Brevet FR2840555A1 — publié le 20031212

Basque Ill (5> La presente invention concerne un outil de scellement actionne par combustion interne pour l'enfoncement d'elements de fixation tels que clous, goujons, broches ou analogues dans un support, comprenant une source de combustible, avec une amenee de combustible de la source de combustible a une chambre de combustion et avec au moins une soupape a commande mecanique qui est implantee sur l'amenee de combustible entre la source de combustible et la chambre de combustion, et comprenant un dispositif de commande, incluant au moins un moyen de commutation, par l'intermediaire duquel la soupape a commande mecanique est ouverte pendant un intervalle de temps lorsque le ou chaque moyen de commutation est actionne, ainsi qutun outil de scellement actionne par combustion interne pour l'enfoncement d' elements de fixation tels que clous, goujons, broches ou analogues dans un support, comprenant une source d' agent oxydant, une amenee d' agent oxydant de la source d' agent oxydant a une chambre de combustion, et une soupape a commande mecanique montee sur l'amenee de combustible entre la source de combustible et la chambre de combustion. Des outils de scellement de ce type peuvent etre mis en uvre avec des combustibles gazeux ou liquides qui vent brules dans une chambre de combustion en entrainant un piston d'enfoncement pour des elements de fixation. En general, le probleme consiste a associer, pour chaque cycle de travail, le combustible en quantite dosee a une quantite correspondante d' air ou d'oxygene faisant fonction d' agent oxydant. L' air, en particulier preleve dans l'environnement, est soumis a des variations de pression et de temperature qui peuvent nuire a la combustion du melange air-combustible lorsque ce melange est trop riche ou trop pauvre en combustible. On connalt deja du document DE 42 43 617 A1 un outil de scellement de ce type dans lequel, lors d'un cycle de travail, une soupape d'admission d' air est ouverte mecaniquement, de sorte que du combustible provenant d'une source de combustible parvient a une chambre d' accumulation qui communique avec l'air ambient. Grace a cette communication, une compensation de pression et eventuellement de temperature peut se produire avec l' air ambient, de sorte que le melange air-combustible qui parvient a la chambre de combustion est adapte. A partir de cette chambre d' accumulation, le combustible parvient ensuite au moment voulu a la chambre de combustion. L' inconvenient reside dans le fait que la communication avec l'air ambient peut aussi provoquer une perte de combustible. On connait egalement, du document EP 0 597 241 B1, un outil de scellement actionne par combustion interne, dans lequel l'amenee dosee de combustible de la source de combustible a la chambre de combustion steffectue par l'intermediaire d'une soupape excitable au moyen d'un electro-aimant qui est normalement ferme. En l' occurrence, lt excitation s'effectue electroniquement au moyen d'un circuit de commutation qui reagit a un commutateur et qui ouvre la soupape pendant un intervalle de temps reglable a volonte, afin de permettre au combustible de s'ecouler de la source de combustible a la chambre de combustion. L' inconvenient reside toutefois dans le fait qutil n'est plus possible de travailler avec l'outil de scellement en cas de defaillance de la commande electronique due, par exemple, a une decharge de la source de courant ou a un defaut d'un composant electronique, car la soupape reste alors fermee. La presente invention a done pour but de fournir un outil de scellement du type indique precedemment, qui supprime les inconvenients precites. Selon l' invention, ce but est atteint en ce qu'au moins une soupape a commande electronique normalement ouverte est montee sur l'amenee de combustible en plus de la ou de chaque soupape a commande mecanique. Il suffit done de prevoir, en plus d'une soupape a commande mecanique normalement fermee, une soupape a commande electronique normalement ouverte sur l'amenee de combustible entre la source de combustible, comme par exemple une bolte de reserve, et la chambre de combustion. Par rapport a la direction d'ecoulement, la soupape a commande elect ronique peut et re montee par exemple avant la soupape mecanique normalement fermee. La soupape a commande electronique est ouverte en particulier aussi lorsque le dispositif de regulation