Brevet FR3062419A1 — publié le 20180803

Dispositif de serrage de système d'échappement, dispositif d'assemblage pour système d'échappement, procédé de serrage et procédé d'assemblage L'invention se rapporte à un dispositif de serrage de système d'échappement pour le serrage d'au moins deux composants d'un système d'échappement d'un moteur à combustion interne pour un véhicule automobile, en particulier pour le serrage de composants à assembler d'un système d'échappement, présentant au moins une unité de positionnement et au moins une unité de retenue, lesdits au moins deux composants du système d'échappement étant aptes à être amenés dans une position prédéterminée au moyen de l'unité de positionnement, et étant aptes à être fixés dans la position prédéterminée au moyen de l'unité de retenue. L'invention se rapporte en outre à un dispositif d'assemblage pour un système d'échappement d'un moteur à combustion interne pour un véhicule automobile, présentant un tel dispositif de serrage de système d'échappement. L'invention se rapporte en outre à un procédé de serrage d'au moins deux composants d'un système d'échappement d'un moteur à combustion interne pour un véhicule automobile. L'invention se rapporte aussi à un procédé d'assemblage d'au moins deux composants d'un système d'échappement d'un véhicule automobile. De tels dispositifs de serrage et d'assemblage sont connus de l'état de la technique. Ceci est également valable pour les procédés de serrage et d'assemblage du type cité en introduction. Les composants à assembler d'un système d'échappement sont alors généralement insérés dans un dispositif de serrage de système d'échappement. A cet effet, des géométries de support sont prévues dans le dispositif de serrage de système d'échappement, lesquelles sont habituellement adaptées à la géométrie des composants à assembler. Les composants à assembler sont ensuite attachés dans le dispositif de serrage en les pressant contre la géométrie de support par exemple au moyen de brides ou de colliers. Les brides ou colliers sont souvent fermés manuellement. Au cours des efforts pour réaliser le bridage de composants d'un système d'échappement plus rapide et moins coûteux, il a déjà été proposé des brides et colliers aptes à être activés de manière électrique ou pneumatique. Dans des dispositifs de serrage de système d'échappement équipés de telle sorte, il est habituellement nécessaire de respecter des tolérances très étroites en ce qui concerne la géométrie et le positionnement des composants à assembler, étant donné 3062419 2 que lors de l'actionnement électrique ou pneumatique du dispositif de serrage de système d'échappement, il y souvent un manque de « doigté » par rapport à l'actionnement manuel. Sans ces tolérances étroites, il y aurait un risque d'endommagement des composants à assembler lors du serrage. Des dispositifs de serrage de système 5 d'échappement à actionnement électrique ou pneumatique sont ainsi relativement complexe à fabriquer et donc coûteux. Le but de l'invention consiste donc à améliorer encore les dispositifs de serrage de système d'échappement connus et les dispositifs d'assemblage connus pour des systèmes d'échappement. Les procédés connus pour le serrage et l'assemblage d'au 10 moins deux composants d'un système d'échappement sont en même temps à améliorer. Tant les dispositifs que les procédés doivent être simples et fiables. Ils doivent en outre permettre un serrage aussi rapide que possible et un assemblage rapide de composants d'un système d'échappement. Les dispositifs doivent en plus avoir une fabrication peu coûteuse. 