Brevet FR2568160A1 — publié le 19860131

Pistolet de scellement actionné par explosion de poudre. L'invention concerne un pistolet de scellement actionné par explosion de poudre, comprenant un canon mobile en direction axiale et un piston d'enfoncement guidé dans ce dernier, le canon présentant des canaux d'échappement pour les gaz d'entraînement qui débouchent à l'air libre. Un problème essentiel posé par les pistolets de scellement actionnés par explosion de poudre est celui de l'amortissement des bruits. Du fait des gaz de combustion qui s'échappent à grande vitesse du pistolet, il en résulte un niveau de bruit très élevé qui a un effet perturbateur sur l'environnement et en particulier sur la personne s'en servant. Il est vrai que l'on connatt déjà des constructions depistolet à silencieux intégré ou incorporé. Ces silencieux fonctionnent selon le principe de l'expansion qui consiste dans le fait que les gaz de combustion dégagés sont envoyés de l'enceinte de travail à l'air libre en passant par une ou plusieurs chambres d'expansion. Entre les chambres d'expansion sont disposés des écrans de section transversale plus ou moins importante. Dans la région des écrans, les gaz de combustion circulent à une vitesse relativement élevée et il y a une diminution de l'énergie de vitesse dans les chambres d'expansion suivantes provoquée par un tourbillonnement des gaz de combustion. Ces silencieux connus jusqu'ici sont la cause d'une perte relativement élevée de l'énergie d'enfoncement. En particulier quand les ouvertures d'échappement constituées dans le canon sont rendues libres relativement t6t par le piston d'enfoncement qui se déplace dans la direction de l'enfoncement, une fraction importante des gaz d'entraînement est pratiquement inutilisée et s'échappe à l'air libre. Même quand les ouvertures d'échappement ne sont libérées qu'au cours d'une phase ultérieure du processus d'enfoncement, le niveau de bruit augmente très brusquement, avec une valeur de pointe très élevée. L'invention a pour but de proposer un pistolet de scellement comportant un dispositif d'amortissement des bruits plus efficace et n'ayant pas d'influence sur l'énergie d'enfoncement. Selon l'invention, on obtient ce résultat du fait que le canon peut se déplacer axialement, sous l'effet des gaz d'entraînement pendant le processus d'enfoncement, dans le sens inverse de celui de l'enfoncement, et du fait que les canaux d'échappement présentent un dispositif d'étranglement constitué par un passage et un corps d'étranglement mobile par rapport à ce passage, dont la section d'étranglement peut être modifiée pendant le processus d'enfoncement. Contrairement à l'état connu de la technique, la section d'étranglement des canaux d'échappement ne reste donc pas constante pendant le processus d'enfoncement, mais s'adapte de façon optimale aux conditions de pression rencontrées. De ce fait il est possible de maintenir la vitesse de sortie des gaz de combustion à une valeur sensiblement constante dans les canaux d'échappement qui débouchent à l'air libre, ou bien de l!augmenter à la fin du processus d'enfoncement. Ceci permet de limiter l'échauffement du pistolet et de réduire son recul. La possibilité de déplacement axial du canon peut être réalisée d'une part par un déplacement axial du canon dans le logement ou par un déplacement axial du canon en même temps qu'une partie du logement reliée par exemple à une poignée par rapport à une autre partie du logement qui reste pressée contre la surface du matériau de réception. Dans ce dernier cas, le rapport entre les masses du piston d'enfoncement qui doit être accéléré et du canon qui revient en arrière du fait du recul, de la culasse et de la partie du logement qui lui correspond, est sensiblement plus important, ce qui fait que la vitesse de recul du canon est relativement faible par rapport à la vitesse d'enfoncement du piston d'enfoncement. Pour exploiter ce fait, il est avantageux qu'une partie du dispositif d'étranglement constitué par un passage de traversée et un corps d'étranglement soit reliée au canon. L'ouverture de la soupape d'étranglement est donc commandée par le mouvement de recul du canon. Cette commande est donc réalisée en fonction du parcours et non en fonction du temps. Ceci permet d'utiliser des charges propulsives de puissances diverses. Le passage du dispositif d'étranglement peut présenter des formes diverses. Par exemple, un passage en forme de fente est possible. Mais un passage en forme de fente, c'est-à-dire étroit par rapport à sa longueur, peut être susceptible d'encrassement. Même une faible quantité de résidus de poudre peut modifier sensiblement la section