L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.

Les boites d'échappements catalytiques se présentent généralement sous forme d'un monolithe actif alvéolaire entouré par un matelas isolant et disposé dans un logement cylindrique de dimension correspondante, ce logement étant muni à ses extrémités, éventuellement avec interposition d'anneaux de maintien poreux correspondants, de parties tronconiques, éventuellement isolantes, de liaison à des tuyaux de raccordement correspondants.

Généralement, le monolithe actif alvéolaire, qui est constitué sous forme d'un ou plusieurs éléments cylindriques, est fixé au moyen de rubans adhésifs ou d'agrafes métalliques dans le matelas isolant et est éventuellement muni à ses extrémités des anneaux de maintien poreux correspondants, puis l'ensemble obtenu est monté dans un tube pré-débité, au moyen d'une machine d'enfilage indépendante poussant ledit ensemble dans ledit tube. Ce nouveau sous- ensemble est pourvu d'un gravage reproduisant les différentes caractéristiques de la boîte catalytique, puis les extrémités du tube pré-débité sont éventuellement munies intérieurement chacune d'une paroi concentrique tronconique, sur lesquelles lesdites extrémités sont déformées en troncs de cône par fluotournage ou par repoussage à chaud, après chauffage préalable de celles-ci par induction, pour réaliser des chambres périphériques isolantes ou non formant les parties de raccordement à des tuyaux correspondants.

Les anneaux de maintien poreux, qui peuvent tre montés aux extrémités du monolithe actif, sont généralement réalisés en un tricot métallique.

Les parois concentriques tronconiques qui peuvent tre montées à l'intérieur du tube pré-débité, de part et d'autre du monolithe actif pourvu éventuellement des anneaux en tricot métallique, sont réalisées préalablement par fluotournage ou par emboutissage et sont disposées dans ledit tube prédécoupé avant les opérations de fluotournage ou de repoussage respectives des deux extrémités.

Les opérations de déformation par fluotournage ou repoussage de ces extrémités sont, actuellement, réalisées successivement et indépendamment, soit sur une mme machine, avec retournement et remontage à la fin de la première opération, soit sur deux machines identiques montées en opposition ou côte-à- côte, le tube étant alors démonté de la première machine après la première opération, pour tre remonté par l'extrémité fluotournée dans la deuxième machine, en vue de l'exécution de la deuxième opération.

La ou les machines utilisées à cet effet sont avantageusement du type tour horizontal à commande numérique. Dans le cas d'une utilisation de deux machines montées en opposition, il suffit simplement de prévoir un moyen de transfert rectiligne de la pièce à usiner de la première vers la deuxième machine.

En cas d'utilisation de deux machines disposées côte-à-côte, le dispositif de transfert correspondant est du type permettant un retournement de la pièce pendant son déplacement transversal d'une machine à l'autre.

Les parois concentriques tronconiques destinées à tre éventuellement montées à l'intérieur du tube pré-débité en vue de la réalisation, par fluotournage ou repoussage des extrémités dudit tube pré-débité, des chambres périphériques isolantes formant les parties de raccordement à des tuyaux correspondants, sont avantageusement montées dans les extrémités correspondantes lors d'opérations intermédiaires, juste avant le fluotournage ou repoussage des extrémités correspondantes.

Ces procédés de réalisation de boîtes catalytiques connus permettent, certes, l'obtention de pièces techniquement correctes. Cependant, leur mise en oeuvre est relativement longue et complexe, faisant intervenir des postes de travail séparés, sur certains desquels des opérations sont effectuées entièrement manuellement, de sorte que le temps nécessaire à la fabrication de ces boîtes est relativement long, ce qui entraîne une augmentation considérable de leur prix de revient.

En outre, le temps d'opération est également allongé, du fait que le chauffage des extrémités du tube pré-débité, avant les opérations de fluotournage ou de repoussage, doit tre effectué entièrement indépendamment de ces opérations, c'est-à-dire par mise en place préalable autour desdites extrémités des moyens de chauffage par induction, ces moyens devant tre écartés pour permettre la mise en oeuvre des galets de déformation.

La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un procédé et un dispositif de réalisation de boîtes catalytiques

permettant de réaliser lesdites boîtes dans une suite d'opérations ininterrompue limitant l'intervention humaine à un minimum d'opérations.

