WO2004029426A2 - Enveloppe de silencieux ou catalyseur de ligne d'echappement pour vehicule automobile et procede de fabrication d'une telle enveloppe - Google Patents

Enveloppe de silencieux ou catalyseur de ligne d'echappement pour vehicule automobile et procede de fabrication d'une telle enveloppe Download PDF

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    • Y10T29/49398—Muffler, manifold or exhaust pipe making

Definitions

  • the invention relates to a silencer casing or exhaust line catalyst for a motor vehicle, defined by a tube designed by winding and welding a metal strip, this tube having at least one of its ends a deformation by flow spinning. for the definition of an exhaust gas inlet and / or outlet cone.
  • the invention also relates to its manufacturing process.
  • the present invention will find its application in the field of envelopes for mufflers or catalytic converter used in the composition of an exhaust line for a motor vehicle.
  • this envelope results, for example, from the winding of a sheet blank on itself.
  • the edges of the blank are then assembled by crimping to form the envelope at the ends of which are fitted inlet and outlet cones.
  • the flow-forming solution consists in deforming, by means of suitable tools, the ends of such a tube so as to conform inlet and outlet cones opening out through a section of tube of reduced diameter. Note that the tube is itself obtained by forming and welding, starting from a plate or a metal strip.
  • this metal strip of width corresponding to the perimeter of the tube passes through a profiling unit ensuring the winding of this strip on itself so as to present, edge to edge, its lateral sides before their welding takes place. Consequently, the tube leaving continuously from this forming line is cut into regular sections which will then be oriented towards the other stations for making the silencer or the catalytic converter, in particular towards the flow-forming stations for the definition of the cones. entry and exit.
  • the flow turning solution leads to products with a lower cost price, since they require less manufacturing time, but in addition to increased resistance.
  • the tube results from a spiral winding and welding process of a metal strip.
  • the weld line itself forms a spiral around the tube so that it cannot extend parallel to the axis of the latter, in particular in the portions intended to undergo deformation, more particularly by filming.
  • the invention relates to a silencer casing or exhaust line catalyst for a motor vehicle, defined by a tube designed by winding and welding a metal strip, this tube having at least one of its ends. a deformation by flow-forming for the definition of an inlet and / or outlet cone of the exhaust gases, characterized in that at least in the portion or portions of the tube shaped by flow-turning, the weld line, ensuring the closure of the wound metal strip forms an angle with respect to the axis of said tube.
  • the invention also relates to a method of manufacturing such a silencer casing or exhaust line catalyst for a motor vehicle comprising an inlet and / or outlet cone opening out through a section of tube of smaller diameter. , characterized by the fact that:
  • a tube is made by spiral winding and welding of a metal strip; - For the design of the inlet and / or outlet cone of said envelope, one and / or the other end of the tube is deformed by flow-turning.
  • Figure 1 is a schematic representation of a silencer casing or catalytic converter according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic representation of the tube, before flow turning, intended to constitute this envelope.
  • the present invention relates to a casing 1 of a silencer or exhaust line catalyst for a motor vehicle.
  • This envelope 1 usually ends at its ends 2, 3 with an inlet cone 4 and an outlet cone 5. These open out through a section of tube 6, 7 of smaller diameter and by the through which the silencer or the catalyst integrates into said exhaust line.
  • this envelope 1 is designed from a metal tube 8 at the ends 9, 10 of which deformations have been carried out by flow spinning to conform the inlet 4 and outlet 5 cones.
  • This tube 8 and the flow forming tool 11 are illustrated diagrammatically in FIG. 2.
  • the tube 8 results from the winding and welding of a metal strip 12, knowing that in the portions 13, 14 of this tube 8 shaped by flow-turning the weld line 15 ensuring the closure of this strip wound metal 12 forms an angle 16 with respect to the axis 17 of said tube 8.
  • the latter results from the spiral winding of said metal strip 12 so that the weld line 15 itself describes a spiral whose tangent is at no point parallel to this axis 17 of the tube 8, in particular in the portions 13, 14 intended to be deformed by flow spinning.

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Abstract

L'invention a trait à une enveloppe de silencieux ou catalyseur de ligne d'échappement pour véhicule automobile, définie par un tube (8) conçu par enroulement et soudure d'une bande métallique (12), ce tube (8) présentant, à l'une au moins de ses extrémités (9, 10), une déformation par fluotournage pour la définition d'un cone d'entrée (4) et/ou de sortie (5) des gaz d'échappement. Au moins dans la ou les portions (13, 14) du tube (8) conformé par fluotournage, la ligne de soudure (15) assurant la fermeture de la bande métallique enroulée (12), forme un angle (16) par rapport à l'axe (17) dudit tube (8). L’invention concerne encore un procédé pour la fabrication d’une telle enveloppe.

