Brevet FR2463665A1 — publié le 19810227

L'invention, concernant un outil, se rapporte à une disposition de circuit pour appareil électrique de pose servant à enfoncer des clous, agrafes ou analo- gues au moyen d'une bobine d'aimant reliée à la tension alternative par l'intermédiaire d'un interrupteur de puis- sance et d'un étage de commande relié à la source de ten- sion alternative et incluant un interrupteur à touche qui produit, lorsqu'il est actionné, une impulsion des- tinée à fermer l'interrupteur de puissance. On connaît depuis longtemps la structure de base d'un appareil de pose électrique (brevet allemand n0 1 478 899). Le poussoir de pose pour les clous ou ti- rants constitue une partie d'une armature plongeuse fer- romagnétique ou est constitué par celle-ci, laquelle est attirée à l'intérieur d'une bobine magnétique lorsqu'elle est reliée à la source de tension. Un ressort de rappel assure le retour du poussoir de pose en position de repos quand la bobine magnétique est mise hors circuit. En outre, on sait faire en sorte que la commande de la bobine magnétique soit établie à l'aide d'un thyris- tor de puissance. Ledit thyristor est monté en série avec la bobine magnétique sur la tension alternative. A l'aide d'un circuit impulsionnel l'électrode de commande du thy- ristor de puissance est pilotée par un autre thyristor et celui-ci est amorcé lorsque la touche de pression de l'ap- pareil de pose est actionnée (voir la publication de bre- vet allemand n0 2 238 440). Avec les appareils de pose connus, on doit consi- dérer qu'il est désavantageux que la force d'impact dont on dispose soit sensiblement constante. La force d'impact disponible est en relation avec la bobine magnétique uti- lisée et l'armature plongeuse dont on se sert et par con- séquent on ne peut l'accroître pour un appareil donné. Mais il existe de nombreux cas d'application dans lesquels il est souhaitable d'avoir une force d'enfoncement plus faible, par exemple pour endommager aussi peu que possible la surface de la pièce de travail. Pour s'adapter à tous les cas d'application en pratique il faudrait disposer d'une série d'appareils de pose de forces d'enfoncement différentes. L'invention a pour objet de réaliser un appareil de pose électrique pour clous, tirants ou analogues, dont la force d'impact peut être réglée à différentes valeurs. Ce résultat est obtenu, avec un appareil de pose du genre indiqué dans l'introduction, grâce au fait qu'on prévoit un étage de commande auxiliaire incluant un détec- teur de passage par zéro qui n'applique une impulsion de commande auxiliaire sur l'étage de commande principal que lorsqu'une alternance positive ou négative de la source de tension alternative passe juste par zéro ou est passée par zéro, l'impulsion de commande auxiliaire étant en phase avec la tension alternative, et que l'étage de com- mande comprend un étage à retard, grâce auquel l'impulsion de branchement peut 4tre momentanément retardée par rapport à l'impulsion de commande auxiliaire. l'invention part du fait qu'une alternance est commutée par l'intermédiaire de l'interrupteur de puissance sur la bobine magnétique lorsque la puissance d'impact maximale est exigée. Si l'interrupteur de puissance est ouvert avec un certain décalage après passage zéro de l'al- ternance, la bobine magnétique est alors encore disponible pour le reste de l'alternance, ce qui a pour résultat que l'énergie d'enfoncement est diminuée d'une quantité correspondante. Naturellement, l'usager ne peut savoir, lorsqu'il actionne la touche de pression de l'appareil de pose, quElle est à cet instant la position de phase de la tension alter- native. C'est pourquoi on a prévu un détecteur de passage par zéro qui emp4che l'application d'une impulsion de bran- chement à l'interrupteur de puissance si, à l'instant de la fermeture de la touche de l'appareil de pose, la tension alternative est située quelque part entre les passages par zéro. Ce n'est qu'au passage par zéro suivant que l'étage impulsionnel de commande principal est excité par l'inter- médiaire de l'étage impulsionnel de commande auxiliaire, pour fermer l'interrupteur de puissance. A l'aide de l'étage à retard il est alors possible de décaler l'instant de la fermeture de l'interrupteur de puissance et de modifier ainsi la force d'impact de l'ap- pareil