Brevet FR2530523A1 — publié le 19840127

CLOUEUSE PNEUMATIQUE L'invention concerne une cloueuse pneumatique compor- tant un piston pousseur placé dans une chemise, une chambre de réserve entourant la chemise, reliée à la chemise par au moins une ouverture disposée dans la zone de fin de poussée pour l'air comprimé à son admission devant le piston pousseur ainsi qu'une unité de soupape servant à contrôler l'admission d'air comprimé dans la chambre de réserve. Des cloueuses pneumatiques connues présentent diffé- rents systèmes pour le rappel en arrière du piston Un appareil connu laisse s'échapper à l'atmosphère l'air se trouvant devant le piston pousseur, refoulé par le piston pousseur dans son déplacement dans le sens de la poussée. Dès que le piston pousseur a atteint sa fin de course vers l'avant, les ouvertures d'échappement sont fermées et le piston pousseur est rappelé par introduction d'air comprimé à sa position de départ Cette solution entraîne une con- sommation très élevée d'air comprimé, puisqu'à chaque cycle de poussée le double du volume balayé sera consommé en air comprimé. En outre, il est connu d'introduire dans une chambre de réserve l'air comprimé refoulé par le piston pousseur. Ainsi, ce matelas d'air sera comprimé par le piston pous- seur Quand le piston pousseur n'est plus alimenté en air comprimé du côté de sa face arrière, le matelas d'air comprimé peut se détendre et repousser à sa position de départ le piston pousseur Cette solution ne fonctionne cependant bien qu'avec de l'air fortement comprimé Avec une pression trop faible, c'est-à-dire des pressions d'environ 3 à 5 bar, le retour du piston pousseur ne s'effectue que partiellement ou bien dure trop longtemps, ce qui entraîne une durée du cycle trop grande et donc une faible cadence Pour les appareils fonctionnant avec de l'air à plus faible pression il est en outre connu d'entre- tenir le matelas d'air par admission d'air comprimé Il en résulte à nouveau des pertes en air comprimé Les appa- reils connus Jusqu'à ce jour ne sont adaptés que pour un intervalle de pression d'air étroit Pour des gammes de pression différentes, il faut des modèles d'appareils diffé- rents. Le but de l'invention est essentiellement de réaliser une cloueuse pneumatique, adaptée à une large gamme de pressions, n'entraînant pas de pertes inutiles d'air compri- mé et-en particulier permettant de hautes cadences même avec une pression d'air faible. Selon l'invention, ceci est atteint grâce à un organe de commande qui met hors fonctionnement l'unité de soupape dès qu'une pression fixée à l'avance est dépassée. Alors que jusqu'à maintenant, il fallait différents types d'appareils pour différentes pressions de réseau, l'appareil réalisé conformément à l'invention peut être utilisé avec l'ensemble des gammes de pression envisagées pour les cloueuses pneumatiques Ainsi la cloueuse pneu- matique fonctionne toujours dans des conditions optimales, c'est-à-dire qu'avec une gamme de pression basse d'environ 3-5 bar, l'air comprimé par l'avance du piston pousseur est complété par de l'air comprimé du réseau et ainsi on obtient un rappel-très-rapide du piston pousseur, c'est-àdire une durée de cycle courte La durée de cycle courte permet une haute cadence de travail, c'est-à-dire un grand nombre de fixations par unité de temps Avec une pression d'air plus élevée, c'est-à-dire dans une plage d'environ 8 bar, l'ali- mentation supplémentaire d'air comprimé pour le retour du piston pousseur est superflue et entraînerait une grande consommation d'air comprimé Grâce à l'organe de commande selon l'invention, l'unité de soupape qui sert à contrôler l'admission d'air comprimé dans la chambre de réserve est pour cela mise hors fonctionnement lorsqu'unepression d'air établie à l'avance est dépassée Cette mise hors fonctionnement de l'unité de soupape peut être obtenue de différentes façons Il existe une possibilité à titre d'exemple, de bloquer l'unité de soupape par une butée réversible. L'organe de commande peut être réalisé de différentes façons Une exécution opportune consiste à réaliser l'organ E de commande comme une soupape limiteuse de pression La pression du réseau est perçue par la soupape limiteuse de pression Si la pression-du réseau excède une valeur fixée à l'avance, la soupape limiteuse de-pression se ferme Si la pression du réseau diminue à nouveau en dessous de la valeur établie à l'avance, la soupape limiteuse de pression s'ouvre et remet en fonctionnement l'unité'de soupape. L'organe de commande peut être disposé à différents endroits Il est cependant particulièrement avantageux de disposer l'organe de commande entre l'unité de soupape et la canalisation d'arrivée d'air du réseau Par cette dis- position on capte la pression effective à l'entrée de l'unité de soupape Les fluctuations de:la pression de l'air du réseau qui ont une