Description

ENVELOPPE DE SILENCIEUX OU CATALYSEUR DE LIGNE D'ECHAPPEMENT POUR VEHICULE AUTOMOBILE ET PROCEDE DE FABRICATION D'UNE TELLE ENVELOPPE
L'invention concerne une enveloppe de silencieux ou catalyseur de ligne d'échappement pour véhicule automobile, définie par un tube conçu par enroulement et soudure d'une bande métallique, ce tube présentant à l'une au moins de ses extrémités une déformation par fluotournage pour la définition d'un cône d'entrée et/ou de sortie des gaz d'échappement. L'invention porte également sur son procédé de fabrication.
La présente invention trouvera son application dans le domaine des enveloppes pour silencieux ou convertisseur catalytique entrant dans la composition d'une ligne d'échappement pour véhicule automobile .
Il est connu de concevoir les enveloppes de silencieux ou catalyseur de ligne d'échappement pour véhicule automobile, soit par un procédé de sertissage, soit par fluotournage. Dans le premier cas, cette enveloppe résulte, par exemple, de l'enroulement d'un flan de tôle sur lui même. Les bords du flan sont ensuite assemblés par sertissage pour former l'enveloppe aux extrémités de laquelle sont rapportés des cônes d' entrée et de sortie. La solution de fluotournage consiste à déformer par l'intermédiaire d'outils adaptés, les extrémités d'un tel tube de manière à conformer des cônes d'entrée et de sortie débouchant au travers d'un tronçon de tube de diamètre réduit. A noter que le tube est lui même obtenu par formage et soudure, partant d'un plat ou d'une bande métallique.
A ce propos, cette bande métallique, de largeur correspondant au périmètre du tube traverse une unité de profilage assurant l'enroulement de cette bande sur elle-même de manière à présenter, bord à bord, ses côtés latéraux avant qu'intervienne leur soudure . En conséquence, le tube sortant en continu de cette ligne de formage est découpé en tronçons réguliers qui vont ensuite être orientés vers les autres postes de confection du silencieux ou du convertisseur catalytique, en particulier vers les postes de fluotournage pour la définition des cônes d'entrée et de sortie. Comparativement aux conceptions par mécano-soudure, la solution du fluotournage conduit à des produits d'un coût de revient inférieur, car nécessitant un temps de fabrication moindre, mais en plus de résistance accrue. Aussi, c'est dans le cadre d'une première démarche inventive que l'on a pensé revoir la conception d'une telle enveloppe de silencieux, partant d'un tube réalisé par enroulement d'une bande métallique soudée, pour aboutir, au final, à un produit encore plus solide et, surtout, qui permet une diminution sensible du risque de défaut de conception.
Dans le cadre d'une seconde démarche inventive l'on a analysé les contraintes imprimées au matériau constituant le tube en cours de fluotournage pour constater que le fluage du matériau, intervenant dans une direction essentiellement axiale au tube, a pour conséquence de soumettre la ligne de soudure, s' étendant dans cette même direction, à des contraintes importantes se traduisant par des affaiblissements localisés et des microfissures d'où un taux de rébus important, sans compter une tenue dans le temps moindre de l'enveloppe.
A ce propos, dans le cadre d'une production en grande série, s'il existe un risque substantiel de produit à défaut, un contrôle simplement par échantillonnage n'est plus possible et il est indispensable de mettre en place une unité de contrôle systématique ce qui, là encore, accroît le coût de production.
C'est dans ces conditions que l'on a imaginé concevoir une enveloppe à partir d'un tube réalisé par enroulement et soudure d'une bande métallique, sachant que dans les portions venant à subir une déformation par fluotournage, la ligne de soudure dudit tube ne s'étend pas suivant une direction parallèle, mais forme un angle par rapport à l'axe de ce tube.
De manière avantageuse, le tube résulte d'un procédé d'enroulement et soudure en spirale d'une bande métallique. Dans ces conditions, la ligne de soudure forme elle-même une spirale autour du tube de sorte qu'elle ne peut s'étendre parallèlement à l'axe de ce dernier, en particulier dans les portions destinées à subir des dé ormations, plus particulièrement par luotournage.
Les avantages résultant de la présente invention sont substantiels puisque l'on obtient une réduction sensible du risque de défaut au niveau de la ligne de soudure, dans les zones formées par fluotournage, d'une enveloppe de silencieux ou convertisseur catalytique .
A cet effet, l'invention concerne une enveloppe de silencieux ou catalyseur de ligne d'échappement pour véhicule automobile, définie par un tube conçu par enroulement et soudure d'une bande métallique, ce tube présentant à l'une au moins de ses extrémités une déformation par fluotournage pour la définition d'un cône d'entrée et/ou de sortie des gaz d'échappement, caractérisée par le fait qu'au moins dans la ou les portions du tube conformé par fluotournage, la ligne de soudure, assurant la fermeture de la bande métallique enroulée, forme un angle par rapport à l'axe dudit tube.
L'invention concerne encore un procédé de fabrication d'une telle enveloppe de silencieux ou catalyseur de ligne d' échappement pour véhicule automobile comportant un cône d' entrée et/ou de sortie débouchant au travers d'un tronçon de tube de diamètre plus petit, caractérisé par le fait que :
- on réalise un tube par enroulement spiral et soudure d'une bande métallique ; - pour la conception du cône d'entrée et/ou de sortie de ladite enveloppe, on déforme par fluotournage l'une et/ou l'autre extrémité du tube .
D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre.
La compréhension de cette description sera facilitée en se référant au dessin ci-joint, dans lequel :
la figure 1 est une représentation schématisée d'une enveloppe de silencieux ou convertisseur catalytique conforme à l' invention ;
- la figure 2 est une représentation schématisée du tube, avant fluotournage, destiné à constituer cette enveloppe.
Tel que représenté dans les figures du dessin ci-joint, la présente invention a trait à une enveloppe 1 de silencieux ou catalyseur de ligne d' échappement pour véhicule automobile .
Cette enveloppe 1 se termine habituellement à ses extrémités 2 , 3 par un cône d'entrée 4 et un cône de sortie 5. Ceux-ci sont débouchant au travers d'un tronçon de tube 6, 7 de diamètre plus petit et par l'intermédiaire desquels le silencieux ou le catalyseur s'intègre dans ladite ligne d'échappement.
En fin de compte, cette enveloppe 1 est conçue à partir d'un tube métallique 8 aux extrémités 9, 10 duquel ont été réalisées des déformations par fluotournage pour conformer les cônes d' entrée 4 et de sortie 5.
Il est illustré de manière schématisée dans la figure 2 ce tube 8 et l'outil de fluotournage 11. En fin de compte, le tube 8 résulte de l'enroulement et de la soudure d'une bande métallique 12, sachant que dans les portions 13, 14 de ce tube 8 conformé par fluotournage la ligne de soudure 15 assurant la fermeture de cette bande métallique enroulée 12 forme un angle 16 par rapport à l'axe 17 dudit tube 8.
De manière avantageuse, ce dernier résulte de l'enroulement en spirale de ladite bande métallique 12 de sorte que la ligne de soudure 15 décrit elle-même une spirale dont la tangente n'est en aucun point parallèle à cet axe 17 du tube 8, en particulier dans les portions 13, 14 destinées à être déformée par fluotournage.