15 Le but est atteint par un dispositif de serrage de système d'échappement du type cité en introduction, dans lequel l'unité de retenue est un système à vide présentant au moins une ventouse à vide. Les composants à serrer sont en particulier positionnés par l'intermédiaire de leurs extrémités, par exemple des butées correspondantes. Les composants peuvent en outre déjà être attachés sous forme de sous-ensembles ou être 20 reliés les uns aux autres d'une manière différente et être ainsi insérés dans le dispositif de serrage de système d'échappement sous forme d'assemblage de composants. En alternative, les composants individuels peuvent aussi être placés chacun pour soi dans le dispositif de serrage de système d'échappement. Les ventouses à vide sont de préférence fabriquées en une matière flexible. Elles peuvent donc s'appliquer contre 25 différentes géométries des composants à serrer sans pour cela devoir échanger les ventouses à vide. Les ventouses à vide mêmes ainsi que leur fonction sont également indépendantes de tolérances de géométrie ou de tolérances de positionnement des composants à serrer éventuellement présentes. Les ventouses à vide fonctionnent quand même de manière fiable. Il est en outre possible de créer sensiblement en même temps 30 un vide au niveau des ventouses à vide. Comparé au serrage manuel, le serrage dans un dispositif de serrage de système d'échappement présentant un système à vide peut donc être effectué de manière particulièrement rapide. Ceci est également valable pour le détachement des composants. Un contrôle du serrage correct dans des systèmes à vide peut en outre être effectué très simplement par la surveillance de la pression sous vide ou 35 de débits volumiques dans le système à vide. Les systèmes à vide ou les ventouses à vide ont, en particulier en comparaison avec des systèmes de serrage à actionnement 3062419 3 électrique ou des systèmes de serrage pneumatiques, une structure relativement peu coûteuse et peu complexe. Lesdits au moins deux composants à serrer sont de préférence tubulaires, et l'unité de positionnement et l'unité de retenue sont réalisées de manière à positionner ou à retenir 5 des composants tubulaires. On entend alors par composants tubulaires tant des tubes mêmes que par exemple des boîtiers pour des pots catalytiques ou des filtres ainsi que des pots d'échappement ou des composants similaires. A cet effet, il est possible de prévoir des géométries d'appui correspondantes dans le dispositif de serrage de système d'échappement pour positionner de tels composants. Des ventouses à vide également 10 aptes à retenir des composants tubulaires sont en outre utilisées. L'unité de serrage de système d'échappement se prête donc particulièrement bien au serrage de composants de systèmes d'échappement. Le dispositif de serrage de système d'échappement peut comprendre au moins deux ventouses à vide, et les ventouses à vide peuvent être couplées à une conduite 15 d'alimentation à vide commune. Les ventouses à vide peuvent alors être couplées en parallèle ou en série. Il en résulte en tous les cas une structure particulièrement simple et peu coûteuse du système à vide. Il est alors possible d'utiliser une seule pompe à vide qui est couplée à toutes les ventouses à vide. Le nombre des ventouses à vide utilisées dépend alors des composants à serrer. Le système à vide peut également comprendre 3 20 à 30 ventouses à vide et par exemple comprendre 5, 10, 15, 20 ou 25 ventouses à vide. Une retenue sûre et fiable des composants à serrer est ainsi assurée. Selon un mode de réalisation, le dispositif de serrage de système d'échappement comprend une unité de commande au moyen de laquelle l'unité de retenue est apte à être actionnée de manière automatisée, l'unité de positionnement étant en particulier apte à 25 être actionnée de manière automatisée au moyen de l'unité de commande. Le serrage et le détachement des composants peuvent ainsi être effectués de manière automatisée. L'effort manuel lors du maniement du dispositif de serrage de système d'échappement est ainsi réduit. Le serrage et le détachement peuvent ainsi également être effectués de manière particulièrement rapide. De telles unités de commande fonctionnent en général 30 de manière fiable et avec une fidélité de reproduction. Dans un perfectionnement, l'unité de commande comprend une unité de vérification au moyen de laquelle au moins un état actuel de l'unité de retenue peut être surveillé. L'unité de vérification comprend en particulier une unité de sortie de signaux qui est activée dans le cas d'une différence entre l'état actuel et l'état désiré de l'unité de retenue. 