A cet effet, le procédé de réalisation de boîtes catalytiques est caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement, sur une ligne semi-automatique unique, à préparer au moins un monolithe, éventuellement avec des anneaux en tricot métallique d'extrémité, à entourer ledit monolithe d'un matelas isolant et à coller ledit matelas isolant sur ledit monolithe, à enfiler alors et à positionner le sous-ensemble obtenu, automatiquement, dans un tube pré-débité, à graver ledit tube de ses caractéristiques techniques, puis à le transférer dans un moyen spécifique de maintien, de serrage et d'entraînement en rotation, à introduire, éventuellement, dans chaque extrémité du tube pré-débité un cône d'isolation, à chauffer alors simultanément les extrémités dudit tube pré-débité, à déformer lesdites extrémités, après atteinte d'une température prédéterminée au moyen d'un dispositif de déformation à galets, avec maintien d'une température de formage, à extraire et à évacuer la boîte obtenue après l'opération de fluotournage ou de repoussage vers un dispositif de refroidissement en continu, la boîte étant réceptionnée, à la sortie de ce dispositif de refroidissement, dans un moyen d'accumulation avant stockage, conditionnement ou assemblage ultérieur.

L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par un poste de préparation d'au moins un monolithe, par un ensemble de montage et de positionnement dudit monolithe dans un tube pré-débité, par un poste de gravage du tube pré-débité, par un moyen spécifique de maintien, de serrage et d'entraînement en rotation, par des postes de distribution et de mise en place éventuelle des cônes d'isolation, par une installation de chauffage et de maintien en température des extrémités à déformer, par un dispositif de déformation à galets, par un moyen d'extraction et d'évacuation de la boîte obtenue après l'opération de fluotournage ou de repoussage, par un dispositif de refroidissement en continu, et par un moyen d'accumulation avant stockage, conditionnement ou assemblage ultérieur, 1'ensemble de ces éléments étant reliés entre-eux par l'intermédiaire de dispositifs de transfert, en une ligne continue.

L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en plan d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention ;

la figure 2 est une vue en élévation frontale, à plus grande échelle, du moyen spécifique de maintien, de serrage et d'entraînement en rotation du tube pré-débité en vue du fluotournage ou repoussage ; la figure 3 est une vue agrandie de la figure 2, en élévation latérale et en coupe, du mandrin de serrage et d'entraînement du tube pré-débité ; la figure 4 est une vue schématique en élévation frontale représentant les moyens de chauffage préalable et de maintien de température pendant le formage des extrémités du tube pré-débité, et la figure 5 est une vue schématique en perspective expliquant l'opération de fluotournage ou repoussage bilatérale et simultanée.

Conformément à l'invention, et comme le montre plus particulièrement, à titre d'exemple, la figure 1 des dessins annexés, le procédé de réalisation de boîtes catalytiques consiste essentiellement, sur une ligne semi- automatique unique, à préparer, dans un poste 1, au moins un monolithe, éventuellement avec des anneaux en tricot métallique d'extrémité, à entourer ledit monolithe d'un matelas isolant et à coller ledit matelas isolant sur ledit monolithe, à enfiler alors et à positionner le sous-ensemble obtenu, automatiquement, dans un tube pré-débité, dans un ensemble de montage et de positionnement 2. Ledit tube est alors gravé de ses caractéristiques techniques dans un poste de gravage 3, puis il est transféré dans un moyen spécifique 4 de maintien, de serrage et d'entraînement en rotation. Ensuite, un cône d'isolation est éventuellement introduit dans chaque extrémité du tube pré-débité au moyen de postes 5 de distribution et de mise en place de cônes d'isolation, puis les extrémités dudit tube pré-débité sont chauffées simultanément au moyen d'une installation 6 de chauffage et de maintien en température des extrémités à déformer.

Ensuite, après atteinte d'une température prédéterminée, les extrémités du tube pré-débité sont déformées, au moyen d'un dispositif de déformation à galets 7, avec maintien d'une température de formage par l'intermédiaire de l'installation 6. Après réalisation des extrémités par cette opération de fluotournage ou de repoussage, la boîte obtenue est extraite et évacuée vers un dispositif de refroidissement en continu 8, la boîte étant réceptionnée, à la sortie de ce dispositif de refroidissement 8, dans un moyen 9 d'accumulation avant stockage, conditionnement ou assemblage ultérieur.