de pose et ceci de manière continue, de zéro jus- qu'à la force d'impact maximale. De cette façon, avec le même et seul appareil de pose, il est possible d'effectuer des cloutages dans des matériaux très délicats sans les endommager. Par exem- ple, à l'aide de l'appareil de pose selon l'invention, on peut enfoncer des agrafes dans du bois tendre de 4 mm d'é- paisseur aussi bien que de 18 mm, sans crainte d'endom- magement. Suivant un mode de réalisation de l'invention, on prévoit d'appliquer dans l'étage de commande une im- pulsion d'une alternance sur l'étage à retard. On comprend que l'impulsion d'une alternance qu'applique l'étage de commande à l'étage de retard soit en phase avec la tension alternative sur l'interrupteur de puissance. De cette manière, il est aisé de faire varier, au moyen d'un élé- ment RU à résistance variable, l'instant d'actionnement de l'interrupteur de puissance. Le principe de l'invention peut être mis en oeu- vre avec différentes dispositions de circuit. Suivant un mode de réalisation avantageux, on prévoit que l'étage de commande comporte un thyristor supportant la tension alternative, thyristor dont l'électrode de commande peut être reliée, par l'intermédiaire d'un interrupteur élec- tronique pouvant être piloté, à un condensateur d'amorçage et en ce que le détecteur de passage par zéro comporte également un thyristor dont l'électrode de commande est reliée à la tension alternative de façon que le deuxième thyristor soit branché immédiatement après le passage à zéro et bloque l'entrée de commande de l'interrupteur pouvant être commandé. I'interrupteur électronique pouvant être commandé applique, lorsque l'interrupteur à touche est actionné, une impulsion au premier thyristor afin que celui-ci amorce le thyristor de puissance. Cependant, le deuxième thyristor assure le blocage de l'interrupteur électronique lorsqu'à l'instant de l'actionnement de l'in- terrupteur à touche l'alternance de la tension alternative se trouve entre les passages par zéro. Ce n'est que lors- que l'alternance (positive ou négative) atteint le passage par zéro suivant ou est peu après que l'interrupteur élec- tronique admet l'amorçage du premier thyristor. Selon un autre mode de réalisation, on prévoit que l'interrup- teur pouvant être commandé est un transistor dont la base est reliée aussi bien à un pôle de la source de tension alternative qu'à une électrode du deuxième thyristor, tandis que son trajet collecteur- émetteur est relié à l'électrode de commande du premier thyristor. L'invention sera mieux expliquée et comprise par l'exposé ci-après d'un mode de réalisation de lTin- vention, donné à titre non limitatif, avec référence aux dessins parmi lesquels - la figure 1 est le schéma-bloc d'une disposi- tion de circuit selon l'invention; - la figure 2, un schéma détaillé d'une dispo- sition de circuit selon l'invention; et - la figure 3, des diagrammes servant à expli- quer le fonctionnement de la disposition de circuit selon la figure 2. Avant d'entrer dans les détails que montrent les dessins, on indiquera que chacune des caractéristiques décrites est importante pour l'invention, seule ou en combinaison. Sur la figure 1, on voit la bobine magnétique usuelle 10 d'un appareil de pose électrique classique, qui par ailleurs n'est pas représenté. La bobine 10 est reliée, par l'intermédiaire d'un interrupteur de puissance 11, à une source de tension alternative 12. Un étage im- pulsionnel 14 de commande de fermeture est relié, en série avec un interrupteur à touche 13 de l'appareil de pose non représenté, à la source de tension alternative 12. L'étage de commande 14 applique des impulsions à un étage de retard (ou organe à retard) 15, qui lui-même commande l'interrup- teur de puissance 11. L'étage 14 est lui-même excité par un étage impulsionnel de commande auxiliaire 16 commandé à son tour par un détecteur 17 de passage par zéro. La disposition de circuit selon la figure 1 fonctionne comme suit. Si l'interrupteur à touche 13 est fermé, l'étage impulsionnel de commande 14 applique une impulsion à l'interrupteur de puissance 11 pour fermer ce dernier et pour mettre la bobine magnétique 10 sous tension. Dans ce cas, l'interrupteur de puissance est ouvert seulement pour une alternance de la tension alter- native et se referme ensuite. Mais l'étage auxiliaire 