comporte une première portion 161 longitudinale dont est solidaire la poignée 13 et le contrepoids 20, ainsi qu'une deuxième portion 162 issue d'une extrémité de la première portion 161 au niveau d'un bord longitudinal de la première portion 161. Cette deuxième portion 162 présente une direction d'allongement D2 s'étendant sensiblement perpendiculairement à la direction d'allongement D1 de la première portion 161 qui correspond à la direction longitudinale du cadre 16. L'outil 17 est solidaire de la deuxième portion 162 en étant fixé à une extrémité libre de cette deuxième portion 162 via une zone supérieure de l'outil 17. Dans la variante de réalisation de la figure 2, l'outil 17 est fixé sur l'extrémité libre de la deuxième portion 162 via une zone latérale de l'outil 17. [0024] Dans le mode de réalisation de la figure 2, la deuxième portion 162 du dispositif 10' s'étend dans un sens opposé à celui dans lequel s'étend la deuxième portion 162 du dispositif 10. Autrement dit, il existe une certaine symétrie entre les dispositifs 10 et 10' autour d'un plan afin de pouvoir assurer l'obturation d'alésages ménagés dans deux faces latérales 121, 122 du carter 12 opposées l'une par rapport à l'autre. [0025] Dans tous les cas, comme cela est illustré sur la figure 3, l'outil 17 présente un logement 24 à l'intérieur duquel est positionné un moyen élastique 25, tel qu'un ressort, pour permettre au bouchon 11 de coopérer automatiquement avec le chanfrein de l'alésage correspondant du carter 12 lors de la mise en place de l'outil 17. Le ressort 25 présente une extrémité en appui contre le fond du logement 24 et une autre extrémité libre sur laquelle pourra être fixé un embout 26 destiné à venir en contact avec une face arrière du bouchon 11. L'axe X de l'outil 17 s'étend suivant une direction sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale D1 du cadre 16. [0026] L'outil 17 comporte en outre un système de vis à billes 29 apte à transformer un mouvement de rotation en un effort de translation pour permettre d'emmancher à force le bouchon 11 dans l'alésage du carter 12 à obturer. Le système de vis à billes 29 est configuré pour être actionné à l'aide d'une visseuse extérieure au dispositif 10. Ainsi, il sera possible pour l'opérateur d'utiliser une visseuse disponible au poste de montage. Le débattement du système de vis à billes 29 dépend de l'épaisseur du bouchon 11 et donc de la profondeur de l'emmanchement à réaliser. [0027] Plus précisément, le système de vis à billes 29 comporte une tige 31 munie à une extrémité d'une tête 32 située à l'extérieur du corps 25 et destinée à coopérer avec la visseuse et à son autre extrémité d'une collerette 33. La collerette 33 est située dans un logement 34 du corps 35 et est liée audit corps 35 fixe par rapport au cadre 16 par l'intermédiaire d'une liaison hélicoïdale 36. La collerette 33 est prolongée au niveau de sa périphérie externe par une partie annulaire 37 d'orientation axiale qui traverse axialement le corps 35 et dont une extrémité libre 371, bien visible sur la figure 2, est destinée à venir en appui contre le dos du bouchon 11. A cet effet, le diamètre de la partie annulaire 37 au niveau de l'extrémité libre 371 est inférieur au diamètre du bouchon 11. Lors d'un vissage ou d'un dévissage, l'entraînement en rotation de la tige 31 engendre un déplacement en translation de la partie annulaire 37 et de l'extrémité 371 du fait de la présence de la liaison hélicoïdale 36, en sorte que l'extrémité 371 peut appliquer l'effort axial d'emmanchement sur le bouchon. [0028] A la fin d'une phase de vissage, le système de vis à billes 29 est configuré pour venir en butée, via la collerette 33, contre une face interne 38 délimitant le logement 34 située du côté du ressort 25 et s'étendant perpendiculairement à l'axe X de l'outil 17. On s'assure ainsi de l'insertion complète du bouchon 11 dans l'alésage du carter 12. A la fin d'une phase de dévissage, le système de vis à billes 29 vient en butée, via la collerette 33, contre une face interne 39 de l'outil 17 opposée à la face 38. Cette face 39 est également perpendiculaire à l'axe X de l'outil 17. L'écart entre les deux faces 38, 39 en vis-à-vis l'une de l'autre correspond donc au débattement précité du système de vis à billes 29. [0029] Par ailleurs, le système de guidage 23 comporte des pilotes 42 destinés à coopérer avec des formes complémentaires du carter 12 pour l'indexage du dispositif 10 par rapport au carter 12. Ces pilotes 42 pourront être constitués par des plots coopérant avec des alésages ménagés dans le carter 12. Sur un type de moteur particulier, un des alésages pourra par exemple être destiné à recevoir ultérieurement la goupille de recentrage du bac à huile. Inversement, les pilotes 42 sont constitués par des creux destinés à coopérer avec des protubérances issues du carter 12. [0030] On utilise deux pilotes 42 dans le cas du dispositif 10 de la figure 1, chaque pilote 42 étant situé au niveau d'une extrémité longitudinale du cadre 16. En variante, le nombre et le positionnement des pilotes 42 sur le dispositif 10 pourra bien tendu être adapté en fonction de la configuration du carter 12. [0031] Dans le cas où, du fait de la configuration du carter 12, il est possible de faire appel uniquement à un seul pilote 42, comme par exemple pour le dispositif 10', le système de guidage 23 comporte un épaulement 46 ménagé sur le cadre 16. Plus précisément, cet épaulement 46 est constitué par la deuxième portion 