35 Le serrage ou le détachement des composants peut alors être un état désiré et/ou actuel. L'unité de sortie de signaux est donc par exemple activée lorsque les composants doivent 3062419 4 être serrés (état désiré) mais les composants ne sont pas ou ne sont pas complètement serrés (état actuel). Ceci est également valable dans le cas inverse dans lequel les composants doivent être détachés. Le signal sorti peut alors être un signal optique, acoustique ou haptique, une vibration étant par exemple entendue par un signal haptique. 5 Un fonctionnement sûr du dispositif de serrage de système d'échappement est ainsi assuré, ce qui mène à une qualité élevée des systèmes d'échappement. Le but est en outre atteint par un dispositif d'assemblage du type cité en introduction qui comprend une unité d'assemblage pour l'assemblage d'au moins deux composants du système d'échappement. Un assemblage simple, rapide et fiable des composants du 10 système d'échappement est ainsi possible. Un tel dispositif d'assemblage présente en outre une structure peu complexe et est ainsi peu coûteux. L'unité d'assemblage peut être une unité de soudage ou une unité de brasage, en particulier une unité de brasage par induction ou une unité de soudage par impulsions magnétiques. De telles unités d'assemblage se prêtent particulièrement bien à 15 l'assemblage de composants d'un système d'échappement. Dans une variante, l'unité d'assemblage est couplée à une unité de vérification du dispositif de serrage de système d'échappement, et l'unité d'assemblage est désactivée lorsqu'un état désiré de l'unité de retenue est différent d'un état actuel de l'unité de retenue et/ou un état désiré de l'unité de positionnement est différent d'un état actuel de 20 l'unité de positionnement. Il est ainsi assuré que l'unité d'assemblage n'est activée que lorsque les composants du système d'échappement sont correctement retenus dans le dispositif d'assemblage. On obtient ainsi de manière fiable et avec une fidélité de reproduction des résultats d'assemblage de haute qualité. Les effets et avantages cités ci-dessus en rapport avec une unité de vérification sont valables de manière analogue. 25 L'objectif est en outre atteint par un procédé de serrage d'au moins deux composants d'un système d'échappement d'un moteur à combustion interne pour un véhicule automobile, comprenant les étapes suivantes : a) le positionnement desdits au moins deux composants dans un dispositif de serrage de système d'échappement en agençant au moins une extrémité d'au 30 moins l'un des composants sur une unité de positionnement, et ensuite b) la fixation desdits au moins deux composants au moyen d'un système à vide présentant au moins une ventouse à vide. Il est ainsi possible de serrer les composants rapidement et de manière fiable. Un tel procédé est en outre très simple et donc peu sujet à des erreurs. Des ventouses à vide 35 peuvent en plus s'appliquer contre différentes géométries des composants à assembler, 3062419 5 de sorte que le procédé peut être exécuté pour un grand nombre de composants différents. Après l'étape b), il est avantageusement vérifié si les deux composants sont fixés et/ou positionnés de la manière prédéfinie. Le procédé assure donc le serrage toujours 5 fiable des composants. Des erreurs sont ainsi constamment évitées. Le procédé se déroule de préférence de manière au moins partiellement automatisée, de préférence entièrement automatisée. L'effort manuel nécessaire pour le déroulement du procédé est ainsi réduit. L'objectif est en outre atteint par un procédé d'assemblage d'au moins deux 10 composants d'un système d'échappement d'un véhicule automobile, comprenant les étapes suivantes : a) le positionnement desdits au moins deux composants dans un dispositif de serrage de système d'échappement en agençant au moins une extrémité d'au moins l'un des composants sur une unité de positionnement, ensuite 15 b) la fixation desdits au moins deux