d'un tel passage, ou même la fermer complètement. Il est donc avantageux que le passage soit constitué sous forme d'un alésage. Un passage constitué sous forme d'un alésage est facile à réaliser et particulièrement facile à nettoyer. Mais en principe des passages polygonaux proches d'une forme circulaire sont également possibles. Pour obtenir un effet d'amortissement des bruits efficace et empêcher une perte trop importante de puissance, il est avantageux que l'augmentation de la section de l'étranglement soit relativement faible au début du processus d'enfoncement et soit sensiblement plus importante vers la fin de ce processus. Pour obtenir ce résultat, il est avantageux que le corps d'étranglement soit constitué sous forme d'un pointeau mobile axialement dans le passage. Selon le profilage du pointeau, la modification de section pendant le déplacement linéaire du pointeau peut être réalisée selon une fonction quadratique ou selon une fraction exponentielle plus élevée. La modification de la section de l'étranglement est obtenue par un déplacement relatif entre le corps d'étranglement et le passage. Ce déplacement relatif est déterminé par un déplacement axial du canon. Il est alors égal en principe que le canon soit relié à l'un ou à l'autre des deux éléments. Pour des raisons de construction,- il s'est cependant avéré avantageux de relier le corps d'étranglement au canon. Ce corps d'étranglement peut être relié de façon mobile au canon de manière qu'un réglage exceptionnel du corps d'étranglement par rapport au canon soit possible en cas de besoin. L'invention va maintenant être expliquée plus en détail à l'aide de modes de réalisation et avec référence au dessin annexé dans lequel: la figure 1 représente un pistolet de scellement selon l'invention, montré partiellement en coupe en position pressée et prête à l'amorçage, la figure 2 représente le pistolet de la figure 1 après le processus d'enfoncement. Le pistolet de scellement qui est représenté aux figures 1 et 2 est constitué essentiellement d'un logement indiqué dans son ensemble en 1 et d'un élément de culasse 2 mobile en direction axiale par rapport au logement 1. L'élément de culasse 2 est relié à une poignée 3 faisant saillie latéralement. Dans la poignée 3 est montée une gachette 4 destinée au déclenchement de l'amorçage. Dans l'élément de culasse 2 est montée une tige d'amorçage 5 qui est mobile axialement. Un canon désigné dans son ensemble en 6 est guidé de façon mobile en direction axiale dans la culasse 2 et il s'appuie en direction axiale contre la culasse 2. Le canon 6 présente à son extrémité arrière un logement de cartouche 6a destiné à une cartouche 7. Un piston d'enfoncement 8 est guidé de façon mobile en direction axiale dans un alésage de guidage 6b du canon 6. Le piston d'enfoncement 8 présente un segment de piston 9 servant d'une part à l'étanchéité et d'autre part au maintien du piston d'enfoncement dans la position prête à l'amorçage représentée à la figure 1. Une chambre d'amortissement de bruit 10 est solidaire du canon 6. Le canon 6 est muni dans la région arrière de l'alésage de guidage 6b d'ouvertures d'échappement 6c orientées radialement. L'extrémité arrière située du c8té du logement de cartouche de la chambre d'amortissement de bruit 10 est reliée au canon 6 par un tube 11. Un canal annulaire 12 est constitué entre le canon 6 et le tube 11 qui l'entoure concentriquement, canal dans lequel débouchent les ouvertures d'échappement 6c du canon 6. La séparation entre le tube 11 et la chambre d'amortissement de bruit 10 est déterminée par la fabrication et n'est pas nécessaire en soi pour le fonctionnement. Dans le logement 1 est disposée une tubulure 13 qui est parallèle au canon 6. La tubulure 13 est solidaire du logement 1. La tubulure 13 présente un passage constitué sous forme d'un alésage 13a. La chambre d'amortissement de bruit 10 est munie d'une garniture d'étanchéité 14 coopérant avec la tubulure 13. La garniture 14 empêche l'échappement des gaz d'entraînement par l'interstice annulaire rendu nécessaire par la possibilité de déplacement relatif entre le canon 6 et le logement 1 ou la tubulure 13. Un pointeau 15 est relié au canon 6 ou à la chambre d'amortissement de bruit 10. Un dispositif de guidage d'élément de fixation 16 est mobile en direction axiale dans le logement 1. Dans la position pressée qui est représentée aux figures 1 et 2, l'extrémité du dispositif de guidage 16 située du c6té de l'embouchure et le logement 1 sont au même niveau. A la figure 1, un élément de fixation 17 est introduit dans le dispositif de guidage 16. En actionnant la gachette 4, la tige d'amorçage 5 est accélérée en