Brevet FR2855779A1 — publié le 20041210

Outil de scellement La présente invention concerne un outil de scellement pour éléments de fixation, avec un guide-piston dans lequel est 10 monté mobile un pistonpoussoir, et avec un dispositif de rappel du piston grâce auquel le piston-poussoir est ramené dans une position de départ après une opération de scellement. De tels outils de scellement peuvent être actionnés par des combustibles solides, gazeux ou liquides, 15 ou encore par l'air comprimé. Dans le cas des outils de scellement actionnés par combustion, un piston-poussoir est entraîné par les gaz de combustion. Il est alors possible, à l'aide de ce piston-poussoir, d'enfoncer des éléments de fixation dans un support. Le brevet DE 197 55 730 Al présente un outil de scellement qui possède un cylindre de guidage dans lequel est monté un piston-poussoir pouvant se déplacer axialement. Le cylindre de guidage est lui-même monté dans un corps et peut se déplacer axialement. Le piston-poussoir, après chaque 25 opération de scellement, est ramené dans sa position de départ. Dans un premier temps, le piston-poussoir est repoussé par un élément élastique de rappel, précontraint lors de l'opération de scellement, à l'encontre de la direction de scellement. Un second mouvement du pistonpoussoir se fait dans un second temps, pendant une nouvelle opération de mise en contact au cours de laquelle le guidegoujon est déplacé à l'encontre de la direction de 5 scellement par rapport au cylindre de guidage, le guidegoujon entraînant alors le piston-poussoir. Lors de l'opération de rappel, il peut se produire que le piston-poussoir ne soit pas toujours totalement repoussé dans sa position de départ. Cela est particulièrement 10 désavantageux lorsque, dans l'opération de scellement suivante, il convient d'enfoncer dans un support des éléments de fixation, tels que des clous, des goujons, etc., de grande longueur. Par ailleurs, l'élément élastique de rappel peut facilement s'user, si bien qu'il est 15 nécessaire de réduire les intervalles de maintenance. Le fait que le mouvement de retour du piston-poussoir soit commandé par la course de mise en contact a également pour effet que l'utilisateur doit appliquer un effort supérieur de mise en contact. Le but de la présente invention est donc d'améliorer un outil de scellement du type indiqué ci-dessus qui évite les inconvénients mentionnés. Cela est obtenu selon l'invention en ce que le dispositif de rappel du piston comporte un moyen d'entraînement à moteur électrique et au moins un 25 dispositif de transmission afin de transmettre au pistonpoussoir la force du moteur. Grâce à cette mesure, il est possible de s'assurer que le piston peut être ramené dans sa position de départ fiablement et sans que l'utilisateur doive exercer un effort supplémentaire de mise en contact. 30 De plus, le rappel du piston peut se faire en continu. De manière avantageuse, le moyen d'entraînement à moteur électrique comporte un moteur à courant continu. Le moteur à courant continu présente l'avantage de pouvoir fournir plusieurs fois la force normale de rappel en cas de résistance anormalement élevée au mouvement de rappel. Il est également avantageux que le dispositif de transmission comporte au moins un galet de friction agissant sur la tige de piston du pistonpoussoir. Grâce à ce ou ces galets de friction, le mouvement de rappel peut 10 être transmis par friction à la tige de piston, de manière idéale. Le ou les galets de friction peuvent en outre assurer la fonction de support du piston. Il est encore avantageux que le dispositif de transmission comporte une boite à engrenages en particulier un engrenage 15 réducteur, reliée côté menant avec le dispositif d'entraînement à moteur électrique et côté mené avec le galet de friction ou chacun de ceux-ci. La combinaison d'un galet de friction et d'une boite à engrenages présente l'avantage que la boite à engrenages ne peut pas être 20 détruite par le mouvement rapide du piston-poussoir au cours de l'opération de scellement. Par ailleurs, il est avantageux que le galet de friction ou chacun de ceux-ci soit précontraint élastiquement dans la direction de la tige de piston. Grâce à cette mesure, il 25 est possible d'exercer une force d'appui élastique du galet de friction sur la tige de piston afin de mieux maintenir la tige de piston