Brevet FR2820675A1 — publié le 20020816

pression hélicoïdaux. s L' invention concerne un porte-piston, en particulier pour un piston-poussoir d'un outil de scellement. On connaît déjà, du document EP 0 346 275 B1, un porte - piston pour un outil de scellement par explosif comprenant un guide-piston et un pistonpoussoir déplagable à l'intérieur. Le guide-piston comporte un évidement ouvert radialement vers le piston-poussoir avec des billes de freinage appliquées contre le piston-poussoir et un ressort pour les billes de freinage. Le ressort est conçu sous la forme d'un anneau élastique exergant une force élastique agissant radialement par rapport au piston poussoir. Le contour intérieur de celui-ci présente une surface d'appui qui agit sur les billes de freinage et qui est inclinée par rapport à l'axe du piston en formant un angle aigu ouvert à l'opposé de la direction d'enfoncement. En position de disponibilité à l'amorgage, les billes de freinage prenant appui sur l'anneau élastique sont appliquées contre la surface périphérique de la tige du piston-poussoir. Si le piston-poussoir se déplace dans la direction d'enfoncement à la suite d'un amorçage, il entraîne les billes de freinage par roulement au début du déplacement. Les billes de -freinage tendent l'anneau s élastique, la surface d'appui transmettant la force élastique radiale de l'anneau élastique au piston-poussoir par l'intermédiaire des billes de freinage. Les billes de freinage poussces radialement contre la tige du piston- poussoir par l'anneau élastique exercent donc un effet de freinage sur le piston-poussoir. Un déplacement, même minime, du piston-poussoir vers l'arrière peut annuler 1'effet de freinage par le fait que les billes de freinage se déplacent à l'opposé de la direction d'enfoncement et que l'anneau élastique se relache. Après le relâchement de l'anneau élastique, celui-ci ne pousse plus les billes de freinage contre la tige du pistonpoussoir. Lorsque le : - - -. piston-poussoir se trouve en position de disponibilité à l'amorcage, il existe un risque pour qu'il se déplace légèrement dans la direction d'enfoncement avant l'amorcage de l'outil de scellement, par exemple à la suite d'une mise en contact brutale de l'outil de scellement avec le support. Or ce déplacement est annulé par l' action de l'anneau élastique sur les billes. 2s 11 est déjà connu, du document US 4,62,033, de solliciter la tige d'un piston-poussoir en permanence au moyen d'un élément de friction. L' invention a pour but de fournir un porte-piston qui présente une structure plus simple et est en mesure de garantir un positionnement plus sûr du piston-poussoir dans la position de disponibilité à l'amorcage. La présente invention a pour objet un Porte-piston, en particulier pour un piston-poussoir d'un outil de scellement, comprenant un support, solidaire de l'outil, pour deux branches expansibles qui enserrent entre elles le piston-poussoir par friction. Un porte-piston selon l' invention sert à maintenir un piston-poussoir d'un outil de scellement, lequel peut être par exemple un outil de scellement par explosif ou du type entraîné par inflammation d'un mélange air-gaz combustible. En l' occurrence, le porte-piston comporte un support, solidaire de l'outil, pour deux branches expansibles qui enserrent entre elles le piston-poussoir par friction. Les deux branches expansibles s'étendent l'une par rapport : ' -, -. -. -..: à l'autre selon un angle aigu et sont soumises l'une-par rapport à l'autre à une précontrainte élastique, de sorte qu'elles forment coujointement un dispositif de serrage élastique qui entoure la tige du piston-poussoir, de facon que les arêtes intérieures des branches expansibles soient plaquées contre des portions périphériques sensiblement en vis-à-vis mutuel de la tige. De préférence, les deux branches expansibles se trouvent dans un plan qui forme, avec la direction axiale du piston-poussoir, un angle aigu et ouvert dans la direction de l' orifice détouchant de l'outil de scellement. Lorsque le piston-poussoir se déplace dans la direction de scellement, c'est-à-dire dans la direction de l'orifice débouchant de l'outil de scellement, les branches expansibles appliquées contre le piston-poussoir ou, respectivement, contre la tige génèrent au niveau du piston-poussoir