direction du canon 6 et vient frapper la cartouche 7 grâce à un mécanisme d'amorçage connu en soi et non représenté, et la cartouche 7 s'allume. Les gaz dégagés par la combustion de la charge propulsive exercent une action d'une part sur le cSté frontal arrière du piston d'enfoncement 8 et d'autre part sur l'épaulement de l'alésage de guidage 6b du canon 6 qui va en se rétrécissant en direction du logement de cartouche 6a. Les forces provenant de la surface de projection et de la pression de gaz s'exerçant sur elle accélèrent d'une part le piston d'enfoncement 8 ainsi que l'élément de fixation 17 en direction du matériau de réception 18, et provoquent d'autre part un mouvement de recul du canon 6 ainsi que de la culasse 2 et de la poignée 3. Selon les lois physiques connues, les accélérations sont en rapport inverse avec les masses. Le piston d'enfoncement 8 se déplace alors à une vitesse très élevée avec l'élément de fixation 17 en direction du matériau de réception 18. la vitesse de recul du canon 6, de la culasse 2 et de la poignée 3 est par contre relativement faible et représente environ le dixième de la vitesse d'enfoncement du piston 8. Du fait du recul du canon 6 ainsi que de la chambre d'amortissement de bruit 10 et du pointeau 15 qui lui sont reliés, un mouvement relatif a lieu entre la tubulure 13 et le pointeau 15. Dès que le piston d'enfoncement 8 libère les ouvertures d'échappement 6c du canon 6, une partie des gaz passe dans le canal annulaire 12 et parvient dans la chambre d'amortissement de bruit 10. La tubulure 13 et le pointeau 15 forment ensemble une soupape à étranglement dont la section de passage augmente avec le mouvement de recul du canon 6. L'allure dans le temps de cette augmentation de section peut être influencée par un profilage approprié du pointeau 15. Lors de l'ouverture de la soupape d'étranglement, les gaz pénètrent alors depuis la chambre d'amortissement de bruit 10 et en passant par la tubulure 13 dans une chambre d'expansion la du logement 1 et de là sortent à l'air libre en passant par les ouvertures de sortie lb du logement 1. Une partie importante de l'énergie de ces gaz s'épuise dans la chambre d'amortissement de bruit 10, dans la soupape d'étranglement constituée par le pointeau 15 et la tubulure 13 ainsi que dans la chambre d'expansion la, ce qui fait que l'échappement des gaz de combustion hors du logement 1 s'effectue avec un niveau de bruit relativement faible. Du fait de la section de la soupape d'étranglement qui augmente brusquement en particulier à la fin du mouvement de recul du canon 6, cet échappement des gaz de combustion s'effectue en un temps relativement court, ce qui fait que l'échauffement des parties correspondantes du pistolet est relativement faible. En outre, le recul du pistolet est réduit en raison de la diminution de pression qui a lieu à la fin du processus d'enfoncement. La position des parties du pistolet qui sont représentées à la figure 2 à la fin du processus d'enfoncement montre que l'alésage 13a de la tubulure 13 est totalement libérée du pointeau 15. La résistance qui s'oppose aux gaz d'entraînement est donc également réduite, en même temps que la diminution de pression qui a lieu à la fin du processus d'enfoncement, ce qui fait que ces gaz d'entraînement peuvent s'échapper pratiquement sans obstacle à l'air libre. REVENDICATIONS 1. Pistolet de scellement actionné par explosion de poudre, comprenant un canon mobile en direction axiale et un piston d'enfoncement guidé dans ce dernier, le canon présentant des canaux d'échappement pour les gaz d'entraînement qui débouchent à l'air libre, caractérisé par le fait que le canon (6) peut se déplacer axialement, sous l'effet des gaz d'entraînement, pendant le processus d'enfoncement, dans le sens inverse de celui de l'enfoncement, et par le fait que les canaux d'échappement présentent un dispositif d'étranglement constitué par un passage et un corps d'étranglement mobile par rapport à ce passage, dont la section d'étranglement peut ktre modifiée pendant le processus d'enfoncement. 2. Pistolet selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une partie du dispositif d'étranglement constitué par un passage et un corps d'étranglement est reliée au canon (6). 3. Pistolet selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le passage est constitué sous forme d'un alésage (13a). 4. Pistolet selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le corps d'étranglement est constitué sous forme d'un pointeau (15) pouvant se déplacer axialement dans le passage. 5. Pistolet selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le corps d'étranglement est relié au canon (6) .