et de compenser les vibrations. De manière avantageuse, le galet de friction ou chacun de ceux-ci est équipé d'un mécanisme à cliquet agissant dans 30 la direction de scellement du piston-poussoir. Grâce à cette mesure, le piston peut, pendant l'opération de scellement, glisser sur les galets de friction qui sont alors maintenus immobiles. Il n'y a donc pas d'actionnement de la boite à engrenages ou du dispositif d'entraînement à 5 moteur électrique, ce qui prolonge considérablement la durée de vie de ces éléments. En montant une roue libre entre la boite à engrenages et le galet de friction monté en aval, il est possible d'empêcher l'application d'une accélération à la boite à engrenages et 10 au rotor du dispositif d'entraînement à moteur électrique lors du rebond, c'est-à-dire lors du retour rapide du piston-poussoir. De manière avantageuse, il est prévu sur le guide-piston un moyen de commutation afin de détecter le retour du piston15 poussoir dans sa position de départ. Grâce à cette mesure, il suffit de rappeler le pistonpoussoir sur la course de rappel nécessaire. L'énergie consommée pour le rappel du piston peut ainsi être minimisée. De plus, le moyen de commutation réagit très rapidement et autorise donc une 20 fréquence de scellement très élevée. Dans une variante offrant une très longue durée de vie en service, le moyen de commutation comporte un capteur magnétorésistif. Il est par ailleurs avantageux de prévoir sur l'outil de 25 scellement une unité de commande du dispositif d'entraînement à moteur électrique, qui reçoit des données de réglage de la puissance du piston-poussoir d'un moyen de réglage de la puissance pouvant être actionné manuellement par l'utilisateur et qui commande le dispositif 30 d'entraînement à moteur électrique de manière à ce que le piston-poussoir soit actionné avec une puissance sélectionnée par l'utilisateur sur le moyen de réglage. De cette manière, le piston est ramené dans sa position de départ lorsque la puissance est réglée au maximum, tandis 5 que, lorsqu'elle est réglée à un niveau moindre, il effectue un mouvement correspondant dans la direction de scellement. De cette manière, le dispositif de rappel du piston, associé à l'unité de commande et au sélecteur de puissance, permet de réaliser une régulation de la 10 puissance. D'autres avantages et d'autres mesures inventives ressortent de la description qui va suivre et des dessins, qui illustrent un exemple de réalisation et qui représentent: la figure 1, la figure 2, sous forme schématique, longitudinale partielle d'un scellement selon l'invention; une coupe outil de une vue schématique en coupe transversale de l'outil de scellement, le long de la ligne de coupe II-II de la figure 1; une vue schématique agrandie d'un détail marqué III à la figure 2; la figure 3, la figure 4, une vue schématique en coupe de l'outil de scellement, le long de la ligne de coupe IVIV de la figure 3. Les figures 1 à 4 représentent un outil de scellement selon l'invention dans une forme de réalisation d'un outil de scellement 10 actionné par poudre. L'outil de scellement 10 comprend un corps 16 avec une poignée 17 montée sur celui- ci. Sur la poignée 17 est disposé un commutateur de déclenchement 18 destiné à actionner l'outil de scellement 10. À l'intérieur du corps 16 est monté un piston-poussoir 13 pouvant se déplacer axialement dans un guide-piston 11. 5 À la figure 1, le piston-poussoir 13 se trouve dans sa position de départ 32, dans laquelle il est intégralement rentré dans le guide-piston 11. Le piston-poussoir 13 possède une tige de piston 14 dont l'extrémité 15, du côté de la direction de scellement, enfonce dans l'opération de 10 scellement un élément de fixation 50, tel qu'un goujon, un clou, ou similaire, dans un support non représenté ici. À l'extrémité du guide-piston 11 dans la direction de scellement 40, il est prévu dans le présent exemple de réalisation un guide-goujon 12 qui entoure un vide 15 cylindrique dans lequel peut passer la tige de piston 14. Avant l'opération de scellement, l'élément de fixation 50 est engagé dans le guide-goujon 12 en provenance d'un magasin 19 monté au niveau du guidegoujon. Après l'opération de scellement, le piston-poussoir 13 doit 20 être ramené dans sa position de départ 32 afin de remettre l'outil de scellement 10 en état de fonctionner. A cet effet, le