un effort de friction élevé. À mesure que la tranelation du pistonpoussoir se poursuit, cette force de retenue sur le piston-poussoir augmente en raison de l'effet de coincement croissant entre les branches . . expansibles et le piston-poussoir. Lorsque la force de translation du piston-poussoir excède un niveau déterminé, les branches expansibles s'écartent élastiquement et libèrent le piston-poussoir, de sorte que les branches expansibles font ici quasiment fonction de limiteur de charge. Le piston-poussoir peut alors coulisser sur toute sa longueur et enfoncer un objet dans un support. On obtient dans la pratique un coefficient de friction dépendant de la vitesse, qui permet de réduire la friction en présence d'une vitesse relative élevoe entre le piston poussoir et les branches expansibles. De cette manière, un - blocage total du piston-poussoir est rendu impossible. Lorsque le piston-poussoir est ramené dans sa position initiale après l'exécution d'une opération de scellement, il n'en est pratiquement pas empêché par les branches expansibles car, à ce moment, la friction entre les branches expansibles et le piston-poussoir est encore très faible. Du fait de la précontrainte des branches expansibles l'une par rapport à l'autre, la force exercée sur le piston- poussoir ou, respectivement, sur sa tige est touj ours faible, ce qui permet de maintenir le piston-poussoir de manière sûre dans sa position de disponibilité à l'amorgage lorsque aucun amorcage n'a lieu. En revanche, si une avance indésirable du piston-poussoir se produit en raison d'une mise en contact trop brutale de l'outil de scellement avec un objet, les branches expansibles sont sollicitées dans la direction d'avance et déforméss, ce qui a pour effet de produire une force de recul qui ramène le pi ston-pous soir dans sa posit ion de disponibi lité à l'amorcage. Le porte-piston permet en même temps de -réduire un reLond indésirable du piston. - En principe, les deux branches expansibles peuvent être fixces au support sous la forme d'éléments structurels séparés. Cependant, selon une configuration avantageuse de l 'invention, les deux branches expansibles sont reliées entre elles d'un seul tenant pour former un ressort en forme de V. Cela facilite le montage et réduit les coûts de fabrication du porte-piston. En l' occurrence, le ressort peut être enroulé autour d'un axe au niveau de son extrémité située à l'opposé des branches expansibles afin de donner de cette manière au ressort une précontrainte à ... l'opposé de la direction de scellement du piston-poussoir. Pour que les branches expansibles ne puissent pas tourner autour de l'axe à l'opposé de la direction de scellement, une butée appropriée est prévue à cet effet. Un exemple de réalisation de l' invention sera décrit en détail ci-après en référence aux dessins. Ceux-ci montrent sur: la figure 1, un outil de scellement représenté en coupe partielle et destiné à recevoir le porte piston selon l' invention; la figure 2, une coupe transvereale de l'outil de scellement selon la figure 1 dans la zone de l'extrémité avant du piston-poussoir; et la figure 3, une coupe axiale concernant la même zone. La figure 1 montre un outil de scellement pour le ... - 5 scellement d'éléments de fixation, l'outil de scellement pouvant par exemple fonctionner par explosion ou être du type entralné par inflammation d'un mélange air-gaz combustible. L'outil de scellement comporte un carter 1 avec poignée 2 et gâchette 3. Un manchon de butée 4 est vissé à l'extrémité côté direction d'enfoncement du carter 1. Un guide-piston en deux parties 5 est monté coulissant dans le carter. Le guide-piston 5 se compose d'une partie arrière 6 et d'une partie avant 7. Dans le guidepiston 5 se trouve un piston-poussoir 8 avec une tête 9 guidée dans i5 la partie 6 et avec une tige 10 guidée dans la partie 7. Dans un alésage de guidage 11 de la partie 6 débouche, côté arrière, un canal d'arrivée 12 pour les gaz dégagés par une charge de poudre propulaive. Côté avant, la partie 6 est pourvue de passages 13 pour évacuer l'air situé devant la tête 9 lors de l'avance du piston-poussoir 8. La zone extrême avant de la partie 6 entoure de manière concentrique la zone arrière de la partie 7. La partie 7 dépasse du manchon de butée 4 vers l' avant et forme