influence sur l'unité de soupape sont ainsi prises en considération. L'organe de commande peut agir de différentes façons pour mettre hors fonctionnement l'unité de soupape A titre d'exemple, l'organe de commande peut interrompre le passage de l'air du réseau de l'unité de soupape à la chambre de réserve Pour des raisons de simplification, il est cependant opportun que l'air comprimé s'échappant de l'organe de commande serve à la misé hors fonctionnement de l'unité de soupape Sous l'action de l'organe de commande, l'arrivée de l'air du réseau-à l'unité de soupape est ainsi interrompue Lorsque la pression du réseau atteint la valeur établie à l'avance, l'unité de soupape est mise au repos Il n'y a donc aucune usure des pièces mobiles ni des garnitures d'étanchéité. L'invention va être détaillée ci-après au moyen d'un dessin qui représente en coupe longitudinale un exemple d'exécution d'une cloueuse pneumatique. La cloueuse pneumatique présente une chemise 1 avec un piston pousseur 2 mobile Ce dernier se compose d'une tige 3 et d'une tête 4 qui est rendue étanche par rapport à la chemise 1 La chemise 1 est montée de façon fixe dans un bottier 5, maintenu axialement dans le sens de la pous- sée par un fond 6 et dans la direction opposée par une bague support 7, qui de son côté est épaulée du côté du boîtier par un couvercle 8 Dans le couvercle 8 est disposé un plateau soupape 9 mobile dans la direction axiale du piston pousseur 2 Un ressort Il applique le plateau soupape 9 contre-le bord frontal arrière de la chemise 1 Sur le fond 6 s'appuie un tampon 12 en matériau élastique. Au boîtier 5 est raccordé par bride une poignée 13, dont l'intérieur creux 14 sert à l'arrivée de l'air compri- mé à l'appareil Dans la poignée 13 est placée une gachette ainsi qu'un poussoir de commande 16 assujetti à une sécurité de pression. Dans l'appareil se trouve aussi intégrée par construc- tion une unité de soupape repérée globalement par 17, représentée séparément pour des raisons de simplification. Celle-ci se compose d'un piston de commande 18 et d'une douille de guidage 19, fermée à une extrémité par un cou- vercle vissé 21. Pour des raisons de simplification, il ne sera pas fait état plus en détail des différentes bagues d'étanchéité représentées sur le dessin. Le dessin représente la cloueuse pneumatique en position d'arrêt La pression d'air comprimé régnant dans la cavité 14 agit sur la face frontale 22 du plateau soupape 9 dans la direction de la poussée La face opposée 23 du plateau soupape se trouve aussi sous pression grâce à un perçage 24 de la gachette et à un tube de liaison 25. De la cavité 14, un tube de liaison rejoint un organe de commande désigné globalement par 20 à l'extrémité d'un alésage 27 destiné au piston de commande 18, dont la face frontale voisine se trouve par le-fait sous pression. A la cavité 14, se trouve aussi raccordé un canal annulaire 28 entourant la bague support 7 De là, part un tube de liaison 29 raccordé à une fente annulaire 31. A cet endroit aboutit un perçage 32 effectué dans le volume de travail de la chemise 1 Dans la fente annulaire 31, aboutit aussi un tube de liaison 33 dont l'autre extrémité rejoint la cavité alésée 27 du côté opposé à l'arrivée du tube 26 Ici, il y aura donc la pression du réseau Par suite de la plus grande surface frontale de la tête 34 du piston par rapport à la surface frontale opposée du piston de commande 18, il se trouvera maintenu dans la position indiquée sous l'action de la pression du réseau, jusqu'à l'orifice o est raccordé le tube 26 A cet endroit, la communication de l'arrivée du tube 26 avec le raccordement d'un autre tube de liaison 35 se trouve interrompue par le piston de commande 18 Le tube 35 aboutit dans une chambre de réserve 36 annulaire entourant la chemise 1 La chambre de réserve 36 de son côté est reliée au volume de travail de la chemise par des ouvertures 37 qui sont disposées dans la zone terminale de la chemise 1 dans la direction de la poussée. Pour déclencher le processus de fonctionnement, la cloueuse pneumatique est appuyée contre une pièce Le poussoir 16 rentre alors dans son logement 38 vers l'inté- rieur Un passage 39 relié à la gachette 15 est dépassé par la tête 41 du poussoir, ce qui fait que le passage 39 s'ouvre à l'atmosphère par les cannelures axiales du pous- soir 16 La poussée de la gachette 15 provoque immédiatement d'une part l'interruption de l'arrivée d'air comprimé par le perçage 24 et le tube 25 à la face frontale 23 et d'autre part, la fermeture des orifices des passages 25 et 39 Par le canal 39 relié à l'atmosphère, la pression agissant auparavant sur la face frontale 23 se détend. Comme la face frontale 22 est comme auparavant sous pression, le plateau soupape 9 se lève en comprimant le ressort de pression 11, ce qui ferme un orifice d'échappe- ment 42 du couvercle 8 Le