présent outil de scellement 10 est équipé d'un dispositif d'entraînement 30 à moteur électrique, ici sous la forme d'un moteur à courant continu, et d'un dispositif 25 de transmission globalement désigné 20. Afin d'assurer l'alimentation électrique du dispositif d'entraînement 30 à moteur électrique et d'autres consommateurs électriques, il est prévu sur l'outil de scellement une source de courant 60, par exemple une batterie, un accumulateur ou un 30 raccordement au réseau. Le dispositif de transmission 20 contient une boite à engrenages 26, par exemple un engrenage réducteur, qui peut être bridé sur le dispositif d'entraînement 30 à moteur électrique. La boite à engrenages 26 et le dispositif d'entraînement 30 à moteur électrique sont placés dans un logement 29 qui reçoit le magasin 19. La boite à engrenages 26 et le dispositif 5 d'entraînement 30 à moteur électrique peuvent naturellement être montés également à un autre endroit de l'outil de scellement 10. De la boite à engrenages 26 part un arbre secondaire 28.1 qui est suivi d'une roue libre 27. La roue libre 27 peut être couplée à un axe 28.3 qui est monté sur 10 des paliers avec mécanisme à cliquet 25. Sur l'axe 28.3 est fixé un galet de friction 21. Ce galet de friction 21 possède un élément élastique intérieur 23 de forme cylindrique et, montée sur celui- ci, une roue externe 24 ou couronne, par exemple une roue de friction. Construit de 15 manière identique, un second galet de friction 22 est monté sur un axe 28.2 qui n'est pas entraîné et qui sert seulement de contre-appui de la tige de piston 14 associé au galet de friction 21 entraîné. Le second galet de friction, ainsi que tous les autres, peut cependant 20 également être entraîné. Grâce aux éléments élastiques 23, les galets de friction 21, 22 sont appuyés élastiquement sur la tige de piston 14. À l'extrémité du guide-piston 11 opposée à la direction de scellement 40 est encore monté un moyen de commutation 31, 25 par exemple un capteur magnétorésistif. Ce moyen de commutation 31 permet de commander le dispositif d'entraînement 30 à moteur électrique lorsque le pistonpoussoir 13 a quitté sa position de départ 32 (éventuellement avec une temporisation) et de l'arrêter 30 lorsque le piston-poussoir 13 a été ramené dans sa position de départ 32. Lorsque l'utilisateur de l'outil de scellement 10 déclenche une opération de scellement, le piston-poussoir 13 est poussé vers l'avant, dans la direction de scellement 40, sous l'effet des gaz de réaction en expansion. Les galets 5 de friction 21, 22 ne tournent pas, mais sont maintenus immobiles par les paliers avec mécanisme à cliquet 25. La tige du pistonpoussoir 13, se déplacant vers l'avant, glisse donc entre les galets de friction 21, 22. Cependant, lorsque le piston-poussoir 13 n'est pas 10 entraîné, il est maintenu par la force de frottement des galets de friction, si bien que le piston-poussoir 13 est maintenu en place dans sa position de départ 32. Après l'opération de scellement, le piston-poussoir 13 revient très rapidement. Grâce à la roue libre 27 entre le 15 galet de friction 21 et le dispositif d'engrenage 26, on évite que le dispositif d'entraînement 30 à moteur électrique soit accéléré par le rebond du piston-poussoir 13. De cette manière, on évite d'endommager le rotor du dispositif d'entraînement 30 à moteur électrique. Lorsque l'opération de scellement a eu lieu, le dispositif d'entraînement 30 à moteur électrique est commandé par le moyen de commutation 31, éventuellement avec une temporisation, puisqu'il ne le détecte plus dans sa position de départ 32. Par l'intermédiaire de la boite à 25 engrenages 26, de l'axe 28.3, de la roue libre 27 et du galet de friction 21, le mouvement de rotation du dispositif d'entraînement 30 à moteur électrique est transmis à la tige de piston 14, qui est ainsi ramenée dans sa position de départ 32. Sur les figures 1 et 2 est représentée une unité de commande électrique 33 du dispositif d'entraînement 30 à moteur électrique. Cette unité de commande 33 permet de réguler l'énergie motrice de l'outil de scellement 10. Le 5 réglage de l'énergie voulue est fait par l'utilisateur sur un moyen de réglage 34 prenant la forme d'un commutateur de sélection. Par exemple, lorsque la position de départ 32 du piston-poussoir 13 est atteinte par la course de rappel du piston, l'unité de commande 33 est initialisée par le moyen 10 de commutation 31. L'unité de commande 33 met alors en rotation le dispositif d'entraînement 30 à moteur électrique afin qu'il avance le piston-poussoir 13 dans la direction de scellement 40 jusqu'à la graduation de puissance sélectionnée par l'utilisateur sur le moyen de 15 réglage 34. Grâce à cette course ou à ce déplacement du piston-poussoir 13 dans la direction de scellement 40, on obtient un compartiment de combustion de plus grand volume et on réduit la course d'accélération du piston-poussoir 13, ces deux phénomènes réduisant l'énergie de scellement. 