WO2004020123A1 - Procede et dispositif pour former, par fluotournage, un tube, en particulier une enveloppe d'un silencieux ou catalyseur d eligne d'echappement - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method and a device for forming, by flow spinning, a tube, in particular an envelope of a silencer or catalyst of an exhaust line for a motor vehicle, comprising means for driving, relatively, said envelope with respect to a flow-forming tool, on the one hand, in translation, in particular in directions parallel and perpendicular to the axis of this envelope and, on the other hand, in rotation about an axis which is perpendicular to it.
- the present invention will find its application in the field of forming a tube, in particular an outer casing of a silencer or a catalytic converter used in the composition of an exhaust line for a motor vehicle.
- this envelope results, for example, from the stamping of two half-shells which are just assembled by welding at the height of a joint plane or from the welding of two cones on the ends of a tube section.
- the flow-turning solution not only leads to products with a lower cost price, since they require less manufacturing time, but also more resistant.
- connection tube at the inlet cone or that of the cone of outlet must very often have a different orientation relative to that of the axis of the envelope.
- the envelope is here taken in a clamp comprising a lower half-jaw and an upper half-jaw, one being movable relative to the other to ensure the tightening of said envelope.
- This clamp is mounted in a frame and secured to drive means making it possible to communicate to it a vertical and horizontal displacement as well as a rotation, this occurring around a substantially vertical axis.
- the pivot axis given to the envelope is determined according to the desired result.
- the flow-forming tool it is defined by one or more rollers subjected to rotation by an axially movable mandrel, taking into account that said rollers are still liable to move in a direction radial to the axis of rotation of this mandrel allowing to modify the section of the envelope during flow forming.
- the present invention is intended to provide a solution to this problem, in particular to the difficulties which may be encountered through currently known solutions for orienting, suitably, the tube emerging from an inlet or outlet cone. in all directions relative to the axis of the envelope.
- we are able to satisfy a greater number of particular situations encountered in the context of design of muffler casings or catalytic converters.
- the invention makes it possible to reduce, even more, the mechanically welded fabrications which, as has been explained above, are not satisfactory for various reasons.
- the invention relates to a method for forming, by flow turning, a tube, in particular an envelope of a silencer or catalyst of an exhaust line for a motor vehicle, characterized in that:
- this envelope is also given a first rotation around an axis Y perpendicular to its axis, as well as a second rotation around the latter and / or around an axis Z perpendicular to the plane passing through the axis of this envelope and the Y axis of first rotation.
- the invention also relates to a device allowing the implementation of a method and comprising means for relatively driving said envelope with respect to a flow-forming tool, on the one hand, in translation, in particular in directions parallel and perpendicular to the axis of this envelope and, on the other hand, in rotation about an axis which is perpendicular thereto, device characterized in that it also comprises additional drive means provided capable of subjecting the envelope to a rotation about its axis and / or around an axis perpendicular to the plane passing through this axis of the envelope and that corresponding to the first axis of rotation of the latter relative to the flow forming tool.
- FIG. 1 is a schematic representation of an envelope of a silencer or exhaust line catalyst for a motor vehicle
- FIG. 2 is a schematic front view of such an envelope, the end of which ends in a cone and a section of tube emerging;
- Figure 3 is a partial left view of Figure 2;
- Figure 4 is a partial top view of Figure 2;
- FIG. 5 is a schematic representation of a tube intended to define an envelope and the flow forming tool, in this view being illustrated the relative mobilities of one and the other.
- the present invention relates to the field of flow turning of a tube, in particular of an envelope 1 corresponding to a silencer or to an exhaust line catalyst for a motor vehicle.
- This envelope 1 ends, generally at at least one of its ends 2, 3, by an inlet cone 4 and / or outlet 5 opening out through a section of tube 6, 7 of smaller diameter.
- a flow-turning tool in the form of a plurality of rollers 9 subjected in rotation by a mandrel 10, pushes the material to reduce the section of this cylindrical tube 8 and thus obtain these inlet and outlet cones 4, 5 and their tube section 6, 7.
- this cylindrical tube 8 is held by the three jaws 11a, 11b, linked with a mandrel 13 to which it is capable of being communicated, just like at the mandrel 10 of the rollers 9 for flow forming, displacements so that, in the end, the tube section 6, 7 of such an inlet 4 or outlet 5 cone has the desired orientation and position relative to the axis 14 of said envelope 1.