composants au moyen d'un système à vide présentant au moins une ventouse à vide, suivie c) du raccordement des composants à assembler par soudage ou brasage, en particulier par brasage par induction ou soudage par impulsions magnétiques. Les composants peuvent ainsi être simplement reliés les uns aux autres de manière 20 fiable. En comparaison avec les procédés d'assemblage connus, le procédé présente en outre un déroulement rapide. Dans un mode de réalisation, l'étape c) est réalisée uniquement lorsque l'étape a) et/ou l'étape b) a/ont été vérifiée(s) et lorsque les deux composants sont positionnés et/ou fixés d'une manière prédéfinie. Des erreurs lors de l'exécution de l'étape c), donc lors du 25 raccordement des composants à assembler, sont ainsi évitées de manière fiable. Le procédé est ainsi dans l'ensemble fiable et robuste contre les erreurs. Le procédé se déroule de préférence de manière au moins partiellement automatisée, de préférence de manière entièrement automatisée. En ce qui concerne les effets et les avantages, il est renvoyé au procédé pour le serrage d'au moins deux composants d'un 30 système d'échappement d'un moteur à combustion interne. L'invention est expliquée ci-dessous à l'aide d'un exemple de réalisation qui est montré dans le dessin annexe, dans lequel : - la figure 1 montre schématiquement un dispositif d'assemblage selon l'invention qui présente un dispositif de serrage de système d'échappement selon l'invention dans 35 lequel un système d'échappement exemplaire est agencé. 3062419 6 La figure 1 montre un système d'échappement 10 d'un moteur à combustion interne pour un véhicule automobile, lequel comprend une pluralité de composants 12a-12f, 14, 16, 18 à assembler. Les composants 12a-12f sont des tronçons tubulaires droits ou courbes. 5 Le composant 14 est réalisé sous forme de filtre à particules, et le composant 16 sous forme de pot catalytique. Le composant 18 est un silencieux terminal. La structure du système d'échappement 10 est à considérer de façon exemplaire et est ainsi donnée uniquement à titre illustratif. 10 Le système d'échappement 10 est agencé dans un dispositif de serrage 20 de système d'échappement qui, dans le mode de réalisation représenté, est une partie constituante d'un dispositif d'assemblage 22. Le dispositif d'assemblage 22 comprend en outre une unité d'assemblage 24 pour l'assemblage des composants 12a-12f, 14, 16, 18 du système d'échappement 10. L'unité 15 d'assemblage 24 est représentée par deux inducteurs 26a, 26b stylisés d'une unité de brasage par induction 28. Le dispositif de serrage 20 de système d'échappement est aménagé pour le serrage d'au moins deux composants 12a-12f, 14, 16, 18 du système d'échappement 10 et est en particulier réalisé pour le positionnement et la retenue de composants tubulaires 12a - 20 12f, 14, 16, 18. Le dispositif de serrage 20 de système d'échappement comprend en outre une unité de positionnement 30 qui est symbolisée par des butées de positionnement 32a-32e. Les butées de positionnement 32a-32e sont représentées uniquement schématiquement. Les composants 12a-12f, 14, 16, 18 du système d'échappement 10 sont aptes à être 25 amenés dans une position prédéterminée au moyen de l'unité de positionnement 30. Le dispositif de serrage 20 de système d'échappement comprend en outre une unité de retenue 34 qui est un système à vide 36 présentant des ventouses à vide 38a-38h. Le système à vide 36 et les ventouses à vides 38a-38h sont représentés uniquement schématiquement. 30 Les composants 12a-12f, 14, 16, 18 du système d'échappement 10 peuvent être fixés dans la position prédéterminée au moyen du système à vide 36. Les ventouses à vide 38a-38h sont couplées à une conduite d'alimentation à vide 40 commune. La conduite d'alimentation à vide 40 est en outre raccordée à une pompe à vide 42. 