Brevet FR2770436A1 — publié le 19990507

t1 L'invention concerne un outil de scellement pour enfoncer des éléments de fixation en forme de clous dans des supports durs, comprenant un carter, un cylindre de guidage, un piston-poussoir à déplacement axial dans le cylindre de guidage ainsi qu'un élément de rappel en forme de levier qui peut pivoter par rapport au carter autour d'un axe de rotation dans un plan parallèle au sens d'enfoncement et qui, sous la force d'un élément élastique, coopère avec une surface d'entraînement du piston-poussoir orientée dans le sens d'enfoncement. Pour enfoncer des éléments de fixation en forme de clous dans des supports durs tels que par exemple béton, roche ou acier, on utilise actuellement des outils de scellement actionnés par exemple au moyen d'un explosif. Ces outils de scellement comportent un carter, un cylindre de guidage disposé au moins partiellement dans le carter et un piston-poussoir à coulissement axial qui est disposé dans le cylindre de guidage et qui, lors de l'enfoncement de l'élément de fixation, coopère par exemple directement avec celui-ci. Après chaque opération d'enfoncement, le piston-poussoir doit être ramené en position initiale. On connait, du document DE-A 1 812 207, un outil de scellement dans lequel le rappel du piston-poussoir en position initiale s'effectue au moyen d'un élément de rappel à sollicitation élastique en forme de levier qui peut pivoter par rapport au carter de l'outil de scellement dans un plan s'étendant dans le sens 2 2770436 d'enfoncement. L'élément de rappel pénètre dans le cylindre de guidage par un orifice latéral de celui-ci et coopère à l'intérieur avec une surface d'entraînement du piston-poussoir orientée dans le sens d'enfoncement. Le5 montage pivotant de l'élément de rappel s'effectue par l'intermédiaire d'un axe de rotation qui est disposé sur le carter et qui s'étend perpendiculairement au sens d'enfoncement. L'élément élastique coopérant avec l'élément de rappel prend appui, d'une part, sur le carter et, d'autre part, sur une surface de butée qui fait partie de l'élément de rappel et qui est située côté enfoncement. Lors du déplacement du piston-poussoir dans le sens d'enfoncement, l'élément élastique est précontraint. À l'issue d'une opération d'enfoncement, l'élément élastique15 se détend à nouveau en faisant pivoter l'élément de rappel à l'opposé du sens d'enfoncement jusqu'à ce que le piston- poussoir sollicité par l'élément de rappel ait retrouvé sa position initiale. Le piston-poussoir de cet outil de scellement connu comporte, outre une zone d'étanchéité, une zone de guidage qui prolonge la zone d'étanchéité côté enfoncement. Le diamètre de la zone d'étanchéité correspond sensiblement au diamètre intérieur du cylindre de guidage, et le diamètre de la zone de guidage est sensiblement adapté au diamètre d'un alésage de guidage pratiqué dans le carter de l'outil de scellement. En particulier la zone de guidage du piston- poussoir est soumise à une usure, ce qui oblige à la remplacer périodiquement. Dans l'outil de scellement connu, le remplacement du piston-poussoir est extrêmement compliqué et long car, pour pouvoir dévisser le cylindre de guidage solidarisé au carter par un assemblage vissé, il faut sortir du carter la totalité de l'élément de rappel qui pénètre dans le cylindre de guidage. L'invention a pour but de fournir un outil de scellement dans lequel le piston-poussoir peut être remplacé de manière rapide et simple. 3 2770436 Ce but est atteint par un outil de scellement caractérisé en ce que l'élément de rappel peut revenir en position de libération en quittant la projection axiale de la surface d'entraînement du piston-poussoir. L'effacement5 de l'élément de rappel prévu par l'invention permet d'extraire dans le sens d'enfoncement le piston-poussoir situé dans le cylindre de guidage, sans avoir à démonter ou déposer l'ensemble de l'élément de rappel. Une conception simple de l'outil de scellement est obtenue en montant avantageusement l'axe de rotation de l'élément de rappel sur le cylindre de guidage. L'élément de rappel est poussé par l'élément élastique contre la surface d'entraînement du piston- poussoir orientée dans le sens d'enfoncement et pénètre ainsi au moins partiellement dans le cylindre de guidage. L'élément élastique est conçu par exemple sous la forme d'un ressort de torsion. Comme la partie de l'élément de rappel qui dépasse du cylindre de guidage ne peut pas être aisément saisie à la main, il est prévu, pour la ramener en position de libération, de préférence un coulisseau qui agit sur l'élément de rappel et se déplace parallèlement au sens d'enfoncement. Le coulisseau, par exemple en forme de manchon, s'étend au moins partiellement autour du cylindre de guidage et peut, par rapport à