- the flow-turning device 15 includes means for driving, relatively, this envelope 1 relative to the tool flow turning 9, on the one hand, in translation in a direction corresponding to this axis X and in perpendicular directions vertical Y, transverse Z, knowing that these drive means are still provided capable of imparting to the casing 1, relatively to the flow-forming tool 9, a first rotation about an axis parallel to Y, or perpendicular to its axis 14.
- said drive means are usually capable of imparting to the mandrel 13, retaining the envelope 1, a translational movement along the horizontal axis X, a displacement along the vertical axis Y perpendicular, but also a transverse movement along the Z axis.
- these drive means are also provided to give the casing 1 via the mandrel 13 a rotation about a vertical axis, parallel to Y.
- the flow-forming tool 9, or the different rollers is provided capable of moving radially, or perpendicular to the axis X and, optionally, axially.
- the device also comprises additional drive means provided capable of giving the casing 1 a rotation about the X axis and / or a rotation around the Z axis, either around an axis which is perpendicular to the plane passing through the X axis and the vertical axis Y around which this envelope 1 is already provided capable of pivoting, relative to the flow forming tool 9.
- the envelope 1 is displaced relative to the flow forming tool 9 in a direction X parallel to the axis 14 of this envelope 1, but also in directions Y, Z perpendicular;
- this envelope 1 is also given a first rotation around an axis Y perpendicular to its axis 14, as well as a second rotation around this axis 14 and / or around an axis Z perpendicular to the plane passing through the axis 14 of this envelope 1 and the axis Y of first rotation.
- the axis 17 of the tube section 6,7 corresponding to an inlet or outlet cone 4, 5 can be oriented so as to adapt, at best, the constraints of implantation of a casing 1 of silencer or catalyst of an automobile exhaust line.
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Abstract
L'invention concerne un procédé pour former, par fluotournage, un tube, en particulier une enveloppe (1) d'un silencieux ou catalyseur de ligne d'échappement pour véhicule automobile, caractérisé en ce que: on déplace l'enveloppe (1) relativement é l'outil de fluotournage (9) suivant une direction X parallèle à l'axe (14) de cette enveloppe (1), mais aussi suivant de directions Y, Z perpendiculaires; on confère encore à cette enveloppe (1) une première rotation autour d'une axe Y perpendiculaire à son axe (14), ainsi qu'une seconde rotation autour de cet axe (14) et/ou autour d'une axe Z perpendiculaire au plan passant par l'axe (14) de cette enveloppe (1) et l'axe Y de première rotation. L'invention concerne encore un dispositif pour la mise en œuvre de ce procédé.
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF POUR FORMER, PAR FLUOTOURNAGE, UN TUBE, EN PARTICULIER UNE ENVELOPPE D'UN SILENCIEUX OU CATALYSEUR DE LIGNE D'ECHAPPEMENT
L'invention concerne un procédé et un dispositif pour former, par fluotournage, un tube, en particulier une enveloppe d'un silencieux ou catalyseur de ligne d'échappement pour véhicule automobile, comportant des moyens pour entraîner, relativement, ladite enveloppe par rapport à un outil de fluotournage, d'une part, en translation, notamment dans des directions parallèles et perpendiculaires à l'axe de cette enveloppe et, d'autre part, en rotation autour d'un axe qui lui est perpendiculaire.
La présente invention trouvera son application dans le domaine du formage d'un tube, en particulier d'une enveloppe extérieure d'un silencieux ou d'un convertisseur catalytique entrant dans la composition d'une ligne d'échappement pour véhicule automobile.
II est connu de concevoir de telles enveloppes tubulaires, se terminant à leurs extrémités par un cône d'entrée et un cône de sortie débouchant au travers d'un tronçon de tube de diamètre réduit, soit par un procédé de mécano-soudure, soit par fluotournage. Dans le premier cas, cette enveloppe résulte, par exemple, de l'emboutissage de deux demi-coquilles que l'on vient assembler par soudure à hauteur d'un plan de joint ou de la soudure de deux cônes sur les extrémités d'un tronçon de tube.
La solution du fluotournage conduit, non seulement, à des produits d'un coût de revient inférieur, car nécessitant un temps de fabrication moindre, mais, en outre, plus résistants.
