Brevet FR2608493A1 — publié le 19880624

La présente invention concerne un appareil de scellement à tir indirect, comprenant un piston monté dans un canon pour, sous l'action des gaz de combustion d'une charge propulsive, entraîner un tampon de fixation d'une pièce sur un support, des moyens d'amortissement du piston étant prévus entre le canon et un guide-tampon disposé en e ont 6u canon, pour absorber l'excédent de l'énergie de propulsion du piston et limiter sa course. On utilise souvent des appareils de scellement de ce type pour le bardage de bâtiments, tels que des hangars. Il s'agit, par exemple, et à l'aide de tampons courts, de fixer des tôles de revêtement sur des poutrelles à sec- tion par exemple en I. De façon générale, les épaisseurs des matériaux supports de réception des tampons de fixa- tion sont variables d'un matériau à un autre, et il faut s'assurer de la régularité de l'enfoncement des tampons dans ces matériaux. Pour reprendre l'exemple des poutrel- les en I, à recouvrir de tôles de faible épaisseur, il arrive fréquemment que les opérateurs travaillent à l'aveu- glette, sans savoir si ils tirent dans l'âme des poutrelles, dans leurs ailes latérales de faible épaisseur, ou même à côté. Si c'est dans les ailes, les tampons risqueraient d'être trop enfoncés, ce qui serait préjudiciable à la qualité de la fixation, mais si c'est à côté, ils pour- raient traverser les tôles de faible épaisseur à la manière d'un véritable projectile animé d'une vitesse encore impor- tante, si l'appareil de scellement n'était précisément pas pourvu des moyens d'amortissement du piston qui limitent sa course, sans parler des appareils qui sont basés sur l'absorption de l'excédent de puissance par l'enfoncement du tampon lui-même, et dans lesquels le piston peut faire saillie hors du guide-tampon. L'amortisseur du piston est donc destiné à en limiter, ou contrôler, la course. En effet, il est suffisant d'assurer la position du piston au moment o, pour ainsi dire, il largue le tampon, car à ce moment, l'énergie cinétique du tampon ne représente plus qu'une très faible portion de l'énergie de propulsion, insuffisante pour qu'il pour-- suive sa course d'enfoncement. En d'autres termes, dès que le tampon est largué par le piston, il s'arrête. On connait déjà plusieurs types d'amortisseur, les bagues en acier non élastiques, d'une part, et les bagues en ma- tériau élastique, par exemple en polyuréthane, d'autre part. Les bagues en acier offrent l'avantage d'une bonne préci- sion d'enfoncement, mais elles présentent l'inconvénient d'accroître les risques de rupture du piston par arrêt brutal.Les baaues élastiques ne présentent pas cet incon- vénient. Mais du fait qu'elles sont sollicitées de façon importante et fréquente, elles se déforment et même se désagrègent au détriment de la précision de positionne- ment du piston et du fonctionnement de l'outil. La présente invention vise donc à proposer un appareil de scellement à tir indirect, dans lequel la position axiale du piston après les tirs soit toujours la même et déterminée avec une très bonne précision. A cet effet, la présente invention concerne un appareil de scellement à tir indirect du type mentionné ci-dessus, caractérisé par le fait que les moyens amortisseurs com- prennent, en combinaison, au moins une bague en matériau rigide, conformée pour coopérer avec la tête du piston, et au moins une bague intermédiaire en matériau élastique, disposée entre la bague rigide et le guide-tampon. Ainsi, et gràce à l'invention, -a bague rigide peut com- mencer à absorber une grande partie de l'énergie de pro- pulsion excédentaire avant de se déplacer vers l'avant et de comprimer la bague intermédiaire élastique entre elle et le guide-pointe, sans risque de provoquer la rupture du piston. De préférence, la tête du piston est évidée pour recevoir le porte-charge, grace à quoi la robustesse du piston res- te préservée malgré la diminution de son poids qui, elle, est propice à son bon amortissement. Avantaoeusement, la somme des longueurs axiales de la ba- gue rigide, de la baaue élastique, dans son état comprimé, et du