soulèvement du plateau soupape 9 amène la pression du réseau sur la face frontale arrière de la tête 4, ce qui amène le piston pousseur 2 à enfoncer un clou (non représenté) jusqu'à ce que la tête 4 vienne contre la butée 12. Pendant ce cycle de travail, l'air dans la chambre 1 placé avant la tête 4 est introduit dans la chambre de réserve 36 par les ouvertures 37 ce qui entraîne à la fin du cycle de travail une compression de cet air dans la chambre de réserve. Aussitôt que la tête 4 a heurté la butée 12, l'air comprimé dans la chambre de réserve 36 agit pour débuter le rappel en arrière du piston pousseur 2 En retirant la cloueuse de la pièces l'air comprimé présent dans la cavité 14 peut, en passant par le canal 40, repousser le poussoir de commande 41 et rappeler du même coup le poussoir 16 dans la position d'arrêt indiquée En maintenant la pression sur la gachette 15, l'air comprimé en passant par les canaux 39, et 25 revient dans l'espace situé entre le couvercle 8 et le plateau soupape 9 La pression d'air s'exerçant sur la face frontale 23 rappelle le plateau soupape 9 sous l'action du ressort de pression 11 dans la position de repos indiquée L'espace entre la tête 4 du piston pousseur 2 partiellement ramené et le plateau soupape 9 se vide de son air-par l'orifice d'échappement 42 à anneau ouvert. La pression dans la fente annulaire 31 communiquant avec cet espace par le perçage 32, s'abaisse alors La pression correspondante s'exerce par le tube de liaison 33 sur la tête de piston 34, alors que le tube de liaison 26 de l'autre face frontale du piston 18 est reliée à la pres- sion du réseau Il en résulte un déplacement du piston de commande 18 jusqu'au couvercle vissé 21 Par ce fait, les tubes 26 et 35 viennent à communiquer, si bien que l'air comprimé du réseau pénètre dans la chambre de réserve 36 puis de là, par les ouvertures 37, dans le volume de travail situé devant la tête 4 et achève le rappel du piston pousseur 2 Après avoir atteint la position d'arrêt représentée la tête 4 obture le pqrçage 32, ce qui fait venir à nouveau la pression du réseau dans la fente annu- laire 31 Ceci ramène l'unité de soupape 17 dans la posi- tion représentée. L'organe de commande 20 est composé d'un piston sou- pape 45 placé dans un orifice de guidage 43 et mobile axialement sous l'action d'un ressort 44 L'orifice de guidage 43 est fermé par un couvercle vissé 46 Dans la position de repos représentée, le canal de liaison 26 aboutit à une gorge circulaire 47 du piston soupape 45 La gorge circulaire 47 communique par un canal 48 avec la face frontale du piston soupape 45 à proximité du couvercle vissé 46 L'air comprimé amené par le canal 26 agit donc contre la force du ressort 44 sur le piston soupape 45. L'organe de commande 20 fonctionne essentiellement comme une soupape limiteuse de pression Si la pression. fixée à l'avance par la raideur et la précompression du ressort 44 est dépassée, le piston soupape 45 se déplace vers le ressort 44 Ceci fermel'arrivée du canal 26 et interrompt l'alimentation en air comprimé de l'unité de soupape 17 L'unité de soupape 17 est donc mise hors fonctionnement Le rappel du piston pousseur 2 intervient tout seul sous l'action de l'air partiellement comprimé, refoulé de la chambre de réserve 36 Les pertes inutiles d'air comprimé avec de l'air à plus haute pression, dues à l'admission supplémentaire d'air comprimé du réseau sont ainsi évitées. Si la pression de service s'abaisse pour n'importe quelle raison en dessous de la valeur fixée à l'avance, le piston soupape 45 sous l'action du ressort 41 revient dans la position initiale représentée L'unité de soupape 17 se remet alors à nouveau en fonctionnement comme décrit ci-dessus - REVENDICATIONS 1 Cloueuse pneumatique comportant un piston placé dans une chemise, une chambre de réserve entourant la chemise, reliée à la chemise par au moins une ouverture disposée dans la zone de fin de poussée pour l'air comprimé à son admis- sion devant le piston pousseur, ainsi qu'une unité de soupape servant à contrôler l'admission d'air comprimé dans la chambre de réserve, caractérisée par le fait qu'un organe de commande ( 20) est prévu pour mettre hors fonctions nement l'unité de soupape ( 17) lorsque la pression de Vlair dépasse une valeur fixée à l'avance. 2 Cloueuse pneumatique selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'organe de commande ( 20) est réalisé sous la forme d'une soupape limiteuse de pression. 3 Cloueuse pneumatique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que l'organe de commande ( 20) est disposé entre l'unité de soupape ( 17) et la canalisation d'air comprimé. 4 Cloueuse pneumatique selon les revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que l'air comprimé s'échappant de l'organe de commande ( 20) sert à la misezhors fonctionne- ment de l'unité de soupape ( 17).