Tout particulièrement, il est connu par le document EP-A-0.916.428 un tel procédé et appareil pour le fluotournage d'enveloppes cylindriques destinées à la conception d'un silencieux ou d'un convertisseur catalytique.
A ce propos, si, par fluotournage, il est courant d'agir sur la section de la pièce de sorte que celle-ci présente des parties de diamètre plus ou moins important, la pièce finalement obtenue conserve, généralement, sa symétrie par rapport à son axe initial.
Or, justement, dans ce domaine des enveloppes de silencieux ou de catalyseurs et en raison des contraintes d'implantation d'une ligne d'échappement sur un véhicule automobile, le tube de raccordement au niveau du cône d'entrée ou celui du cône de sortie doit, très fréquemment, présenter une orientation différente par rapport à celle de l'axe de l'enveloppe.
Dans ce document EP-A-0.916.428 le procédé et l'appareillage décrits ont pour but, précisément, d'obtenir de telles enveloppes répondant aux contraintes ci-dessus.
En particulier, lors de l'opération de fluotournage il est prévu de conférer à l'enveloppe, par l'intermédiaire de premiers moyens d'entraînement, un mouvement de translation essentiellement dans une direction perpendiculaire à l'axe de cette enveloppe pour, au travers de l'outil de fluotournage, venir décaler et excentrer le tube débouchant d'un tel cône d'entrée ou de sortie. La solution décrite dans ce document antérieur permet encore de conférer à cette enveloppe un mouvement de rotation autour d'un axe qui lui est perpendiculaire pour donner à ce cône un tube débouchant une orientation différente, en sorte que son axe ne soit plus parallèle à l'axe de l'enveloppe.
Tout particulièrement, l'enveloppe est ici prise dans une pince comportant une demi-mâchoire inférieure et une demi-mâchoire supérieure, l'une étant mobile par rapport à l'autre pour assurer le serrage de ladite enveloppe. Cette pince est montée dans un bâti et solidaire de moyens d'entraînement permettant de
lui communiquer un déplacement vertical et horizontal ainsi qu'une rotation, celle-ci intervenant autour d'un axe sensiblement vertical.
L'axe de pivotement conféré à l'enveloppe est déterminé en fonction du résultat recherché.
Quant à l'outil de fluotournage, il est défini par un ou plusieurs galets soumis en rotation par un mandrin mobile axialement, tenant compte que lesdits galets sont encore susceptibles de se déplacer suivant une direction radiale à l'axe de rotation de ce mandrin permettant de modifier la section de l'enveloppe en cours de fluotournage.
II se trouve que malgré ces multiples mobilités relatives de l'enveloppe par rapport à l'outil de fluotournage, il n'est pas possible d'obtenir une enveloppe de silencieux ou encore de catalyseur qui puisse convenir à toutes les situations d'implantation d'une ligne d'échappement d'un véhicule automobile.
En particulier, si l'on considère que l'axe de cette enveloppe se situe dans un plan horizontal, après déformation l'axe du tronçon de tube d'un cône d'entrée ou d'un cône de sortie se situe nécessairement lui même dans un plan horizontal parallèle. En somme, cet axe dudit tronçon de tube ne peut être sécant au plan horizontal de l'axe de l'enveloppe.
La présente invention se veut à même d'apporter une solution à ce problème, en particulier aux difficultés que l'on peut rencontrer au travers des solutions actuellement connues pour orienter, convenablement, le tube débouchant d'un cône d'entrée ou de sortie dans toutes les directions par rapport à l'axe de l'enveloppe. Ainsi, au travers de la présente invention, l'on est en mesure de satisfaire à un nombre plus important de situations particulières rencontrées dans le cadre de la
conception d'enveloppes de silencieux ou de convertisseurs catalytiques. De ce fait l'invention permet de réduire, davantage encore, les fabrications mécano-soudées qui, comme cela a été exposé plus haut, n'apportent pas satisfaction pour diverses raisons.
