Brevet FR3091191A1 — publié le 20200703

Description Titre de l'invention : Machine et procédé de fabrication d'un volume d'échappement [0001] L'invention concerne en général la fabrication de volumes d'échappement à parois minces [0002] Plus précisément, l'invention concerne selon un premier aspect une machine de fa- brication d'un volume d'échappement ayant un corps comportant une enveloppe tubulaire, l'enveloppe tubulaire présentant une épaisseur d'enveloppe inférieure à 0,9 min Le volume d'échappement comporte également un couvercle, présentant une épaisseur de couvercle inférieure à 1,2 mm. [0003] La fixation du couvercle sur le corps est particulièrement délicate. Le couvercle doit être monté sur le corps en garantissant un excellent alignement entre les deux pièces. Par ailleurs, pour permettre le soudage de ces deux pièces l'une avec l'autre, il est nécessaire que l'interstice entre le bord du couvercle et l'extrémité de l'enveloppe tubulaire soit réduit, et ce sur tout le pourtour de l'enveloppe tubulaire. [0004] Dans ce contexte, l'invention vise à proposer une machine de fabrication permettant de satisfaire les exigences ci-dessus. [0005] A cette fin, l'invention porte sur une machine dc fabrication d'un volume d'échappement comprenant : [0006] - un corps comportant une enveloppe tubulaire, l'enveloppe tubulaire présentant une épaisseur d'enveloppe inférieure à 0,9 mm, l'enveloppe tubulaire ayant une première extrémité présentant un premier périmètre d'extrémité et un premier axe central d'extrémité; [0007] - un couvercle, présentant une épaisseur de couvercle inférieure à 1,2 mm, le couvercle ayant une paroi centrale se prolongeant par un bord tubulaire, le bord tubulaire ayant un périmètre de bord compris entre le premier périmètre d'extrémité et le premier périmètre d'extrémité moins 2 mm et ayant un axe central de bord; [0008] la machine comprenant : [0009] - un siège de réception du couvercle dans une position de couvercle déterminée dans laquelle l'axe central de bord est sensiblement aligné avec un axe principal de la machine; [0010] - un outil de prépositionnement du corps, configuré pour prépositionner le corps par rapport au couvercle dans une position de départ dans laquelle le premier axe central d'extrémité forme avec l'axe central de bord un angle inférieur à 200 ; [0011] - un outil d'emmanchement, interposé entre le siège de réception et l'outil de pré- positionnement selon l'axe principal, ayant un passage convergeant depuis une grande 2 ouverture jusqu'à une petite ouverture, la première extrémité de l'enveloppe tubulaire débouchant dans la grande ouverture en position de départ, la petite ouverture débouchant dans le bord tubulaire en position de couvercle ; [0012] - un dispositif actionneur, configure pour pousser le corps selon l'axe principal vers le couvercle à travers le passage convergeant. [0013] La machine de fabrication permet ainsi d'emmancher la première extrémité de l'enveloppe tubulaire dans le bord tubulaire du couvercle. Le passage convergeant de l'outil d'emmanchement est particulièrement bien adapté à une telle opération. [0014] Un montage par emmanchement convient particulièrement bien du fait que l'enveloppe tubulaire et le couvercle présentent des épaisseurs de paroi réduites, cc qui leur confère une grande souplesse. [0015] Quand le premier périmètre d'extrémité et le périmètre de bord vérifient le critère énoncé dans la revendication 1, il est possible d'obtenir un interstice extrêmement réduit entre la première extrémité et le bord tubulaire, après emmanchement de la première extrémité dans le bord tubulaire. Notamment, la première extrémité de l'enveloppe tubulaire se déforme de manière élastique lors de son passage à travers l'outil d'emmanchement, ce qui contribue à l'obtention de l'interstice de taille réduite. [0016] L'outil de pré-positionnement du corps, et le fait d'utiliser un outil d'emmanchement, permettent d'obtenir un alignement extrêmement précis du corps avec le couvercle. Le fait de placer le couvercle dans un siège de réception contribue également à l'obtention de ce résultat. [0017] La machine peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci- dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : [0018] - la machine comporte une pluralité de secteurs déplaçables sélectivement entre une position radialement interne dans laquelle lesdits secteurs définissent ensemble le passage convergeant, et une position radialement externe permettant l'insertion du couvercle dans le siège ; [0019] - les secteurs en position radialement interne définissent aussi l'outil de préposi- tionnement ; [0020] - les secteurs forment un verrouillage réversible, configuré pour sélectivement bloquer le couvercle par rapport au siège dans la position de couvercle ; [0021] - l'outil d'emmanchement comprend un passage élargi prolongeant le passage convergeant vers le siège selon l'axe principal, le passage élargi ayant une section plus grande que la petite ouverture et recevant un bord libre du bord tubulaire en position de couvercle ; [0022] - la machine comprend au moins une butée réglable d'arrêt du dispositif actionneur, agencée de manière à régler l'écartement selon l'axe principal entre un point de 3 référence du couvercle et un point dc référence du corps ; [0023] - le dispositif actionneur comprend une tête de guidage agencée pour pousser le corps, un actionneur configure pour déplacer la tête de guidage selon l'axe principal et un guidage linéaire guidant la tête dc guidage selon l'axe principal ; [0024] - la tête de guidage comprend au moins un organe de came, prévu pour coopérer avec un suiveur de came formé sur le corps pour placer ledit corps suivant une orientation