16 empêche que l'impulsion de fermeture destinée à l'inter- rupteur de puissance ne soit fournie à un instant quelcon- que. Bien plus, le détecteur de passage par zéro assure qu'une impulsion de fermeture ne soit appliquée à ltin- terrupteur de puissance 11 que lorsque la tension alter- native passe juste par zéro ou a passé par zéro. A un certain écartement du passage par zéro précédent, l'étage impulsionnel de commande est bloqué et l'interrupteur de puissance Il reste ouvert. Ce n'est qu'au passage par zéro suivant que le détecteur de passage par zéro excite l'éta- ge impulsionnel auxiliaire 16, qui excite à son tour l'é- tage impulsionnel 14 pour fermer l'interrupteur de puis- sance 11. Cependant, l'étage-à retard 15 transfère l'im- pulsion de branchement avec retard en fonction du réglage sur l'entrée de commande de l'interrupteur de puissance 11, de sorte que la fermeture de l'étage de puissance peut être modifiée par rapport au passage par zéro de référence de la tension alternative. De façon correspondante, une alternance complète ou seulement une partie de celle-ci peut être appliquée par l'intermédiaire de puissance 11 à la bobine magnétique 10. Sur la figure 2, la bobine magnétique est égale- ment désignée par 10. Par contre, l'interrupteur à touche est référencé par S1. La bobine magnétique 10 est montée en série avec un thyristor de puissance Th 3 sur la source de tension alternative h1/N. Une combinaison parallèle, constituée par une résistance variable R7 et un potentio- mètre R8, est placée en série avec un triac D4 et reliée à l'électrode de commande du thyristor de puissance Th3. Une borne d'un condensateur C4 est reliée à un point in- termédiaire entre ladite combinaison parallèle et le triac et l'autre borne du condensateur est reliée au pôle N. Après le triac on a monté, parallèlement au condensateur 04, un autre condensateur C5. Une diode à vide D5 shunte la bobine magnétique. La combinaison série d'un thyristor Thl et d'une résistance R6 est montée en parallèle avec la combinaison série du thyristor Th3 et de la bobine magnétique 10, sur la source de tension. Un point intermédiaire entre le thyristor Thl et une résistance R6 est relié à la combi- naison de résistances parallèles R7/R8. L'électrode de commande du thyristor Thl est reliée à l'émetteur d'un transistor Tl dont le collecteur est relié, par l'inter- médiaire d'un condensateur C3, à un point de jonction entre deux diodes D2 et D3 montées en série. la diode D2 a son autre électrode reliée, par l'intermédiaire de l'in- terrupteur à touche Si, au pôle N. La base du transistor Tl est reliée au pôle l1 par l'intermédiaire des résis- tances R5 et R2 montées en série. La combinaison série d'une résistance R4 et d'un condensateur C2 est branchée en série avec la résistance R6 sur-la source de tension alternative. Un autre thyristor Th2 est relié par une électrode à un point de jonction intermédiaire entre les résistances R5 et R2, tandis que l'autre électrode est reliée par un point de jonction intermédiaire entre le thyristor Thl et la résistance R6. L'électrode de comman- de du thyristor Th2 est reliée à un point de johction in- termédiaire entre la résistance R4 et le condensateur 02. le point commun de jonction de l'émetteur du transistor Tl et de l'électrode de commande du thyristor Thl est relié à une résistance RH dont l'autre extrémité est reliée au point de jonction intermédiaire entre le 2463665- thyristor Th1 et la résistance R6. Au point commun de jonction de l'émetteur du transistor Tl et de la résistan- ce RH est reliée une diode Dl dont l'autre électrode est connectée à une borne d'une combinaison parallèle consti- tuée par une résistance R3 et un condensateur C1, qui est reliée par ailleurs au point de jonction de la résistance R2 et de la base du transistor Tl. L'autre borne de la combinaison parallèle R3/C1 est également relié à un point de la jonction connectant le thyristor Thl et la résis- tance R6. La disposition de circuit selon la figure 2 fonctionne comme suit. Le transistor Tl reçoit son courant de base par l'intermédiaire des résistances R5 et R2. Mais, comme le thyristor Th2 est amorcé au moyen de l'élé- ment RC constitué par R4 et C2 au début de l'alternance, il supprime la tension de commande du transistor Tl. Par suite, si la touche de l'interrupteur