3062419 7 Le dispositif de serrage 20 de système d'échappement comprend aussi une unité de commande 44 au moyen de laquelle l'unité de retenue 34 et l'unité de positionnement 30 sont aptes à être actionnées de façon automatisée. L'unité de commande 44 comprend une unité de vérification 46 au moyen de laquelle 5 des états actuels de l'unité de retenue 34 et des états actuels de l'unité de positionnement 30 sont aptes à être surveillés. L'unité de retenue 34 comprend dans ce but des capteurs appropriés, par exemple des capteurs de pression et de débit qui ne sont pas représentés en détail. L'unité de positionnement 30 comprend pour cela par exemple des capteurs de 10 positionnement sous forme de détecteurs de proximité qui ne sont pas représentés en détail. L'unité de vérification 46 peut sortir des signaux par l'intermédiaire d'une unité de sortie de signaux 48 qui est ici représentée sous forme de hautparleur schématique mais qui peut être tout type d'unité de sortie de signaux. 15 Dans le cas d'une différence entre l'état actuel et l'état désiré de l'unité de retenue 34 et/ou de l'unité de positionnement 30, l'unité de sortie de signaux 48 est activée et sort ainsi dans l'exemple représenté un son. L'unité d'assemblage 24 est également couplée à l'unité de vérification 46 du dispositif de serrage 20 de système d'échappement. 20 L'unité d'assemblage 24 est toujours désactivée si un état désiré de l'unité de retenue 34 ou de l'unité de positionnement 30 est différent d'un état actuel associé. Pour serrer les composants 12a-12f, 14, 16, 18 du système d'échappement 10, on procède de la manière suivante. Les composants 12a-12f, 14, 16, 18 sont tout d'abord positionnés dans le dispositif de serrage 20 de système d'échappement au moyen de 25 l'unité de positionnement 30 en agençant au moins une extrémité d'au moins les des composants 12a-12f, 14, 16, 18 sur l'unité de positionnement 30. Les composants 12a-12f, 14, 16, 18 sont ensuite fixés au moyen du système à vide 36 présentant les ventouses à vide 38a-38h. Il est alors vérifié au moyen de l'unité de vérification 46 si les composants 12a-12f, 14, 30 16, 18 sont fixés et/ou positionnés de la manière prédéfinie. Ceci se déroule de façon entièrement automatisée. Si les composants 12a-12f, 14, 16, 18 du système d'échappement 10 doivent être assemblés, les composants 12a-12f, 14, 16, 18 sont reliés par soudage ou brasage dans une étape suivante. On utilise pour cela l'unité de brasage par induction 28. 3062419 8 Les composants 12a-12f, 14, 16, 18 sont cependant assemblés uniquement après la vérification du positionnement et/ou de la fixation des composants 12a-12f, 14, 16, 18 d'une manière prédéfinie. Le procédé d'assemblage se déroule également de manière entièrement automatisée. 5 REVENDICATIONS1. Dispositif de serrage (20) de système d'échappement pour le serrage d'au moins deux composants (12a-12f, 14, 16, 18) d'un système d'échappement (10) d'un moteur à combustion interne pour véhicule automobile, en particulier pour le serrage de composants (12a-12f, 14, 16, 18) à assembler d'un système d'échappement (10), présentant au moins une unité de positionnement (30) et au moins une unité de retenue (34), lesdits au moins deux composants (12a-12f, 14, 16, 18) du système d'échappement (10) étant aptes à être amenés dans une position prédéterminée au moyen de l'unité de positionnement (30) et à être fixés dans la position prédéterminée au moyen de l'unité de retenue (34), caractérisé en ce que l'unité de retenue (34) est un système à vide (36) qui présente au moins une ventouse à vide (38a-38h). 2. Dispositif de serrage (20) de système d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits au moins deux composants (12a-12f, 14, 16, 18) à serrer sont tubulaires et en ce que l'unité de positionnement (30) et l'unité de retenue (34) sont réalisées de manière à positionner ou retenir des composants tubulaires (12a-12f, 14, 16, 18) 3. Dispositif de serrage (20) de système d'échappement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux ventouses à vide (38a-38h) et en ce que les ventouses à vide (38a-38h) sont couplées à une conduite d'alimentation à vide commune (40). 