guidetampon, d'une part, ainsi que la lonaueur de la partie avant du piston destinée à faire saillie hors de la baaue élastique, d'autre part, sont telles que l'extrémité avant du piston, après tir, ne fasse pas saillie hors du guide-tampon. Il s'aait ici d'un avantage notable par rapport aux appa- reils de l'art antérieur. Dans la forme de réalisation préférée de l'appareil de l'invention, il est prévu une deuxième bague intermédiaire en matériau rigide mais légèrement déformable, déplaçable axialement entre la bague rigide et le guide-tampon confor- mé à cet effet. La deuxième bague intermédiaire sert à limiter le déplace- ment vers l'avant de la bague rigide avant qu'un résidu de puissance ne soit transmis au guide-tampon par son inter- médiaire. De préférence toujours, la tête du piston de l'appareil de l'invention est tronconique, donc de grande surface, et la bague rigide comporte un alésage de forme correspondante, ce qui offre la solution la meilleure au problème de l'amortissement posé. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de la forme de réalisation préférée de l'appareil de scellement, en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une vue schématique en coupe axiale de l'appareil de l'invention, avant un tir; - la figure 2 représente l'appareil de la figure, avant compression de la première bague intermédiaire élastique, et - la figure 3 représente l'appareil de la figure 1, apr s le tir. L'appareil de scellement qui va être décrit sert surtout à fixer des pièces 1, comme des tôles de revêtement, sur des supports 2, comme des poutrelles de hangard, à l'aide de tampons se présentant avantageusement sous fQrme de clous à tige courte 3 et à grosse tête 4. Cet appareil, hormis ses éléments liés à l'invention elle-même, étant au demeurant parfaitement connu de l'homme du métier, seuls ces derniers éléments seront décrits. L'appareil de l'invention comprend donc un bloc canon 5, en fait un canon 51 proprement dit et un porte-charge 52 solidaire du canon, dans lequel est monté, pour coulisser axialement, un piston, ou masselotte, 6, et un guide-tampon 7. Une entretoise épaulée 8, solidaire du guide-tampon 7, comporte, à l'arrière, un rebord annulaire interne 9 destiné à coopérer avec un rebord annulaire externe 10 dont est pourvu, à l'avant, e canon 51, pour que, lors de l'ouverture de l'apparei_ apres un tir et avant le chargement d'une nouvelle charge propulsive, l'entraine- ment du guide-tampon 7 vers l'avant entraîne avec lui le bloc canon 5, tout en perme-tant, au moment du tir et sous l'action des gaz d'échapper. nent, le recul du canon 51 jusqu'à ce que son rebord avant 10 vienne en butée contre le rebord arrière 9 de lternretoise 8. Le piston 6 comporte une t&te ll et une tige 12. La tête ll comporte une partie arrière annulaire 13, évidée pour recevoir, en position de fermeture de l'appareil et donc prêt au tir, le porte-charge 52, et une partie avant 14 tronconique, évasée vers l'arrière, présentant une surface 15 relativement étendue. L'arrière de la tête ll du piston comporte une collerette externe 16, par laquelle le piston 6 coulisse dans le canon , et qui est destinée à coopérer avec un cliquet de rete- nue 17 solidaire du porte-canon, non représenté, dans lequel le canon est monté coulissant, le cliquet 17 pouvant coulis- ser dans une fente 53 ménagée dans le canon. Lors de l'ouverture de l'appareil, après le tir, la collerette 16 du piston 6 reste en butée contre le cliquet 17, ce qui empêche le piston 6 d'être également entraîné vers l'avant. A cet égard, on notera qu'une gorge annulaire est ménagée dans la collerette 16 pour recevoir un jonc 18 destiné à coopérer par frottement avec l'alésage intérieur 21 du canon 51 et à maintenir ainsi le piston 6 en position de tir. Le porte-charge 52, dont la partie avant est donc destinée à s'engager dans l'évidement arrière du piston et dans laquelle est ménagée une tuyère 19 d'arrivée des gaz de propulsion, comporte une partie arrière destinée à recevoir, dans une chambre de combustion, une charge propulsive 20 destinée, elle, à être percutée par un percuteur porté par la culasse