Selon une caractéristique de l'invention, la préparation du monolithe dans le poste 1 est effectuée par disposition dudit monolithe, en un ou plusieurs éléments, éventuellement avec les anneaux d'extrémités en tricot métallique, dans une enrouleuse 10, le monolithe étant pourvu de son matelas isolant par

introduction dudit matelas dans 1enrouleuse 10, ledit matelas étant préalablement muni, pendant son trajet d'insertion dans l'enrouleuse 10, d'un encollage permettant sa fixation définitive sur le monolithe, dans ladite enrouleuse 10, par rotation de cette dernière. Ainsi, il est possible de réaliser de manière particulièrement rapide et fiable le sous-ensemble monolithe actif-anneaux d'extrémité éventuels-matelas isolant, les opérations manuelles consistant simplement, d'une part, à placer le ou les éléments constitutifs du monolithe dans l'enrouleuse et à disposer éventuellement les anneaux d'extrémité contre des gabarits prévus à cet effet et, d'autre part, à introduire dans 1'enrouleuse 10, après préparation du monolithe cylindrique, le matelas isolant, qui est automatiquement couvert d'un adhésif et appliqué ensuite de manière définitive sur la paroi extérieure du monolithe.

Ce poste 1 est constitué, outre par 1'enrouleuse 10, par un magasin 10'de monolithes sous forme d'éléments cylindriques, par un magasin 10"de matelas isolants et par un magasin 10"'d'anneaux en tricot métallique. Ainsi, un opérateur placé devant l'enrouleuse 10 pourra servir cette dernière de manière parfaitement ergonomique, c'est-à-dire en ayant aisément accès à tous les éléments nécessaires à la préparation du sous-ensemble monolithe.

L'ensemble 2 de montage et de positionnement du monolithe dans un tube pré-débité est avantageusement constitué par un magasin 11 de tubes pré- débités, par un moyen 12 de déplacement et d'enfilage du monolithe dans le tube pré-débité et par un moyen 12'de maintien en butée dudit tube pré-débité et de transfert de ce dernier, après enfilage du monolithe, vers le poste de gravage 3 en aval, le positionnement du sous-ensemble comportant le monolithe dans le tube pré-débité étant vérifié par contrôle de la course du moyen 12 de déplacement et d'enfilage. De préférence, le moyen 12 de déplacement et d'enfilage du monolithe est avantageusement constitué sous forme d'un vérin hydraulique, pneumatique ou électrique, dont la course est contrôlée par l'intermédiaire de contacts de fin de course ou analogues, alors que le moyen 12'de maintien en butée du tube consiste en une simple butée d'appui dudit tube. La mise en place du tube pré-débité dans l'ensemble 2, en butée contre le moyen 12'de maintien en butée est effectuée manuellement par l'opérateur, de préférence en temps masqué, c'est-à-dire pendant la préparation du monolithe destiné à tre monté dans ledit tube.

De manière connue, le poste de gravage 3 du tube pré-débité est constitué par un dispositif de marquage à outils coupants ou d'altération de surface du type fraise, à laser ou de percussion ou analogue et n'est pas décrit en détail.

Le moyen spécifique 4 de maintien, de serrage et d'entraînement en rotation du tube pré-débité avec le sous-ensemble comportant le monolithe actif, représenté plus particulièrement à la figure 2 des dessins annexés, consiste en une lunette 13 formant bâti de support d'un mandrin 14 à accès bilatéral, entraîné en rotation par un moteur 15, également monté sur ledit bâti. Le mandrin 14 est avantageusement pourvu de mors 14'à serrage rapide commandés à distance et n'est pas décrit plus en détail.

Le moyen spécifique 4 de maintien, de serrage et d'entraînement en rotation du tube pré-débité est, en outre, complété par des butées automatiques de positionnement 4', disposées symétriquement de part et d'autre de la lunette 13 formant bâti de support du mandrin 14 à accès bilatéral et s'étendant dans l'axe dudit mandrin 14. Ces butées automatiques de positionnement 4'sont avantageusement constituées sous forme de vérins, dont la tige de piston est pourvue d'un plateau ou disque d'appui contre les extrémités correspondantes du tube pré-débité renfermant le sous-ensemble comportant le monolithe et dont la course est préalablement réglée au moyen de butées ou analogues. Ainsi, le positionnement correct du tube pré-débité avec le monolithe actif, après son insertion dans le mandrin 14, peut tre simplement effectué, avant le serrage des mors de ce dernier, par actionnement simultané des deux butées automatiques de positionnement 4'. En effet, la course de ces butées étant préalablement réglée, chacune d'entre-elles ne déplacera le tube pré-débité que dans la limite préalablement impartie, de sorte qu'un centrage sera aisément garanti.