Si est enfoncée à un instant quelconque se trouvant entre les passages par zero d'une alternance, l'impulsion appliquée par le con- densateur C3 au collecteur du transistor Tl ne peut rien provoquer, c'està-dire que le thyristor Thl n'est pas amorcé. Si l'on continue à appuyer sur la touche de l'in- terrupteur Si, une impulsion du condensateur C3 peut alors passer par le trajet collecteur-émetteur du transistor Tl pour être appliquée à l'électrode de commande du thy- ristor Thl, car une tension de commande subsiste encore pendant le passage par zéro ou immédiatement après sur le transistor Tl. Ainsi, le thyristor Thl n'est amorcé qu'au début d'une alternance et laisse passer celle-ci complètement. La tension aux bornes de la résistance R6 sert à amorcer, par l'intermédiaire du circuit de déclen- chement constitué par les condensateurs C4 et C5 et le triac D4, le thyristor de puissance Th3 qui met alors la bobine magnétique 10 sous tension. L'instant d'amorçage du thyristor Th3 peut être décalé par modification de la résistance R8 pour régler la puissance de la bobine ma- gnétique 10 pour l'alternance et par conséquent la force d'impact désirée. La modification de la force d'impact ou d'en- foncement est particulièrement nette sur les diagrammes de la figure 3. Le diagramme supérieur montre l'allure de la courbe de tension de la source de tension alterna- tive Ml/N. Le graphique situé en dessous fournit l'ins- tant o une touche est enfoncée. L'alternance positive. qui s'ensuit passe, suivant le fonctionnement décrit plus haut, du thyristor Thl, à la résistance R6. Ceci se voit par la représentation du diagramme o l'on a représenté la tension UR6 chutant dans la résistance R6. Ainsi qu'il a été dit, l'instant d'amorçage du thyristor de puissance Th3 peut être modifié, entre la pleine alternance et zéro. Ceci se voit sur le diagramme inférieur de la figure 3 qui fournit l'allure dans le temps de la tension sur la bobine magnétique 10. REVENDICATIONS 1. Disposition de circuit pour appareil élec- trique de pose servant à enfoncer des clous, agrafes ou analogues, comprenant une bobine magnétique branchée sur la tension alternative par l'intermédiaire d'un interrup- teur de puissance et un étage de commande relié à la source de tension alternative et incluant un interrupteur à tou- che, cet étage produisant, lorsque l'interrupteur à tou- che est actionné, une impulsion destinée à fermer l'in- terrupteur de puissance, caractérisée en ce qu'elle com- prend un étage de commande auxiliaire (16) incorporant un détecteur de passage par zéro (17), ledit étage auxi- liaire appliquant, sur l'étage de commande (14), une im- pulsion de commande auxiliaire seulement lorsqu'une alter- nance positive ou négative de la source de tension alter- native (12) passe juste par zéro ou est passée par zéro, en ce que l'impulsion de commande auxiliaire est en phase avec la tension alternative et en ce que l'étage de com- mande (14) inclut un étage à retard (15) grâce auquel l'impulsion de branchement peut être décalée dans le temps par rapport à l'impulsion de commande auxiliaire. 2. Disposition de circuit selon la revendica- tion 1, caractérisée en ce que dans l'étage de commande (14) une impulsion d'alternance est appliquée sur l'étage à retard (15). 3. Disposition de circuit selon la revendica- tion 1 ou 2, caractérisée en ce que l'étage de commande comporte un thyristor (Thi) branché sur la tension alter- native, thyristor dont l'électrode de commande peut être j0 reliée, par l'intermédiaire d'un interrupteur électroni- que (TI) pouvant être commandé, à un condensateur d'amor- çage (03), en ce que le détecteur de passage par zéro com- porte également un thyristor (Th2) dont l'électrode de commande est reliée à la source de tension alternative de façon que le deuxième thyristor (Th2) soit commuté im- médiatement après le passage par zéro et inhibe l'entrée de commande de l'interrupteur (Tl) pouvant être commandé. 4. Disposition de circuit selon la revendi- cation 3, caractérisée en ce que l'interrupteur pouvant être commandé est un transistor (T1) dont la base est reliée aussi bien à un p81e de la source de tension al- ternative qu'à une électrode du deuxième thyristor (Th2), tandis que son trajet collecteur-émetteur est relié à l'électrode de commande du premier thyristor (Thl).