ainsi un tube déLouchant. L'extrémité arrière de la partie 7 peut pénétrer dans l'alésage de guidage 11 sous la forme d'un appendice tubulaire et former ainsi une butée limitant la course d'avance du piston-poussoir 8. À la hauteur de la liaison entre les parties 6 et 7 se trouve une zone récepUrice 14 pour recevoir le porte- piston selon l' invention. Pour illustrer la structure du porte-piston selon l' invention, les figures 2 et 3 montrent respectivement une coupe tranevereale et une coupe axiale de la zone - avant de l'outil de scellement selon la figure 1. s - -... La tige 10 du piston-poussoir 8 est guidée dans un guide piston 15 qui se trouve dans la partie avant 7. À l'extrémité arrière de la partie avant 7 est fixé un axe 16 qui s'étend perpendiculairement à la direction axiale 17 du guide-piston 15. Autour de l'axe 16 est enroulé un ressort à lame 18 dont l'extrémité 20 tournée dans la direction d'enfoncement 19 fait face à un épaulement 21 situé sur la partie avant 7 et dont l'autre extrémité tournée à l'opposé de l' orifice déLouchant de l'outil de scellement se prolonge par deux branches expansibles 22, 23 s'étendant en forme de V l'une par rapport à l'autre. - Les branches expansibles 22, 23 s'étendent d'abord brièvement en direction de l'extrémité arrière de l'outil de scellement et se plient ensuite à angle obtus en direction de la tige 10 pour prendre appui, par leurs arêtes intérieures respectives, contre des portions périphériques de la tige 10. Les portions des branches expansibles 22, 23 s'étendant parallèlement à la direction axiale 17 sont logées dans une gorge longitudinale 24 2s ménagée dans la face intérieure de la partie arrière 6, tandis que les portions des branches expansibles 22, 23 s'étendant en direction de la tige 10 traversent un évidement 25 situé dans la partie avant 7. Le ressort 18 peut être conçu de façon que, après avoir enroulé le ressort 18 autour de l'axe 16, les branches 22, 23 longent latéralement les extrémités 20 de celui-ci. L'axe 16 précité n'est pas absolument indispensable. En effet, le ressort 18 peut aussi être conçu sans support. Lorsque le piston-poussoir 8 et, avec lui, la tige 10 sont s déplacés dans la direction d'enfoncement 19, les branches expansibles 22, 23 sont entraînces en sens horaire sur la figure 3 en raison de la friction existant entre elles et la tige 10. L'extrémité 20 du ressort 8 prend alors appui contre la face intérieure de la partie 6. Si aucune force explosive n'agit sur le piston-poussoir 8, le ressort 18 est en mesure de ramener, par l'intermédiaire de ses branches expansibles 22, 23, le piston-poussoir 8 dans sa position de disponibilité à l'amorçage car les branches expansibles 22, 23 peuvent à nouveau tourner dans le sens antihoraire sur la figure 3 et donc se relâcher. En revanche, si le piston-poussoir 8 est déplacé plus Ioin dans la direction d'enfoncement 19 par la mise én _uvre d'une force explosive, les branches expansibles 22, 23 du ressort 18 s'écartent élastiquement lorsqu'un effort de friction déterminé a été dépassé et libèrent le piston- poussoir 8, de sorte que le piston-poussoir peut coulisser sur toute sa longueur. Son déplacement ultérieur à l'opposé de la direction d'enfoncement 19 n'est pas fortement gêné par les branches expansibles car l' effort 2s de friction entre les branches expansibles 22, 23 et la tige 10 est trop faible pour cela. REVENDICATIONS 1. Porte-piston, en particulier pour un piston-poussoir (8) d'un outil de scellement, comprenant un support (7), solidaire de l'outil, pour deux branches expansibles (22, 23) qui enserrent entre elles le pistonpoussoir (8) par friction. 2. Porte-piston selon la revendication 1, caractérisé en l0 ce que les deux branches expansibles (22, 23) se trouvent dans un plan qui forme, avec la direction axiale (17) du pistonpoussoir (8), un angle (a) aigu et ouvert dans la direction de l' orifice débouchant de l'outil de scellement. 3. Porte-piston selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux branches expansibles (22, 23) sont reliées entre elles d'un seul tenant pour former un ressort en forme de V (18). 4. Porte-piston selon la revendication 3, caractérisé en ce que le ressort (18) est enroulé autour d'un axe (16) au niveau de son extrémité située à l'opposé des branches