electronique commandant la soupape est defaillant, par exemple suite a une interruption de l'alimentation en tension. Dans ce cas, la deuxieme soupape mecanique peut etre ouverte - en combinaison ou individuellement - par une commande mecanique en actionnant le ou chaque commutateur de declenchement, comme par exemple une gachette, un commutateur de fete, un commutateur de magasin ou un autre commutateur. La duree d'ouverture predefinie de la seconde soupape mecanique peut etre calculee pour que le melange air-combustible obtenu dans la chambre de combustion soit trop riche en combustible et n'autorise done pas une combustion optimale. Cependant, le melange air-combustible reste inflammable, de sorte que l'outil reste utilisable meme en cas de defaillance de ltelectronique. Il peut etre avantageux que le temps d'ouverture preregle de la soupape mecanique durant un cycle de travail de ltoutil de scellement soit plus long que la duree de passage maximale du combustible a travers la soupape a commande electronique, laquelle est redefinie pour chaque cycle de travail en fonction de parametres par l'intermediaire d'un dispositif de regulation electronique du dispositif de commande de ltoutil de scellement. Dans une version avantageuse de l' invention, un dispositif de mesure de debit permettant de determiner la quantite de combustible transferee de la source de combustible a la chambre de combustion, respectivement a la chambre de combustion est prevu sur l'amenee de combustible, respectivement sur la conduite de combustible. Cette information est ensuite transmise par vole electronique par ce dispositif de mesure de debit, comme par exemple par un debitmetre, au dispositif de regulation ou elle est analysee afin d'envoyer un signal de commande a la soupape electronique pour fermer celle-ci lorsque la quantite optimale de combustible a penetre, respectivement s'est ecoulee dans la chambre de combustion. s Avantageusement a cet effet, au dispositif de regulation est associe un debitmetre pour enregistrer la quantite de combustible admise dans la chambre de combustion, le dispositif de regulation ferment la soupape a commande electronique lorsque la quantite de combustible mesuree par le debitmetre pour un cycle de travail a atteint une valeur de consigne. Pour adapter la quantite de combustible aux conditions ambiantes, comme par exemple temperature, pression atmospherique et humidite de ['air, et aux conditions de fonctionnement de ltoutil, il peut etre prevu des moyens de detection pour enregistrer des parametres d'etat de fonctionnement de l'outil de scellement et des parametres climatiques, une valeur de consigne pour la quantlte de combustible a admettre dans la chambre de combustion pour chaque cycle de travail en fonction des parametres enregistres etant prereglee dans le dispositif de regulation. Ces moyens de detection enregistrent les conditions de fonctionnement et les convertissent en signaux electroniques, lesquels vent transmis au dispositif de regulation ou la quantite optimale de combustible pour un cycle de travail, respectivement pour une operation de scellement est determinee sur la base de ces donnees, respectivement parametres. Ces moyens de detection peuvent etre concus par exemple sous la forme de capteurs pour enregistrer la pression atmospherique, la temperature et l'humidite de l'air ambient. Si la soupape a commande electronique est concue sous la forme d'une soupape piezoelectrique actionnable par l'intermediaire d'un piezoelement, on peut obtenir un temps de reaction court aux instructions de commande, lequel permet de fermer et d'ouvrir la soupape de maniere correcte et gable. De maniere avantageuse, il est prevu, dans le dispositif de regulation, un module de traitement de donnees qui est concu par exemple sous la forme d'un microprocesseur ou qui en contient un. Cette mesure est la garantie d'un traitement rapide des donnees entrantes et d'un encombrement reduit. Avantageusement, la ou chaque soupape a commande electronique est montee avant la ou chaque soupape a commande mecanique par rapport a la direction d'ecoulement. Le but selon l' invention peut aussi etre atteint par le fait que, sur l'amenee d' agent oxydant d'un reservoir d' agent oxydant a la chambre de combustion, au moins une soupape a commande mecanique et au moins une soupape a commande electronique normalement ouverte vent montees sur l'amenee de combustible