celui-ci, être amené dans une position de libération côté enfoncement lorsque, par exemple, une plaque d'appui disposée côté enfoncement sur le carter est éloignée de celui-ci. Le coulisseau peut également être conçu, par exemple, sous la forme d'un cliquet qui peut lui aussi être amené dans une position déverrouillée parallèlement au sens d'enfoncement. Pour pouvoir obtenir un déplacement automatique de l'élément de rappel en position de libération après éloignement de la plaque d'appui par rapport au carter, il est avantageusement prévu, pour déplacer le coulisseau, un ressort, par exemple en forme de ressort de torsion, qui 4 2770436 est disposé entre une face frontale du coulisseau tournée à l'opposé du sens d'enfoncement et un bord de butée du cylindre de guidage orientée dans le sens d'enfoncement. Ce ressort doit posséder une force élastique suffisante5 pour amener en position de libération l'élément de rappel sollicité par l'élément élastique. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'axe de rotation de l'élément de rappel est monté sur un bras porteur déplaçable par rapport au cylindre de guidage. Lorsque le bras porteur est déplacé, l'élément de rappel qui y est monté quitte la projection axiale de la surface d'entraînement du piston-poussoir, sans que l'élément de rappel doive pivoter par rapport au bras porteur. L'élément élastique se trouve également à côté de l'élément de rappel sur le bras porteur. De manière appropriée, le bras porteur peut se déplacer dans un plan qui s'étend parallèlement au sens d'enfoncement. Le bras porteur peut donc se déplacer par pivotement par exemple dans le même plan que l'élément de rappel. A cet effet, le bras porteur peut pivoter autour d'un arbre tournant qui s'étend perpendiculairement au sens d'enfoncement et qui se trouve sur un élément porteur relié au cylindre de guidage. Le bras porteur peut également se déplacer en coulissant perpendiculairement au sens d'enfoncement. L'élément de rappel monté pivotant sur le bras porteur peut ainsi quitter perpendiculairement la projection axiale de la surface d'entraînement du piston propulseur. Pour éviter d'endommager certaines parties de l'outil, il est prévu de manière appropriée au moins un élément amortisseur pour limiter les positions de pivotement de l'élément de rappel. On limite ainsi le pivotement de l'élément de rappel en direction de la position de travail et/ou de la position initiale. Les éléments amortisseurs appropriés sont par exemple des ressorts, des composants en matériau élastomère et des systèmes amortisseurs hydrauliques, pneumatiques et 2770436 mécaniques. Pour des raisons de montage, l'élément amortisseur est disposé avantageusement sur le bras porteur. L'invention sera exposée en détail en référence à des dessins qui illustrent un exemple de réalisation. Ces dessins montrent sur: la figure 1, sous forme schématique, un outil de scellement selon l'invention; la figure 2, une vue agrandie en coupe d'une partie du carter de l'outil de scellement selon la figure 1; un élément de rappel en forme de levier se trouve en position initiale; la figure 3, le carter selon la figure 2; l'élément de rappel coopère avec un coulisseau et se trouve en position de libération; la figure 4, une vue agrandie en coupe de la partie du carter d'un autre outil de scellement selon l'invention; un élément de rappel en forme de levier se trouve en position initiale et est monté sur un bras porteur qui se trouve en position fermée; la figure 5, le carter selon la figure 4; l'élément de rappel se trouve en position de travail; la figure 6, le carter selon les figures 4 et 5; le bras porteur se trouve en position ouverte. Étant donné que les deux outils de scellement décrits en détail ci-après présentent des composants en partie identiques, les repères numériques utilisés pour les composants identiques seront en partie les mêmes. L'outil de scellement représenté sur la figure 1 comporte un carter 1, une poignée 2 et un interrupteur d'actionnement 3. À l'intérieur du carter 1 sont représentés schématiquement une partie de carter tubulaire 4, qui forme une partie du carter 1, un canal à cartouches et un mécanisme d'amorçage 6. Côté enfoncement, une première zone de guidage 72 d'un piston-poussoir 7 dépasse de la partie de carter 4. Comme le montrent les figures 2 à 6, la partie de 6 2770436 carter tubulaire 4 comporte, dans sa zone extrême située côté enfoncement, un taraudage 42 qui peut être relié au filetage extérieur d'une plaque d'appui 43. Cette plaque d'appui 43 est munie par exemple d'un frein de piston-5 poussoir non représenté ou est reliée à celui-ci. La plaque d'appui 43 est pourvue d'un orifice central de passage dont le diamètre correspond sensiblement à celui de la première zone de guidage côté enfoncement 