Brevet FR2847192A1 — publié le 20040521

Outil de scellement actionné par combustion interne La présente invention concerne un outil de scellement actionné par combustion interne pour l'enfoncement d'éléments de fixation tels que clous, goujons, broches ou analogues dans un support, avec au moins une chambre de combustion pour la combustion d'un mélange agent oxydantcombustible, avec un piston- poussoir qui est guidé dans un guide-piston et qui est entraîné par l'intermédiaire de gaz en expansion provenant de la chambre de combustion, et avec des moyens magnétiques de retenue de piston pour immobiliser temporairement le piston-poussoir contre la chambre de combustion. Des outils de scellement de ce type peuvent être actionnés avec des combustibles gazeux ou liquides vaporisables, lesquels, en brlant dans une chambre de combustion, entraînent un piston-poussoir pour des éléments de fixation. Dans des outils de scellement de ce type, on souhaite généralement atteindre le rendement le plus élevé possible. Pour atteindre ce rendement élevé, on cherche à réaliser une combustion aussi isochore que possible, c' est-à-dire qu'aucun déplacement du piston ne doit avoir lieu avant qu'une pression maximale ne soit atteinte dans la chambre de combustion. Pour empêcher une expansion prématurée du piston, c'est-à- dire un déplacement prématuré du piston, un moyen de retenue de piston peut être mis en òuvre. Un moyen de retenue de piston approprié est un dispositif d'adhérence magnétique pour le piston dans sa position de point mort haut contre la chambre de combustion. Du document DE 40 32 202 Al est déjà connu un outil de scellement actionné par combustion interne, dans lequel des aimants permanents destinés au maintien temporaire du piston constitué au moins partiellement de matériau magnétiquement conducteur sont disposés sur une paroi de chambre de combustion tournée vers le piston. La solution connue présente toutefois l'inconvénient que les aimants sont exposés à de violents chocs lors du retour du piston à la position de point mort haut. Ces sollicitations peuvent entraîner la rupture des aimants si ceux-ci sont constitués de matière cassante. En outre, du fait de leur contact avec le piston, les aimants se trouvent dans une zone très chaude de l'outil. Les températures élevées peuvent avoir pour effet de démagnétiser le ou les aimants. La présente invention a donc pour but de fournir un outil de scellement actionné par combustion interne du type indiqué précédemment, qui supprime les inconvénients connus et atteint un rendement élevé. Selon l'invention, ce but est atteint en ce qu'au moins un élément magnétiquement conducteur est prévu pour appliquer la force de retenue. magnétique des moyens magnétiques de retenue de piston au piston-poussoir. tant donné que l'application de la force de retenue magnétique des moyens magnétiques de retenue de piston, comme par exemple des aimants permanents, au pistonpoussoir s'effectue par l'intermédiaire d'éléments magnétiquement conducteurs, les moyens magnétiques de retenue de piston ne sont plus en contact direct avec le piston-poussoir. De cette façon, on peut éviter que le ou les moyens magnétiques de retenue de piston ne soient exposés à des chocs violents de la part du pistonpoussoir. Dans un cas extrême, le ou les moyens magnétiques de retenue de piston peuvent aussi être disposés à l'extérieur de la zone la plus chaude du compartiment de combustion. Cette conception permet aussi d'atténuer l'action thermique sur les moyens magnétiques de retenue de piston. De manière avantageuse, à chaque moyen magnétique de retenue de piston est associé au moins un élément magnétiquement conducteur pour garantir une transmission optimale du flux magnétique. Dans une variante avantageuse et favorable à fabriquer, les moyens magnétiques de retenue de piston sont conformés en aimants permanents. L'emploi d'électroaimants comme moyens magnétiques de retenue de piston permet de faire varier la force de retenue des moyens magnétiques de retenue de piston. Celle-ci peut aussi être adaptée par exemple à des conditions extérieures variables (température extérieure, température de l'outil, etc.). La conformation des éléments magnétiquement conducteurs en épanouissements polaires permet d'augmenter fortement la force de retenue du système. La présence, entre le ou chaque moyen magnétique de retenue de piston et le piston-poussoir, d'éléments d'écartement favorablement conformés en éléments d'écartements amortisseurs et/ou thermiquement isolants permet avantageusement d'abaisser encore aussi bien la contrainte thermique que la contrainte par choc imposées aux moyens magnétiques de retenue de piston. D'autres avantages et mesures de l'invention apparaîtront à la lecture de la description ci-après et à l'examen un dessin dans lequel: la figure 1 représente sous forme schématique, un outil de scellement selon l'invention en coupe longitudinale partielle. Sur la figure 1 est représenté un outil de scellement 10 selon l'invention dans sa position de repos ou initiale. L'outil de scellement 10 comporte une partie de carter en une ou plusieurs parties qui est désignée dans son ensemble par 11 et dans laquelle est disposé un mécanisme de scellement. Le mécanisme de scellement permet d'enfoncer un élément de fixation, tel qu'un clou, un goujon, etc., dans un support non représenté ici lorsque l'outil de scellement 10 est mis en contact avec un support par l'intermédiaire de son guide-goujon 15 et déclenché. Le mécanisme de scellement comporte notamment aussi une chambre de combustion 14, un guide-piston 12, dans lequel un piston-poussoir 13 est disposé avec une possibilité de déplacement axial, et un guide-goujon 15 dans lequel peut être guidé un élément de fixation et o, durant une opération de scellement, un élément de fixation peut être déplacé par l'intermédiaire de l'extrémité, mobile vers l'avant, du piston-poussoir 13 située côté direction de scellement, respectivement de la tige de piston de celui10 ci, et enfoncé dans un support. Le guide-goujon 15 se raccorde