Ainsi, l'invention concerne un procédé pour former, par fluotournage, un tube, en particulier une enveloppe d'un silencieux ou catalyseur de ligne d'échappement pour véhicule automobile, caractérisé en ce que :
• on déplace l'enveloppe relativement à l'outil de fluotournage suivant une direction X parallèle à l'axe de cette enveloppe, mais aussi suivant des directions Y, Z perpendiculaires ;
• on confère encore à cette enveloppe une première rotation autour d'un axe Y perpendiculaire à son axe, ainsi qu'une seconde rotation autour de ce dernier et/ou autour d'un axe Z perpendiculaire au plan passant par l'axe de cette enveloppe et l'axe Y de première rotation.
L'invention concerne encore un dispositif permettant la mise en œuvre du un procédé et comportant des moyens pour entraîner, relativement, ladite enveloppe par rapport à un outil de fluotournage, d'une part, en translation, notamment dans des directions parallèles et perpendiculaires à l'axe de cette enveloppe et, d'autre part, en rotation autour d'un axe qui lui est perpendiculaire, dispositif caractérisé par le fait qu'il comporte encore des moyens d'entraînement complémentaires prévus aptes à soumettre l'enveloppe à une rotation autour de son axe et/ou autour d'un axe perpendiculaire au plan passant par cet axe de l'enveloppe et celui correspondant au premier axe de rotation de cette dernière relativement à l'outil de fluotournage.
Les buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre se rapportant à un exemple de réalisation donné à titre indicatif et non limitatif.
La compréhension de cette description sera facilitée en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématisée d'une enveloppe d'un silencieux ou catalyseur de ligne d'échappement pour véhicule automobile
- la figure 2 est une vue schématisée de face d'une telle enveloppe dont l'extrémité se termine par un cône et un tronçon de tube débouchant ;
- la figure 3 est une vue partielle et de gauche de la figure 2 ;
- la figure 4 est une vue partielle et de dessus de la figure 2 ;
- la figure 5 est une représentation schématisée d'un tube destinée à définir une enveloppe et de l'outil de fluotournage, sur cette vue étant illustrées les mobilités relatives de l'un et de l'autre.
Comme visible dans les figures du dessin ci-joint, la présente invention a trait au domaine du fluotournage d'un tube, en particulier d'une enveloppe 1 correspondant à un silencieux ou à un catalyseur de ligne d'échappement pour véhicule automobile.
Cette enveloppe 1 se termine, généralement à l'une au moins de ses extrémités 2, 3, par un cône d'entrée 4 et/ou de sortie 5 débouchant au travers d'un tronçon de tube 6, 7 de diamètre plus petit.
Précisément, partant d'un tube cylindrique 8 comme représentant dans la figure 5, un outil de fluotournage, sous forme d'une pluralité de galets 9 soumis en rotation par un mandrin 10, vient repousser la matière pour réduire la section de ce tube cylindrique 8 et obtenir, ainsi, ces cônes d'entrée et de sortie 4, 5 et leur tronçon de tube 6, 7.
Tout particulièrement, lors de cette opération, ce tube cylindrique 8 est maintenu par les trois mâchoires lia, 11b, lie d'un mandrin 13 auquel il est susceptible d'être communiqué, tout comme au mandrin 10 des galets 9 de fluotournage, des déplacements pour qu'au final le tronçon de tube 6, 7 d'un tel cône d'entrée 4 ou de sortie 5 ait l'orientation et la position souhaitées par rapport à l'axe 14 de ladite enveloppe 1.
Si l'on considère que l'axe 14 de cette enveloppe 1 correspondant l'axe horizontal X, le dispositif de fluotournage 15, selon l'invention, comporte des moyens pour entraîner, relativement, cette enveloppe 1 par rapport à l'outil de fluotournage 9, d'une part, en translation dans une direction correspondant à cet axe X et dans des directions perpendiculaires verticale Y, transversale Z, sachant que ces moyens d'entraînement sont encore prévus aptes à conférer à l'enveloppe 1, relativement à l'outil de fluotournage 9, une première rotation autour d'un axe parallèle à Y, soit perpendiculaire à son axe 14.
Ainsi, lesdits moyens d'entraînement sont habituellement aptes à conférer au mandrin 13, retenant l'enveloppe 1, un déplacement en translation suivant l'axe horizontal X, un déplacement suivant l'axe vertical Y perpendiculaire, mais aussi un déplacement en transversal suivant l'axe Z. Comme déjà indiqué plus haut, ces moyens d'entraînement sont encore prévus pour conférer à l'enveloppe 1 par l'intermédiaire du mandrin 13 une rotation autour de d'un axe vertical, parallèle à Y.