entre la source de combustible et la chambre de combustion. Cela peut steffectuer en remplacement ou en complement d'une regulation de combustible commandee par soupape. La commande des soupapes peut s'effectuer la aussi a ['aide d'un dispositif de commande et d'un dispositif de regulation, lesquels permettent de closer l' agent oxydant, comme par exemple de l'oxygene pur ou de ['air, en fonction de divers parametres, comme deja decrit precedemment. D'autres avantages et mesures de l' invention apparaltront a la lecture de la description ci-apres et des dessins. Sur les dessins, l' invention est represented sous la forme d'un exemple de realization. Sont montres sur: la figure l, sous forme schematique, un outil de scellement selon l' invention en vue partielle en coupe transversals, la figure 2, sous forme schematique, un detail II-VI de ltoutil de scellement selon l' invention de la figure l en position de repos, la figure 3, sous forme schematique, le detail de l'outil de scellement selon l' invention de la figure 2 en position de mise en contact, la figure 4, sous forme schematique, le detail de l'outil de scellement selon l' invention de la figure 2 en position de mise en contact, a un moment ulterieur par rapport a celui represente sur la figure 3, la figure 5, sous forme schematique, le detail de l'outil de scellement selon l' invention de la figure 2 en position de mise en contact, a un moment ulterieur par rapport a celui represente sur la figure 4, la figure 6, sous forme schematique, le detail de l'outil de scellement selon l' invention de la figure 2 en position de mise en contact, avec commutateur a gachette declenche. Sur les figures 1 a 6, l'outil de scellement actionne par combustion interne selon l' invention est represente sous la forme d'un exemple de realisation. Sur les figures 1 et 2, l'outil de scellement selon l' invention est represente dans sa position initiale ou de repos. Dans le present exemple de realisation, ltoutil de scellement 10 est actionne par un gaz combustible. L'outil de scellement 10 comporte un carter 29 dans lequel est dispose un mecanisme de scellement qui permet d'enfoncer un element de fixation dans un support non represente ici lorsque ltoutil de scellement est mis en contact avec un support et declenche. Le mecanisme de scellement comporte notamment une chambre de combustion 13, un guide-piston 17 dans lequel un piston-poussoir 16 est monte coulissant, et un guide- goujon 18 dans lequel un element de fixation peut etre guide et ou un element de fixation est deplace par l'intermediaire de l'extremite cote direction de scellement du piston-poussoir 16 mue vers ['avant et peut ainsi etre enforce dans un support. Les elements de fixation peuvent etre tenus en reserve par exemple dans un magasin 19 dispose sur ltoutil de scellement 10. Dans le present exemple de realisation, il est egalement prevu dans la chambre de combustion 13 une unite d'allumage, comme par exemple une bougie d'allumage 23, pour l' allumage d' un melange gaz combustible-air introduit dans la chambre de combustion 13 pour une operation de scellement. L'amenee du gaz combustible dans la chambre de combustion, respectivement dans la chambre de combustion 13 s'effectue par l'intermediaire d'une amenee de combustible 12, comme par exemple d'une conduite de S combustible, a partir d'un reservoir de combustible, respectivement d'une source de combustible 11. Sur l'amenee de combustible 12 vent egalement implantes en serie une premiere soupape a commande electronique 24, comme par exemple une soupape piezoelectrique, un debitmetre 21 lui succedant dans la direction d'ecoulement et, a la suite de celui-ci, une soupape a commande mecanique 14. La soupape a commande mecanique 14 est reliee par l'intermediaire d'un trajet de commutation mecanique 35, comme par exemple d'une tringlerie de commutation, a un moyen de commutation 15 implante dans la zone du guide- goujon 18 de l'outil de scellement 10, comme par exemple un commutateur de fete. De plus, l'outil de scellement selon ['invention comporte egalement un dispositif de regulation electronique 20 qui est connecte par des lignes electriques 47 a une source de courant 27, comme par exemple a une batterie ou a un accumulateur, etc. Le dispositif de regulation 20 peut etre muni par exemple d'un microprocesseur dans lequel peut s' executer un programme de commande pour une ou plusieurs fonctions de