72 du piston-poussoir 7. Un dispositif presseur 40 en forme de10 broche qui est guidé dans la plaque d'appui 43 et qui coopère avec un mécanisme d'amorçage non représenté dépasse de la plaque d'appui 43 côté enfoncement. Outre la première zone de guidage 72, le piston-poussoir 7 comporte également une zone d'étanchéité 71 et une seconde zone de guidage 73 qui se trouve entre la première zone de guidage 72 et la zone d'étanchéité 71. Le diamètre de la zone d'étanchéité 71 est supérieur au diamètre de la première zone de guidage 72 et inférieur au diamètre de la seconde zone de guidage 73. Le piston-poussoir 7 se trouve dans un cylindre de guidage 8 et peut se déplacer axialement par rapport à la plaque d'appui 43, par rapport à la partie de carter 4 et par rapport au cylindre de guidage 8 déplaçable axialement dans la partie de carter 4. Le cylindre de guidage 8 est pourvu d'un alésage central débouchant pourvu de plusieurs portions de différents diamètres. Une première portion côté enfoncement présente un diamètre qui correspond sensiblement à celui de la seconde zone de guidage 73 du piston-poussoir 7. Une seconde portion prolongeant la première portion à l'opposé du sens d'enfoncement présente un diamètre qui correspond sensiblement à celui de la zone d'étanchéité 71 du piston- poussoir 7. A l'opposé du sens d'enfoncement, la seconde portion est prolongée par un alésage central débouchant de diamètre très réduit, qui relie la seconde portion à un logement de cartouche 81 ménagé dans une zone extrême libre du piston-poussoir 7 située à l'opposé du sens d'enfoncement. 7 2770436 Aussi bien la partie de carter 4 que le cylindre de guidage 8 sont pourvus d'orifices de passage 41, 83, par exemple en forme de fentes longitudinales, qui coïncident sensiblement l'un avec l'autre et s'étendent5 radialement. Ces orifices de passage 41, 83 sont traversés par un élément porteur 84 et par un élément de rappel en forme de levier 10. L'élément porteur 84 dépasse latéralement du cylindre de guidage 8 et est solidarisé au cylindre de guidage 8 au moyen d'éléments de liaison non10 représentés. L'élément de rappel en forme de levier 10 est monté pivotant sur une zone extrême libre de l'élément porteur 84 située à l'extérieur de la partie de carter 4. Entre l'élément de rappel 10 et une surface d'entraînement côté enfoncement 74 du piston-poussoir 7 est disposé par exemple un composant non représenté qui est apte à amortir les chocs et qui est disposé par exemple sur l'élément de rappel ou sur le piston- poussoir 7. Ce composant est réalisé par exemple en matière élastique. La liaison entre l'élément de rappel 10 et l'élément porteur 84 représentée sur les figures 2 et 3 s'effectue au moyen d'un axe de rotation 86 qui s'étend perpendiculairement au sens d'enfoncement. Un élément élastique 85 en forme de ressort de torsion qui prend appui sur l'élément porteur 84 et l'élément de rappel 10 s'enroule autour de l'axe de rotation 85 et pousse l'élément de rappel 10 contre une surface d'entraînement 74 qui fait partie du piston-poussoir 7 et est orientée dans le sens d'enfoncement et qui se trouve dans la zone de la seconde zone de guidage 73. Entre la partie de carter 4 et le cylindre de guidage 8 se trouve un coulisseau en forme de manchon 9 qui peut se déplacer à l'opposé du sens d'enfoncement à l'encontre de la force d'un ressort 92 en forme de ressort de torsion. Le ressort de torsion entourant le cylindre de guidage 8 prend appui sur une face frontale du coulisseau en forme de manchon 9 orientée à l'opposé du sens d'enfoncement et sur un bord 8 2770436 de butée 82 du cylindre de guidage 8 orienté dans le sens d'enfoncement. La figure 2 montre le ressort de torsion à l'état comprimé. Sur la figure 2, le coulisseau en forme de manchon 9 est pourvu d'un orifice latéral 91 qui coïncide avec les orifices de passage radiaux 41, 83 de la partie de carter 4 et du cylindre de guidage 8. L'orifice latéral 91 est traversé par l'élément porteur 84 et par l'élément de rappel en forme de levier 10.10 Sur la figure 3, la partie de carter 4 est représentée sans plaque d'appui ni dispositif presseur en forme de broche. Le ressort de torsion provoque un déplacement du coulisseau en forme de manchon 9 dans le sens d'enfoncement, de sorte qu'il dépasse de l'extrémité libre côté enfoncement de la partie de carter 4. Lors du déplacement du coulisseau 9 dans le sens d'enfoncement, un bord de butée, orienté dans le sens d'enfoncement, de l'orifice latéral 91 vient au contact d'une surface de butée 11 de l'élément de rappel 10 et provoque ainsi un pivotement de l'élément de rappel 10 dans le sens d'enfoncement jusqu'à ce que celui-ci ait atteint une position de libération et ne fasse plus saillie à l'intérieur du cylindre de guidage 9 ou dans la projection