Parallèlement, l'outil de fluotournage 9, soit les différents galets, est prévu apte à se mouvoir radialement, soit perpendiculairement à l'axe X et, éventuellement, axialement.
En fin de compte, selon l'invention, le dispositif comporte encore des moyens d'entraînement complémentaires prévus aptes à conférer à l'enveloppe 1 une rotation autour de l'axe des X et/ou une rotation autour de l'axe Z, soit autour d'un axe qui est perpendiculaire au plan passant par l'axe des X et l'axe vertical Y autour duquel cette enveloppe 1 est déjà prévue apte à pivoter, relativement à l'outil de fluotournage 9.
Il convient d'observer que ces différents déplacements de l'enveloppe 1 en translation et en rotation suivant X, Y et Z peuvent être exécutés séparément ou en combinaison ou en alternance de manière à gérer au mieux le fluage du matériau.
En somme, au cours d'une opération du fluotournage :
. on déplace l'enveloppe 1 relativement à l'outil de fluotournage 9 suivant une direction X parallèle à l'axe 14 de cette enveloppe 1, mais aussi suivant des directions Y, Z perpendiculaires ;
. on confère encore à cette enveloppe 1 une première rotation autour d'un axe Y perpendiculaire à son axe 14, ainsi qu'une seconde rotation autour de cet axe 14 et/ou autour d'un axe Z perpendiculaire au plan passant par l'axe 14 de cette enveloppe 1 et l'axe Y de première rotation.
Le résultat obtenu est illustré dans les figures 2 à 4 où, si l'on considère que l'axe 14 de l'enveloppe 1 se situe dans un plan horizontal 16, en fin d'opération de fluotournage, l'axe 17 du tronçon de tube 6, 7 correspondant à un cône d'entrée 4 ou de sortie 5 peut être décalé verticalement et horizontalement par
rapport à ce plan 16, tout en étant sécant à ce dernier et en formant un angle 18 par rapport à l'axe 14.
Comme cela ressort de la description qui précède, il découle de la présente invention que l'axe 17 du tronçon de tube 6,7 correspondant à un cône d'entrée ou de sortie 4, 5 peut être orienté de manière à s'adapter, au mieux, aux contraintes d'implantation d'une enveloppe 1 de silencieux ou de catalyseur d'une ligne d'échappement automobile.
Claims
REVENDICATIONS
1) Procédé pour former, par fluotournage, un tube, en particulier une enveloppe (1) d'un silencieux ou catalyseur de ligne d'échappement pour véhicule automobile, caractérisé en ce que :
. on déplace l'enveloppe (1) relativement à l'outil de fluotournage (9) suivant une direction X parallèle à l'axe (14) de cette enveloppe (1), mais aussi suivant des directions Y, Z perpendiculaires ;
. on confère encore à cette enveloppe (1) une première rotation autour d'un axe Y perpendiculaire à son axe (14), ainsi qu'une seconde rotation autour de cet axe (14) et/ou autour d'un axe Z perpendiculaire au plan passant par l'axe (14) de cette enveloppe (1) et l'axe Y de première rotation.
2) Dispositif permettant la mise en œuvre du mandrin 13 procédé selon la revendication 1, comportant des moyens pour entraîner, relativement, ladite enveloppe (1) par rapport à un outil de fluotournage (9), d'une part, en translation, notamment dans des directions parallèles et perpendiculaires X, Y, Z, à l'axe (14) de cette enveloppe (1) et, d'autre part, en rotation autour d'un axe Y qui lui est perpendiculaire, dispositif caractérisé par le fait qu'il comporte encore des moyens d'entraînement complémentaires prévus aptes à soumettre l'enveloppe (1) à une rotation autour de son axe (14) et/ou autour d'un axe perpendiculaire Z au plan passant par cet axe (14) de l'enveloppe (1) et celui correspondant au premier axe Y de rotation de cette dernière relativement à l'outil de fluotournage (9).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| AK | Designated states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW |
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| AL | Designated countries for regional patents |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG |
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| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase | ||
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: JP |
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| WWW | Wipo information: withdrawn in national office |
Country of ref document: JP |