l'outil. Ce dispositif de regulation 20 permet de closer le combustible en commandant la soupape a commande electronique 24. Le dispositif de regulation 20 est connecte par une ligne electrique 44 a la soupape 24 et par une ligne electrique 41 au debitmetre 21 monte en aval de la soupape 24. Par l'intermediaire de la ligne electrique 43, le dispositif de regulation 20 est egalement connecte a la bougie d'allumage 23. Le moyen de commutation 15 comporte egalement une sortie electronique qui est connectee au dispositif de regulation 20 par l'intermediaire de la ligne electrique 46, tandis que le moyen de commutation, respectivement le commutateur a gachette 25 situe sur la poignee de l'outil de scellement 10 ne declenche, dans le present exemple de realisation, qutune commutation electronique et est connecte au dispositif de regulation 20 par l'intermediaire d'une ligne electrique 45. Dans le dispositif de commande et de regulation 20 peuvent egalement etre traites des donnees de mesure et des parametres de moyens de detection 22, comme par exemple d'un capteur d'enregistrement de la pression atmospherique et de lthumidite de ['air. Le capteur, respectivement le moyen de detection 22 est connecte au dispositif de regulation 20 par l'intermediaire de la ligne electrique 42. Les lignes ou connexions electriques 41, 42, 43, 44, , 46, 47 peuvent servir aussi bien a l'alimentation en energie electrique qu'au transfert electronique de donnees. Dans la position initiale, respectivement de repos de l'outil de scellement 10 representee sur les figures 1 et 2, la soupape a commande electronique 24 est ouverte mais la soupape a commande mecanique 14 est fermee. Sur la figure 3, l'outil de scellement 10 a ete mis en contact avec un support, de sorte que le moyen de commutation 15, (non represente dans le detail represente) a ete actionne. Par l'intermediaire du trajet de commutation mecanique 35, cette instruction de commutation est transmise a la soupape a commande mecanique 14, laquelle s'ouvre en reaction, de sorte que du combustible peut s'ecouler, a travers les deux soupapes ouvertes 24, 14 et le debitmetre 21, dans la conduite de combustible 12 dans la direction d'ecoulement 26 jusquta la chambre de combustion 13 de l'outil de scellement 10. Sur la figure 4, ltoutil de scellement 10 represente est touj ours en contact avec un support. Cependant, une instruction de fermeture a ete transmise a la soupape 24 par le dispositif de regulation electronique 20 a travers la ligne electrique 44 car, selon les mesures effectuees par le debitmetre 21, la quantite optimale de combustible, determinee par le dispositif de regulation 20 sur la base des donnees climatiques predefinies par le ou les capteurs des moyens de detection 22, a deja ete admise dans la chambre de combustion 13. L'actionnement de la soupape a commande mecanique 14 a prealablement ete transmis par la ligne de commande electrique 16 partant du moyen de commutation 15, au dispositif de regulation 20 pour fixer le point de depart de la mesure du debitmetre 21. Sur la figure 5, l'outil de scellement represente est encore en contact avec un support. Cependant, la soupape a commande mecanique 14 est elle aussi fermee. Cela steffectue par exemple par l'intermediaire d'une commande temporisee de la soupape 14, laquelle ferme automatiquement cette derriere apres ecoulement d'une duree d'ouverture predeterminee. Cette duree d'ouverture peut etre choisie par exemple de facon que, dans ce cas, la soupape a commande mecanique 14 ne se ferme qu'apres la soupape a commande electronique 24. Cette mesure permet a ltoutil de scellement 10 de rester operationnel eventuellement avec une puissance moindre - meme en cas de defaillance de la soupape a commande electronique 24, quel que soit le climat. Sur la figure 6, l'outil de scellement 10 est encore represente en contact avec un support, et le commutateur a gachette 25 a ete actionne par un utilisateur de l'outil de scellement. Le signal partant du commutateur a gachette a ete transmis par la ligne de commande 45 au dispositif de regulation 20 ou il a ete traite, apres quoi un signal d'allumage et un courant d'allumage pour l'allumage du melange gaz combustible-air dans la chambre de combustion 13 ont ete transmis par la ligne electrique 43 a ['unite d'allumage 23 et un signal d'ouverture de la soupape a commande electronique 24 a ete transmis par la ligne electrique 44 a