L'entraînement du mandrin 14 par le moteur 15 est préférentiellement réalisé par l'intermédiaire d'une chaîne de transmission, engrenant, d'une part, avec un disque denté solidaire de l'arbre du moteur 15 et, d'autre part, avec une couronne dentée 16 solidaire d'une face du mandrin 14.

La figure 3 des dessins annexées représente en détail le guidage en rotation du mandrin 14 sur le bâti formé par la lunette 13 et qui consiste en un montage de l'ensemble dudit mandrin 14 dans un dispositif de roulement à billes ou à rouleaux 17, dont la cage intérieure 18 est mobile et est munie de flasques latéraux 19 de fixation de la couronne d'entraînement dentée 16.

Les postes 5 de distribution et de mise en place éventuelle des cônes d'isolation, dans les extrémités correspondantes du tube pré-débité consistent essentiellement en deux dispositifs de présentation desdits cônes dans une disposition verticale à un bras 20 de transfert et d'insertion dans lesdites extrémités du tube pré-débité, chaque dispositif de présentation étant pourvu d'un moyen d'alimentation par gravité ou par pression (non représenté), délivrant lesdits cônes

individuellement. Un tel moyen d'alimentation peut, soit consister en un distributeur par gravité muni d'un moyen de retenue et de délivrance individuelle desdits cônes, soit tre réalisé sous forme d'un distributeur chargé par ressort déplaçant les cônes verticalement jusqu'à une butée de maintien et de délivrance individuelle.

Le chauffage et le maintien en température des extrémités à déformer du tube pré-débité monté dans le mandrin 14 du moyen spécifique 4 de maintien, de serrage et d'entraînement en rotation est réalisé au moyen d'une installation 6 qui comporte, d'une part, au moins deux rampes 21 de brûleurs à gaz (figures 4 et 5), s'étendant chacune le long d'une génératrice des extrémités du tube pré-débité et, d'autre part, au moins un brûleur de formage 22 destiné à précéder le dispositif 7 de déformation à galets, afin de maintenir une température de formage constante. De préférence, les brûleurs de la rampe 21 et le brûleur de formage 22 affectés à chaque extrémité du tube pré-débité sont reliés à un dispositif de distribution 23 indépendant spécifique auxdites extrémités.

Conformément à une caractéristique de l'invention et comme le montre plus particulièrement la figure 5 des dessins annexés, 1'installation 6 de chauffage et de maintien en température des extrémités à déformer du tube pré- débité peut tre complétée par un moyen 24 de contrôle de la température desdites extrémités consistant en une lunette infrarouge ou un autre capteur de température, de type connu en soi. Un tel moyen 24 de contrôle permet de déclencher de manière automatique l'alimentation de la rampe 21 de brûleurs à gaz, dès que la température de formage recherchée est atteinte et de surveiller le maintien en température désirée, réalisé pendant le formage par le ou les brûleurs 22.

Le dispositif de déformation à galets 7 est avantageusement constitué, pour chaque extrémité du tube pré-débité, par deux galets 25 montés en opposition à hauteur de l'axe longitudinal dudit tube, chacun avec possibilité de déplacement suivant deux axes perpendiculaires, sur des tables de support 26. La figure 1 des dessins annexés ne représente, pour des raisons de clarté du dessin, qu'un seul galet 25 avec sa table 26. Chaque galet 25 est avantageusement monté sur un levier 27 et chaque table de support 26 est, de préférence, constituée par un support formant guide pour un coulisseau 28, déplacé sur ledit guide par un vérin 29 et portant le levier 27, qui est actionné en pivotement, avec son galet 25 par l'intermédiaire d'un autre vérin 30.

Ainsi, pour réaliser le formage d'une extrémité du tube pré-débité, il suffit de déplacer les galets 25 correspondants à l'endroit du tube formant jonction avec la partie à déformer, puis de déplacer chaque galet 25 en direction de

l'extrémité libre du tube par l'intermédiaire du vérin 29 d'actionnement du coulisseau 28 de support de levier 27 portant ledit galet 25, ce déplacement devant tre effectué simultanément avec un mouvement de pivotement du levier 27, sous l'action du vérin de commande 30 correspondant tendant à rapprocher le galet 25 de l'axe du tube pré-débité pendant le mouvement longitudinal, afin de conférer à ladite extrémité la conicité recherchée.