au guide-piston 12 dans la direction de scellement. Dans la zone avant extrême du guide-piston 12 sont également prévus des éléments amortisseurs 22 qui amortissent l'impact du piston-poussoir 13 projeté vers l'avant lors de l'opération de scellement. Les éléments de fixation peuvent être tenus en réserve par exemple dans un magasin 20 sur l'outil de scellement 10. L'outil de scellement 10 peut être actionné par un gaz de combustion ou par un combustible liquide vaporisable qui est placé dans un réservoir de combustible 16, respectivement dans un récipient de combustible, une réserve de combustible ou analogue. Du réservoir de combustible 16 part une conduite de combustible 17 qui mène à la chambre de combustion 14. Sur la conduite de combustible 17 est interposé un dispositif de dosage 18 qui n'amène à la chambre de combustion 14 que la quantité de combustible nécessaire à chaque opération de scellement. En outre, le dispositif de dosage 18 peut être configuré de façon à introduire et/ou à ajouter dans la quantité de combustible une quantité supplémentaire d'agent oxydant comme par exemple d'oxygène atmosphérique. Cependant, l'amenée de l'agent oxydant peut aussi s'effectuer avec un dispositif d'amenée séparé. Pour la commande du dispositif de dosage 18 peuvent également être prévus un dispositif de commande non représenté ici (électronique ou mécanique) ainsi qu'éventuellement des senseurs qui coopèrent avec le dispositif de commande. Afin que le piston-poussoir 13 puisse être maintenu dans sa position de point mort haut (telle que représentée sur la figure 1) contre la chambre de combustion 14 par une force de retenue déterminée, des moyens magnétiques de retenue de piston 31, comme par exemple des aimants permanents, peuvent être disposés dans la zone de transition de la chambre de combustion 14 au guide-piston 12. Entre le piston-poussoir 13 et les moyens magnétiques de retenue de piston 31 sont également disposés des éléments d'écartement 33 qui possèdent aussi bien une fonction d'amortissement qu'une fonction d'isolation thermique. Ces éléments d'écartement 33 peut être réalisés par exemple dans une matière synthétique élastique, thermiquement isolante, et/ou en céramique et empêchent l'usure et la détérioration des moyens magnétiques de retenue de piston 31. Le contact magnétique avec le piston-poussoir 13 s'effectue indirectement par l'intermédiaire d'éléments magnétiquement conducteurs 32 conformés en épanouissements polaires. Ces éléments magnétiquement conducteurs 32 entourent au moins par endroits les moyens magnétiques de retenue de piston 31 et transmettent le flux magnétique de ceux-ci au pistonpoussoir 13 lorsque celui-ci se trouve dans la position de point mort haut. La transmission indirecte du flux magnétique aux pistonpoussoir 13 permet également d'éviter une usure ou une détérioration des moyens magnétiques de retenue de piston 31. Une opération de scellement peut être déclenchée par l'utilisateur de l'outil de scellement 10 au moyen d'un commutateur de déclenchement 23 (mécanique et/ou électronique) implanté sur une poignée 21 de l'outil de scellement 10 lorsque l'outil de scellement 10 a été mis en contact avec un support (non représenté ici) et qu'un élément de fixation se trouve dans le guide-goujon 15. cet effet, dès la mise en contact de l'outil de scellement 10 avec un support, le dispositif de dosage 18 envoie à la chambre de combustion 14, sur la base d'instructions du dispositif de commande (non représenté ici), une quantité de combustible provenant du réservoir de combustible 16. Le déclenchement de l'outil de scellement 10 par l'intermédiaire du commutateur de déclenchement 23 a pour effet d'activer un dispositif d'allumage (non représenté ici), lequel fournit l'étincelle d'allumage pour provoquer la combustion du mélange agent oxydant-combustible se trouvant à cet instant dans la chambre de combustion 14. Le piston-poussoir 13 n'est poussé par les gaz de combustion en expansion dans le compartiment d'expansion 19 du guide-piston 12 que lorsque les forces de retenue des moyens magnétiques de retenue de piston 31 sont surmontées. REVENDICATIONS 1. Outil de scellement actionné par combustion interne pour l'enfoncement d'éléments de fixation tels que clous, goujons, broches ou analogues dans un support, avec au moins une chambre de combustion (14) pour la combustion d'un mélange agent oxydant-combustible, avec un pistonpoussoir (13) qui est guidé dans un guide-piston (12) et qui est entraîné par l'intermédiaire de gaz en expansion provenant de la chambre de combustion (14), et avec des moyens magnétiques de retenue de piston (31) pour immobiliser temporairement le piston-poussoir (13) contre la chambre de combustion (14), caractérisé en ce qu'au moins un élément magnétiquement conducteur (32) est prévu pour appliquer la force de retenue magnétique des moyens magnétiques de retenue de piston (31) au piston-poussoir (13). 2. Outil de scellement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à chaque moyen magnétique de retenue de piston (31) est associé au moins un élément magnétiquement conducteur (32) pour transmettre le flux magnétique. 3. Outil de scellement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens magnétiques de retenue de piston (31) comprennent au moins un aimant permanent. 4. Outil de scellement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens magnétiques de retenue de piston (31) comprennent au moins un électroaimant. 5. Outil de scellement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments magnétiquement conducteurs (32) sont conformés en épanouissements polaires. 6. Outil de scellement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments magnétiquement conducteurs (32) sont constitués d'un alliage de fer magnétiquement conducteur. 7. Outil de scellement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'entre le ou chaque moyen magnétique de retenue de piston (31) et le pistonpoussoir (14) est disposé au moins un élément d'écartement, optionnellement un élément d'écartement amortisseur (33).