de l'appareil. Une bague annulaire 22 en matériau rigide, ici en acier, de diamètre externe égal sensiblement au diamètre interne de l'entretoise 8, est montée mobile en coulissement dans cette entretoise 8. Un alésage tronconique interne 23 est ménagé dans la bague 22, de forme complémentaire de celle de la partie avant 14 de la tête du piston. Entre la bague 22 et le guide-tampon 7 est disposée une première bague intermédiaire 24, en forme de manchon et en matériau élas- tique, de diamètre externe inférieur au diamètre interne de l'entretoise 8, pour ménager un espace annulaire 32 pour son gonflement, et de diamètre interne supérieur au diam,- tre de la tige 12 du piston. Entre la bague 22 et le guide- tampon 7, toujours, mais au droit d'un évidement annulaire creusé vers l'avant dans le guide-tampon autour de son alésage central 26 de passage de la tige 12 du piston, et à l'intérieur de la bague 24, est disposée une deuxième bague intermédiaire 27, en forme de manchon aussi et en matériau rigide mais légèrement déformable, de diamètre externe égal au diamètre interne de la bague 24 non compri- mée, de diamètre interne légèrement supérieur au diamètre de la tige 12 du piston, et de longueur axiale égale à celle de la bague 24 non comprimée. 3o Un alésage central 28 de réception de tampon est ménagé dans le guidetampon 7, depuis sa face frontale avant 29, de diamètre supérieur à celui de l'alésage central 26 de passage de la tige de piston et dans lequel débouche l'alésage central arrière 26. La somme des longueurs axiales de la bague rigide 22, de la bague élastique intermédiaire 24 comprimée, et du guide-tampon 7, est légèrement supérieure à la somme des longueurs axiales de la partie tronconique 14 de la tête et de la tige 12 du piston 6. Ou encore, les longueurs de toutes ces pièces sont telles que le piston 6 ne puisse pas faire saillie hors du guide-tampon 7. L'appareil ayant été décrit dans ses éléments structurels, le fonctionnement de ceux-ci va maintenant être abordé. Ayant introduit, par la face avant 29, un clou-tampon 3, 4 dans l'alésage 28 du guide-tampon 7, on met l'appareil en appui contre la pièce à fixer 1. Alors, le guide-tampon 7, la bague élastique 24, la bague rigide 22 et le canon 51 par son rebord 10 sont en contact deux à deux, et le piston 6 est maintenu dans le canon 51, par son jonc 1&, en position de tir, avec une charge 20 dans la chambre de combustion prête à être percutée. Que l'appareil soit mis en appui sur la pièce à fixer en un endroit sous lequel se trouve le support, ou non, l'armement de l'appareil et la mise à feu s'effectuent dans un cas comme dans l'autre tout à fait normalement. Sous l'action des gaz de propulsion, le piston 6 est propulsé vers l'avant en entrainant le tampon 4 dans la pièce 1; la partie tron- conique 14 de la tête vient en butée contre l'alésage cor- respondant 23 de la bague rigide 22 (figure 2). En absor- bant une partie de l'énergie, la bague rigide 22 se déplace vers l'avant, en comprimant la bague élastique 24 entre la face avant 30 de la bague rigide 22 et la face arrière 31 du guide-tampon 7, l'espace annulaire 32 permettant le gonflement de la bague élastique 24,et en déplaçant la deuxième bague intermédiaire déformable 27 dans l'évide- ment 25 de la partie arrière du guide-tampon 7 (figure 3). Dès que la déformation de la bague élastique 24 est telle que sa dimension axiale a été réduite, au début de l'usage de l'appareil, de la profondeur axiale de l'évidement 25, et que la bague 27 vient en butée contre le fond de l'évi- dement 25, pour par conséquent limiter la déformation de la bague 24, le résidu d'énergie est transmis par la bague 27 au guide-tampon 7 en appui sur la pièce 1. On notera qu'au fur et à mesure qu'on utilise l!appareil, la deuxième bague intermédiaire rigide 27, sous l'action de l'énergie transmise par le piston, se déforme petit à petit par compression entre la face avant 30 de la bague rigide 22 et le fond de l'évidement 25 du guide-tampon, si bien que quand l'appareil n'est plus neuf, le résidu d'énergie n'est transmis au guide-tampon qu'après un dépla- cement axial