A l'issue du fluotournage ou repoussage des extrémités, la boîte obtenue est démontée du mandrin 14 constituant le moyen 4 de maintien, de serrage et d'entraînement en rotation par l'intermédiaire d'un moyen d'extraction et d'évacuation de ladite boîte, non représenté. Un tel moyen d'extraction peut, par exemple, tre constitué par un mandrin ou une broche expansible monté de manière escamotable sur une potence et pouvant tre affecté par l'intermédiaire de ladite potence d'un mouvement de translation latéralement à l'axe du mandrin 14, afin d'amener la boîte catalytique vers un moyen de transfert à rampes ou analogue 31 pourvu, éventuellement, d'un changeur de direction 32. Un tel changeur de direction 32 est notamment adapté pour aboutir à une réduction de 1'ensemble de l'installation en permettant de disposer les postes de travail successifs, non pas en ligne l'un derrière l'autre, mais suivant des dispositions angulaires, de préférence à 90°, permettant de réduire 1'encombrement total.

Le dispositif 8 de refroidissement en continu des boîtes catalytiques se présente avantageusement sous forme d'un tunnel 33 pourvu, dans sa partie inférieure, d'une bande transporteuse 34 et, dans sa partie supérieure, d'échangeurs de chaleur 35, de préférence avec ventilateurs de propulsion d'air. Ainsi, les boîtes traversant le dispositif de refroidissement 8 sont soumises pendant toute la traversée de ce dispositif à un courant d'air frais qui a pour conséquence d'amener la température de leurs extrémités fluotournées ou repoussées à une température sensiblement égale à la température ambiante du local dans lequel se trouve l'installation, de sorte que tout risque de brûlure accidentelle d'un opérateur, ainsi que toute gne due à une chaleur excessive sont évités.

Le moyen 9 d'accumulation des boîtes avant le stockage, le conditionnement ou un assemblage ultérieur est relié directement à la sortie du dispositif de refroidissement 8 et consiste avantageusement en une rampe inclinée vers le bas à partir de ladite sortie, cette rampe pouvant tre munie, de préférence, de rehausses arrière et latérales permettant une accumulation tampon relativement importante. Ainsi, il est possible à un opérateur de réaliser un transfert à un stockage intermédiaire, un conditionnement ou un assemblage ultérieur et, éventuellement le transfert d'un conditionnement, sans pour autant qu'il soit

nécessaire d'arrter l'installation, les boîtes catalytiques sortant en continu du dispositif de refroidissement 8 pouvant s'accumuler pendant un certain temps dans le moyen 9.

Enfin, les différents postes de travail de l'installation conforme à l'invention sont reliés entre eux par l'intermédiaire de dispositifs de transfert en ligne continu, qui ne sont pas décrits plus en détail et dont la constitution est facilement accessible à l'homme du métier.

Selon une autre caractéristique de l'invention, 1'ensemble des dispositifs affectés au montage des tubes pré-débités, au montage éventuel des cônes isolants dans les extrémités de ces derniers, au chauffage desdites extrémités, à la déformation de ces dernières par fluotournage ou repoussage, au démontage et au transfert des boîtes obtenues, ainsi qu'à leur refroidissement sont avantageusement commandés et contrôlés par l'intermédiaire d'un dispositif de contrôle informatique, non représenté, et de circuits électroniques de transmission non représentés.

La figure 3 des dessins annexés représente, à titre d'exemple, une boîte catalytique obtenue par mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention au moyen de l'installation suivant la figure 1, cette boîte étant encore serrée dans le mandrin 14 du moyen 4, après fluotournage ou repoussage des extrémités.

Comme il ressort de cette figure 3, cette boîte est constituée par un monolithe actif 36 délimité à ses extrémités par deux anneaux en tricot métallique 37 et enfermé dans un matelas isolant (non représenté). A chaque extrémité du monolithe, la boîte est pourvue intérieurement d'un cône isolant 38 délimitant, avec les extrémités d'un tube pré-débité 39, logeant sensiblement dans sa partie centrale le monolithe actif 36 et les anneaux 37, après fluotournage ou repoussage desdites extrémités, des chambres isolantes coniques 40.

Grâce à l'invention, il est possible de réaliser en une suite d'opérations continue, de manière semi-automatique, des boîtes catalytiques, ce avec une augmentation substantielle du rendement entraînant une économie correspondante en frais de main-d'oeuvre, tout en assurant une meilleure qualité du produit obtenu. Il en résulte que le coût de fabrication des boîtes catalytiques peut tre notablement réduit.

Bien entendu, 1'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.