20 Dans la position de puissance maximale, le piston-poussoir 13 reste dans sa position de départ 32. Le dispositif d'entraînement 30 à moteur électrique et la boite à engrenages 26 sont de préférence étanches à la poussière et à l'humidité, afin d'assurer une longue durée 25 de vie et un fonctionnement parfait. Sur les dessins ne sont pas représentés les lignes et les raccordements électriques entre les différents composants électriques (par exemple, liaison entre la source de courant et le moyen de commutation, entre la source de 30 courant et le dispositif d'entraînement, entre le moyen de commutation et le dispositif d'entraînement). Il va de soi qu'ils existent cependant, afin de permettre les fonctions décrites. Il est par ailleurs possible de combiner le dispositif de rappel de piston qui a été décrit avec un mécanisme de rappel de piston à gaz, connu de l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1. Outil de scellement pour éléments de fixation, avec un guide-piston (11) dans lequel est monté mobile un pistonpoussoir (13), et avec un dispositif de rappel du piston grâce auquel le piston-poussoir (13) est ramené dans une position de départ (32) après une opération de scellement, caractérisé en ce que le dispositif de rappel du piston comporte un moyen d'entraînement (30) à moteur électrique 10 et au moins un dispositif de transmission (20) afin de transmettre au piston-poussoir (13) la force du moteur. 2. Outil de scellement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'entraînement (30) à moteur électrique comporte un moteur à courant continu. 3. Outil de scellement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif de transmission (20) comprend au moins un galet de friction (21, 22) engagé sur la tige de piston (14) du piston-poussoir (13). 4. Outil de scellement selon l'une des revendications 1 à 20 3, caractérisé en ce que le dispositif de transmission (20) comprend une boite à engrenages (26) qui est reliée côté menant avec le dispositif d'entraînement (30) à moteur électrique et côté mené avec le galet de friction (21, 22) ou chacun de ceux-ci. 5. Outil de scellement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le galet de friction (21, 22), ou chacun de ceux- ci, est précontraint élastiquement dans la direction de la tige de piston (14), en particulier à l'aide d'un palier élastique. 6. Outil de scellement selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le galet de friction (21, 22), ou 5 chacun de ceux-ci, est équipé d'un moyen de fixation à cliquet (25) agissant dans la direction de scellement (40) du piston-poussoir (13). 7. Outil de scellement selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'une roue libre (27) est installée 10 entre la boite à engrenages (26) et le galet de friction (21) monté en aval de la boite à engrenages (26). 8. Outil de scellement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est prévu sur le guide-piston (11) un moyen de commutation (31) destiné à détecter la 15 présence du piston-poussoir (13) dans sa position de départ (32). 9. Outil de scellement selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen de commutation (31) est un capteur magnétorésistif. 10. Outil de scellement selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est prévu une unité de commande (33) du moyen d'entraînement (30) à moteur électrique, qui reçoit des données pour un réglage de puissance du pistonpoussoir (13) d'un moyen de réglage (34) pouvant être 25 actionné manuellement par l'utilisateur et qui, à l'aide du moyen d'entraînement (30) à moteur électrique, avance le piston- poussoir (13) dans la direction de scellement (40) sur la position de puissance réglée par l'utilisateur sur le moyen de réglage (34).