4. Dispositif de serrage (20) de système d'échappement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente une unité de commande (44) au moyen de laquelle l'unité de retenue (34) est apte à être actionnée de manière automatisée, l'unité de positionnement (30) étant en particulier également apte à être actionnée de manière automatisée au moyen de l'unité de commande (44). 5. Dispositif de serrage (20) de système d'échappement selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'unité de commande (44) comprend une unité de vérification (46) au moyen de laquelle au moins un état actuel de l'unité de retenue (34) est apte à être surveillé, l'unité de vérification (46) comprenant en particulier une unité de sortie de signaux (48) qui est activée dans le cas d'une différence entre l'état actuel et un état désiré de l'unité de retenue (34). 6. Dispositif d'assemblage (22) pour un système d'échappement (10) d'un moteur à combustion interne pour véhicule automobile, comprenant un dispositif de serrage (20) de système d'échappement selon l'une des revendications précédentes et une unité 3062419 10 d'assemblage (24) pour l'assemblage d'au moins deux composants (12a-12f, 14, 16, 18) du système d'échappement (10). 7. Dispositif d'assemblage (22) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'unité d'assemblage (24) est une unité de soudage ou une unité de brasage, en 5 particulier une unité de brasage par induction (28) ou une unité de soudage par impulsions magnétiques. 8. Dispositif d'assemblage (22) selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l'unité d'assemblage (24) est couplée à une unité de vérification (46) du dispositif de serrage (20) de système d'échappement, et en ce que l'unité d'assemblage (24) est 10 désactivée si un état désiré de l'unité de retenue (34) est différent d'un état actuel de l'unité de retenue (34) et/ou un état désiré de l'unité de positionnement (30) est différent d'un état actuel de l'unité de positionnement (30). 9. Procédé de serrage d'au moins deux composants (12a-12f, 14, 16, 18) d'un système d'échappement (10) d'un moteur à combustion interne pour véhicule automobile, 15 comprenant les étapes suivantes : a) le positionnement desdits au moins deux composants (12a-12f, 14, 16, 18) dans un dispositif de serrage (20) de système d'échappement en agençant au moins une extrémité d'au moins l'un des composants (12a-12f, 14, 16, 18) sur une unité de positionnement (30), et ensuite 20 b) la fixation desdits au moins deux composants (12a-12f, 14, 16, 18) au moyen d'un système à vide (36) présentant au moins une ventouse à vide (38a-38h). 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'après l'étape b), il est vérifié si les deux composants (12a-12f, 14, 16, 18) sont fixés et/ou positionnés d'une manière prédéfin ie. 25 11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il se déroule de manière au moins partiellement automatisée, de préférence de manière entièrement automatisée. 12. Procédé d'assemblage d'au moins deux composants (12a-12f, 14, 16, 18) d'un système d'échappement (10) pour véhicule automobile, comprenant les étapes 30 suivantes : a) le positionnement desdits au moins deux composants (12a-12f, 14, 16, 18) dans un dispositif de serrage (20) de système d'échappement en agençant au moins une extrémité d'au moins l'un des composants (12a-12f, 14, 16, 18) sur une unité de positionnement (30), ensuite 3062419 11 b) la fixation desdits au moins deux composants (12a-12f, 14, 16, 18) au moyen d'un système à vide (36) présentant au moins une ventouse à vide (38a-38h), suivie c) du raccordement des composants (12a-12f, 14, 16, 18) à assembler par 5 soudage ou brasage, en particulier par brasage par induction ou soudage par impulsions magnétiques. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'étape c) est réalisée seulement lorsque l'étape a) et/ou l'étape b) a/ont été vérifiée(s) et lorsque les deux composants (12a-12f, 14, 16, 18) sont positionnés et/ou fixés d'une manière prédéfinie. 10 14. Procédé selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce qu'il se déroule de manière au moins partiellement automatisée, de préférence de manière entièrement automatisée.