de la bague rigide 22 légèrement supérieur à la profondeur de l'évidement 25. Bien entendu, il arrive un moment o la bague 27 ne se déforme plus. On remarquera encore que la dimension axiale de la bague intermédiaire rigide 27 pourrait, à l'état neuf, être plus petite que celle de la bague intermédiaire élastique 24, dans son état non comprimé, ce qui éviterait d'avoir à ménager l'évidement 25 de réception de la bague 27 à l'arrière du guide-tampon 7. Le guide-tampon 7 est alors soit propulsé vers l'avant si, à l'endroit considéré, le support ne se trouve pas sous la pièce, c'est-à-dire si celle-ci peut se déformer sous l'effort, soit l'appareil tout entier, à l'exception dans un premier temps du guide -tampon et de ltentretoise, recule sous l'action des gaz d'échappement, le rebord 10 du canon 51 quittant la face arrière de la bague rigide 22 pour venir en butée contre le rebord 9 de l'entretoise 5 (figure 3). L'espace annulaire 33 existant entre les deux. rebords 9 et 10, juste avant le l r, vise à permettre un déplacement relatif du canon 51 e: du piston 6 et éviter ainsi un choc brutal au moment de l'amortissement du pis- ton pouvant provoquer par inertie des ruptures de pièces. Après enfoncement du clou 3, l'extrémité avant de la tige 12 du piston 6 reste en retrait par rapport à la face avant 29 du guide-tampon 7. Même si o:] utilise l'appareil pour tirer, pour ainsi dire, dans le vide, c'est-à-dire sur une pièce à fixer de faible épaisseur en un endroit o elle n'est pas appliquée sur sun support, le piston reste à l'intérieur de l'appareil. C'est un gage de sécurité et de qualité de la fixation. On a décrit un appareil à amortisseur comprenant une seule bague riaide monobloc 22 et une seule bague élastique mono- bloc 24. On ne sortirait pas du cadre de la présente inven- tion en prévoyant, au lieu d'une, plusieurs bagues rigides et, aussi au lieu d'une, plusieurs bagues élastiques. De m&me la bague élastique 24 pourrait être non plus à l'exté- rieur mais à l'intérieur de la bague rigide déformable 27. REVENDICATIONS 1.- Appareil de scellement à tir indirect, comprenant un piston (6) monté dans un canon (51) pour, sous l'action des gaz de combustion d'une charge propulsive (20), en- tralner un tampon (3) de fixation d'une pièce (1) sur un support (2), des moyens d'amortissement de propulsion du piston (6) et limiter sa course, caracté- risé par le fait que les moyens amortisseurs comprennent, en combinaison, au moins une bague (22) en matériau rigide, conformée pour coopérer avec la tête (11) du piston (6), et au moins une bague intermédiaire (24) en matériau élas- tique, disposée entre la bague rigide (22) et le guide- tampon (7). 2.- Appareil selon la revendication 1, dans lequel la tête (11) du piston est évidée (13) pour recevoir le porte- charge (52). 3.- Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la somme des longueurs axiales de la bague rigide (22), de la bague élastique (24), dans son état comprimé, et du guide-tampon (7), d'une part, ainsi que la longueur de la partie avant (12) du piston destinée à faire saillie hors de la bague élastique (24), d'autre part, sont telles que l'extrémité avant du piston (6), après tir, ne fasse pas saillie hors dU guide-tampon (7). 4.- Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel il est prévu une deuxième bague intermédiaire (27) en matériau rigide mais légèrement déformable, déplaçable axialement entre la bague rigide (22) et le guide-tampon (7) conformé (25) à cet effet. 5.- Appareil selon la revendication 4, dans lequel les 1'1 deux bagues intermédiaires ' 4, 27) sont des manchons, l'un rigide et déformable (27), l'autre élastiquei24). 6.- Appareil selon l'une des revendications 4 et 5, dans lequel la dimension axiale des deux bagues intermédiaires (24, 27) est la même et le cu-de-tampon (7) comporte un évidement arrière (25) de réception de la baaue intermé- diaire rigide (27). 7.- Appareil selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la tête (11) du piston (6) comporte une partie avant tronconique (14) et la bague rigide (22) comporte un alé- saae (23) de forme correspondante.