la soupape a commande electronique 24. Au terme de lt operation de scellement declenchee par l'allumage 28, l'outil de scellement 10 se retrouve dans sa position initiale visible sur les figures 1 et 2 lorsque l'outil de scellement est decolle du support. L'ouverture de la soupape a commande electronique 24 peut egalement steffectuer par l'intermediaire d'une commande temporisee ou peut aussi etre couplee a la fermeture de la soupape a commande mecanique 14. Dans ce dernier cas, un dispositif pour transmettre la fermeture de la soupape a commande mecanique 14 au dispositif de regulation 20 est egalement prevu. REVEW[ICATIONS Outil de scellement actionne par combustion interne pour lt enfoncement d' elements de fixation tels que clous, goujons, broches ou analogues dans un support, comprenant une source de combustible (11), avec une amenee de combustible (12) de la source de combustible (11) a une chambre de combustion (13) et avec au moins une soupape a commande mecanique (14) qui est montee sur l'amenee de combustible (12) entre la source de combustible (11) et la chambre de combustion (13), et comprenant un dispositif de commande, incluant au moins un moyen de commutation (15), par l'intermediaire duquel la soupape a commande mecanique (14) est ouverte pendant un intervalle de temps lorsque le ou chaque moyen de commutation (15) est actionne, caracterise en ce qutau moins une soupape a commande electronique normalement ouverte (24) est montee sur l'amenee de combustible (12) en plus de la ou de chaque soupape a commande mecanique (14). 2. Outil de scellement selon la revendication 1, caracterise en ce que, pendant un cycle de travail, la soupape a commande electronique (24) est fermee par l'intermediaire d'un dispositif de regulation electronique (20) du dispositif de commande avant que la soupape a commande mecanique (14) ne se ferme. 3. Outil de scellement, en particulier selon la revendication 2, caracterise en ce qu'au dispositif de regulation (20) est associe un debitmetre (21) pour enregistrer la quantite de combustible admise dans la chambre de combustion (13), le dispositif de rAgolation (20) ferment la soupape commande {lectronique (24) lorsgue la quantitA de combustible mesurAe par le dAbitmAtre (21) pour on cycle de trava!1 a atteint une aleur de consigne. 4. Outil de scellement selon une des revendications 1 3, caact6risA en ce que sur l'outil de scellement vent prAvus des moyens de dAtection (22) pour enregistrer des paramAtres d'4tat de fonctionnement de l'outil de scellement (10) et des paramAtres climatiques, une valeur de consigne pour la quantitA de combustible admettre dans la chambre de combustion (13) pour chaque cycle de travail en fonction des paramAtres enregistrs Atant prArglAe dans le dispositif de rgulation (20). 5. Outil de scellement selon une des revendications 1 4, caractArisA en ce que les moyens de dAtection (22) comprennent de s capteurs pour enregi strer la press ion atmosphArique, la tempArature et l'humiditA de l' air abiant. 6. Outil de scellement selon la revendication 1 ou 3, caractArisA en ce que la soupape commande Alectonique (24) et actionnable par l'intermAdiaire d'un piAzo-AlAment. 7. Outil de scellement selon une des revendications 1 6, caractArisA en ce que le dispositif de rAgulation (20) comprend un module de traitement de donndes pou analyser et traiter les paramAtres recueillis. 8. Outil de scellement selon la revendication 7, caracterise en ce que le module de traitement de donnees contient un microprocesseur. 9. Outil de scellement selon la revendication 1, caracterise en ce que la ou chaque soupape a commande electronique (24) est montee avant la ou chaque soupape a commande mecanique (14) par rapport a la direction d'ecoulement (26). 10. Outil de scellement actionne par combustion interne pour l' enfoncement d' elements de fixation tels que clous, goujons, broches ou analogues dans un support, comprenant une source d' agent oxydant, une amenee d' agent oxydant de la source d' agent oxydant a une chambre de combustion, et une soupape a: commande mecanique (14) qui est montee sur l'amenee de combustible (12) entre la source de combustible (11) et la chambre de combustion (13), caracterise en ce qu'au moins une soupape a commande mecanique (14) et au moins une soupape a commande electronique normalement ouverte (24) vent montees sur l'amenee de combustible (12) entre la source de combustible (11)