162 du cadre 16 qui est en appui localement contre une face latérale 123 perpendiculaire à la face supérieure 124 du carter 12 sur laquelle est en appui la première portion 161. La face 123 est également perpendiculaire à la face latérale 121 dans laquelle est ménagé l'alésage à obturer. On évite ainsi la rotation possible de l'outil 17 autour d'un axe Z perpendiculaire à la face supérieure 124 du carter 12 lors de son utilisation. Sur la figure 2, l'élément référencé 47 correspond à un appui plan. [0032] On décrit ci-après l'utilisation du dispositif manuel 10, 10' de mise en place de bouchons de fermeture 11 selon la présente invention dans la ligne de fabrication. Dans un premier temps, le carter 12 arrive au poste de montage. L'opérateur saisi alors un bouchon de fermeture 11 et l'insère dans l'outil 17 dans un évidement 48 situé autour du logement 24 recevant le ressort 25. [0033] Le dispositif 10, 10' est ensuite indexé sur le carter 12 à l'aide des pilotes 42 correspondants et le cas échéant de l'épaulement 46 de l'outil 17. [0034] Lorsque le dispositif 10, 10' est en position, la face interne de la première portion 161 du cadre 16 est en contact avec la face supérieure 124 du carter 12, tandis que le bouchon 11 coopère automatiquement, grâce au ressort 25, avec le chanfrein de l'alésage ménagé dans une des faces latérales 121, 122 du carter 12 perpendiculaire à la face supérieure 124. [0035] L'opérateur saisit ensuite la visseuse suspendue puis l'insère dans la tête 32 de la tige 31 ayant une forme complémentaire. Le vissage est ensuite effectué jusqu'à ce que la collerette 33 entre en butée contre la face 38 afin de garantir une insertion complète du bouchon 11 dans l'alésage du carter 12. Lors du vissage, l'extrémité libre 371 de la partie annulaire 37 se déplace en exerçant un effort axial sur le bouchon 11 de manière à emmancher à force le bouchon 11 à l'intérieur de l'alésage correspondant. [0036] L'opérateur effectue ensuite une opération de dévissage en butée dans l'autre sens (la collerette 33 revient en appui contre la face 39) puis écarte la visseuse de l'outil 17. L'opérateur dépose le dispositif 10, 10' sur un support correspondant (non représenté). [0037] L'opérateur effectue ensuite la même procédure avec l'autre dispositif manuel 10, 10' symétrique au premier pour emmancher un bouchon 11 dans la face latérale 122 opposée à la première face latérale 121. [0038] L'opérateur valide ensuite son cycle de travail. L'automate s'assure que toutes les opérations ont été réalisées et libère le carter 12. [0039] En variante, l'insertion du bouchon 11 est effectuée par l'outil 17 par vissage. En variante, le moyen de préhension 13, constitué par la poignée en forme de U dont les extrémités sont fixées sur le cadre 16, pourra prendre toute autre forme, comme par exemple la forme d'une poignée sphérique fixée sur une partie médiane du cadre 16. [0040] Le dispositif 10 pourra également être utilisé pour l'emmanchement d'autres bouchons 11 présents dans des alésages latéraux du carter 12. Il suffit alors de modifier la position des pilotes 42 et le diamètre du système de vis à billes 29 de l'outil 17. REVENDICATIONS1. Dispositif manuel (10, 10') de mise en place de bouchons de fermeture (11) d'un carter de cylindres (12), caractérisé en ce que ledit dispositif (10, 10') comporte: - un moyen de préhension (13), - un cadre allongé (16) muni à une de ses extrémités d'un outil (17) apte à insérer ledit bouchon de fermeture (11) à l'intérieur d'un alésage réalisé dans ledit carter de cylindres (12) et à son autre extrémité d'un contrepoids (20), et - un système de guidage (23) destiné à positionner un axe (X) dudit outil (17) suivant un axe (Y) dudit alésage ménagé dans ledit carter de cylindres (12). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un moyen élastique (25) est situé à l'intérieur d'un logement (24) dudit outil (17) pour permettre audit bouchon de fermeture (11) de coopérer automatiquement avec un chanfrein de l'alésage dudit carter de cylindres (12). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit outil (17) comporte un système de vis à billes (29) apte à transformer un mouvement de rotation en un effort de translation pour emmancher ledit bouchon de fermeture (11) dans l'alésage dudit carter de cylindres (12). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit système de vis à billes (29) est configuré pour être actionné au moyen d'une visseuse extérieure audit dispositif (10, 10'). 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit système de vis à billes (29) présente un débattement qui dépend d'une épaisseur dudit bouchon de fermeture (11). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit outil (17) présente un axe (X) s'étendant suivant une direction sensiblement perpendiculaire à une direction longitudinale (D1) dudit cadre (16). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit système de guidage (23) comporte au moins un pilote (42) destiné à coopérer avec une forme (43) complémentaire ménagée dans ledit carter de cylindre (12). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit système de guidage (23) comporte un épaulement ménagé sur ledit cadre (16) destiné à venir en appui contre une face latérale (123) dudit carter de cylindres (12) perpendiculaire à une face (121, 122) dans laquelle est réalisé ledit alésage. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit moyen de préhension (13) est constitué par une poignée de manutention.10