axiale des surfaces d'entraînement du piston-poussoir 7. La surface de butée 11 est formée par le côté de l'élément de rappel 10 qui est tourné vers le bord de butée, orienté dans le sens d'enfoncement, du coulisseau en forme de manchon 9. La force élastique exercée par le ressort de torsion sur le coulisseau en forme de manchon 9 est supérieure à la force élastique exercée par le ressort de torsion sur l'élément de rappel 10. La liaison, représentée sur les figures 4 à 6, entre l'élément de rappel 10 et l'élément porteur 84 est assurée par un bras porteur 88. L'élément de rappel 10 est monté pivotant par rapport à l'élément porteur 84 autour d'un arbre tournant 89 perpendiculaire au sens d'enfoncement. Le pivotement de l'élément de rappel 10 par 9 2770436 rapport au bras porteur s'effectue autour d'un axe de rotation 86 perpendiculaire au sens d'enfoncement. Un élément élastique 85 en forme de ressort de torsion qui prend appui sur l'élément de rappel 10 et sur le bras porteur 88 s'enroule autour de l'axe de rotation 86 et pousse l'élément de rappel 10 contre une surface d'entraînement 74 du piston-poussoir 7 orientée dans le sens d'enfoncement lorsque le bras porteur 88 se trouve en position fermée. Cette position de l'élément de rappel 10 est appelée " position initiale ". Elle est illustrée sur la figure 4. L'élément de rappel 10 peut être amené en position de travail par le piston-poussoir 7. Dans la position de travail de l'élément de rappel 10, le piston- poussoir 7 se trouve dans sa position avant extrême côté enfoncement. Les pivotement de l'élément de rappel 10 de la position initiale à la position de travail sont amortis par des éléments amortisseurs 20, 30. Entre la partie de carter 4 et le cylindre de guidage 8 est disposé un coulisseau en forme de manchon 9 qui, au moyen d'un ressort de tension 94, peut être déplacé à l'opposé du sens d'enfoncement en direction du bras porteur 88. Le bras porteur 88 est pourvu d'un renfoncement 87 en forme d'évidement qui est ouvert dans le sens d'enfoncement et dans lequel pénètre un contour de verrouillage 93 du coulisseau 9 lorsque le bras porteur 88 se trouve en position fermée. La figure 5 montre l'élément de rappel 10 en position de travail. Le bras porteur 88 se trouve là aussi en position fermée. Sur la figure 6, on voit que la partie de carter 4 côté enfoncement n'est plus fermée par une plaque d'appui et que le ressort de tension 94 comme le coulisseau en forme de manchon 9 ne se trouvent plus entre la partie de carter 4 et le cylindre de guidage 8. Comme le coulisseau 9 ne pénètre plus dans le renfoncement du bras porteur 88, celui-ci peut pivoter par rapport à l'élément porteur 84, de sorte que l'élément de rappel 10 ne pénètre plus dans 2770436 la projection axiale de la surface d'entraînement 74 du piston-poussoir 7. il 2770436 REVENDICATIONS 1. Outil de scellement pour enfoncer des éléments de fixation en forme de clous dans des supports durs, comprenant un carter (1), un cylindre de guidage (8), un piston-poussoir (7) à déplacement axial dans le cylindre de guidage (8) ainsi qu'un élément de rappel en forme de levier (10) qui peut pivoter par rapport au carter (1) autour d'un axe de rotation (86) dans un plan parallèle au10 sens d'enfoncement et qui, sous la force d'un élément élastique (85), coopère avec une surface d'entraînement du piston-poussoir (7) orientée dans le sens d'enfoncement, caractérisé en ce que l'élément de rappel (10) peut revenir en position de libération en quittant la projection axiale de la surface d'entraînement (74) du piston-poussoir (7). 2. Outil de scellement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de rotation (86) de l'élément de rappel (10) est monté sur le cylindre de guidage (8). 3. Outil de scellement selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est prévu un coulisseau (9) qui agit sur l'élément de rappel (10) et se déplace parallèlement au sens d'enfoncement. 4. Outil de scellement selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un ressort (92) est prévu pour déplacer le coulisseau (9). 5. Outil de scellement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de rotation (86) de l'élément de rappel (10) est monté sur un bras porteur (88) déplaçable par rapport au cylindre de guidage (8). 6. Outil de scellement selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bras porteur (88) peut se déplacer dans un plan qui s'étend parallèlement au sens d'enfoncement. 7. Outil de scellement selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins un élément amortisseur (20, 30) pour limiter les 12 2770436 positions de pivotement de l'élément de rappel (10). 8. Outil de scellement selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément amortisseur est disposé sur le bras porteur (88).