prédéterminée autour de l'axe principal par rapport au couvercle ; [0025] - la tête de guidage comprend une forme prévue pour recevoir intérieurement une seconde extrémité dc l'enveloppe tubulaire et garantir l'alignement de l'enveloppe tubulaire avec le couvercle. [0026] Selon un second aspect, l'invention porte sur un procédé dc fabrication d'un volume d'échappement, le procédé comprenant les étapes suivantes : [0027] - obtention d'un tronçon tubulaire comportant une enveloppe tubulaire, l'enveloppe tubulaire présentant une épaisseur d'enveloppe inférieure à 0,9 mm, l'enveloppe tubulaire ayant une première extrémité présentant un premier périmètre d'extrémité et un premier axe central d'extrémité ; [0028] - obtention d'un couvercle, présentant une épaisseur de couvercle inférieure à 1,2 mm, le couvercle ayant une paroi centrale se prolongeant par un bord tubulaire, le bord tubulaire ayant un périmètre de bord compris entre le premier périmètre d'extrémité et le premier périmètre d'extrémité moins 2 mm et ayant un axe central de bord ; [0029] - prépositionner le tronçon tubulaire par rapport au couvercle dans une position de départ dans laquelle le premier axe central d'extrémité forme avec l'axe central de bord un angle inférieur à 205 [0030] - introduction de la première extrémité dans le bord tubulaire par déplacement du tronçon tubulaire vers le couvercle selon un axe principal, la première extrémité passant à travers un passage convergeant depuis une grande ouverture jusqu'à une petite ouverture débouchant dans le bord tubulaire [0031] Le procédé peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : [0032] - le bord tubulaire est soudé sur la première extrémité par un procédé MAG, de préférence à faible énergie ; [0033] - l'enveloppe tubulaire a une seconde extrémité présentant un second périmètre d'extrémité et un second axe central d'extrémité; [0034] le procédé comprenant en outre les étapes suivantes : [0035] - obtention d'un autre couvercle, présentant une autre épaisseur de couvercle in- férieure à 1,2 mm, l'autre couvercle ayant une autre paroi centrale se prolongeant par un autre bord tubulaire, l'autre bord tubulaire ayant un autre périmètre de bord compris entre le second périmètre d'extrémité et le second périmètre d'extrémité moins 2 mm et ayant un autre axe central de bord; [0036] - pré-positionner un sous-ensemble formé du tronçon tubulaire et du couvercle fixé au tronçon tubulaire par rapport à l'autre couvercle dans une position de départ dans laquelle le second axe central d'extrémité forme avec l'autre axe central de bord un angle inférieur à 20'; [0037] - introduction de la seconde extrémité dans l'autre bord tubulaire par déplacement du sous-ensemble vers l'autre couvercle selon un axe principal, la seconde extrémité passant à travers un passage convergeant depuis une grande ouverture jusqu'à une petite ouverture débouchant dans l'autre bord tubulaire ; [0038] - le procédé comprend une étape d'orientation du couvercle autour de l'axe principal par rapport à l'autre couvercle, avant l'étape d'introduction de la seconde extrémité ; [0039] - le couvercle comporte une sortie de gaz d'échappement hors du volume d'échappement, [0040] - au cours de l'étape d'introduction de la première extrémité, le déplacement du tronçon tubulaire vers le couvercle est arrêté par une butée agencée pour que la seconde extrémité de l'enveloppe tubulaire présente un écartement prédéterminé selon l'axe principal par rapport à un point de référence du couvercle quand la butée est atteinte ; [0041] - l'autre couvercle comporte une entrée de gaz d'échappement dans le volume d'échappement, [0042] - au cours de l'étape d'introduction de la seconde extrémité, le déplacement du sous- ensemble vers l'autre couvercle est arrêté par une butée agencée pour que le point de référence du couvercle présente un écartement prédéterminé selon l'axe principal par rapport à un autre point de référence de l'autre couvercle quand la butée est atteinte ; [0043] - le tronçon tubulaire comporte un organe de purification des gaz d'échappement logé dans l'enveloppe tubulaire, l'organe de purification ayant une face d'entrée des gaz d'échappement présentant un écartement prédéterminé par rapport à la seconde extrémité de l'enveloppe tubulaire selon un axe central du tronçon tubulaire ; [0044] - le couvercle comporte une entrée de gaz d'échappement dans le volume d'échappement, le déplacement du tronçon tubulaire vers le couvercle étant arrêté par une butée agencée pour qu'une seconde extrémité de l'enveloppe tubulaire présente un écartement prédéterminé selon l'axe principal par rapport à un point de référence du couvercle quand la butée est atteinte ; [0045] - le tronçon tubulaire comporte un organe de purification des gaz d'échappement logé dans l'enveloppe tubulaire, l'organe de purification ayant une face d'entrée des gaz d'échappement présentant un écartement prédéterminé par rapport à la seconde extrémité de l'enveloppe tubulaire selon un axe central du tronçon tubulaire ; [0046] - l'enveloppe tubulaire présente selon le premier axe central d'extrémité une longueur égale à une longueur nominale plus une tolérance comprise dans un intervalle [-AU +AL2], la butée arrêtant le déplacement du tronçon tubulaire vers le couvercle étant agencée de telle sorte qu'une enveloppe tubulaire de longueur nominale ait sa première extrémité engagée dans le bord tubulaire sur une longueur de recouvrement R prédéterminée quand la butée est atteinte, la longueur de recouvrement R étant choisie telle que R-AL1 soit compris dans un intervalle [2 mm, 5mm] ; [0047] - le bord tubulaire présente une hauteur prédéterminée HO selon l'axe du bord, choisie telle que R-FAL2