Claims

REVENDICATIONS
1) Enveloppe de silencieux ou catalyseur de ligne d'échappement pour véhicule automobile, définie par un tube (8) conçu par enroulement et soudure d'une bande métallique (12) , ce tube (8) présentant, à l'une au moins de ses extrémités (9, 10) , une déformation par fluotournage pour la définition d'un cône d'entrée (4) et/ou de sortie (5) des gaz d'échappement, caractérisée par le fait qu'au moins dans la ou les portions (13, 14) du tube (8) conformé par fluotournage, la ligne de soudure (15) , assurant la fermeture de la bande métallique enroulée (12) , forme un angle (16) par rapport à l'axe (17) dudit tube (8) .
2) Enveloppe de silencieux ou catalyseur de ligne d'échappement pour véhicule automobile, caractérisé par le fait que la ligne de soudure (15) au niveau du tube (8) décrit une spirale .
3) Procédé de fabrication d'une enveloppe de silencieux ou catalyseur de ligne d'échappement pour véhicule automobile comportant un cône d'entrée (4) et/ou de sortie (5) débouchant au travers d'un tronçon de tube (6, 7) de diamètre plus petit, caractérisé par le fait que :
- on réalise un tube par enroulement spiral et soudure d'une bande métallique (12) ;
- pour la conception du cône d'entrée (4) et/ou de sortie (5) de ladite enveloppe, on déforme par fluotournage l'une et/ou l'autre extrémité (9, 10) du tube (8)
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