Brevet FR2851739A1 — publié le 20040903

Outil de scellement à combustion La présente invention concerne un outil de scellement à combustion, pour enfoncer des éléments de fixation tels 5 que clous, boulons, goujons, chevilles dans un support, avec une chambre de combustion comportant au moins une sortie de chambre de combustion, dans laquelle un mélange de gaz de combustion peut être allumé pour entraîner un piston-poussoir guidé dans un guide-piston, et avec un 10 dispositif de verrouillage/déverrouillage pour déverrouiller la ou les sorties de chambre de combustion en position initiale du piston-poussoir et pour verrouiller la ou les sorties de chambre de combustion à l'extérieur de la position initiale du piston-poussoir. Les outils de scellement de ce type peuvent être mis en òuvre avec des combustibles gazeux ou liquides qui sont brlés dans une chambre de combustion et y entraînent un piston-poussoir pour des éléments de fixation. Dans les outils de scellement à combustion, par 20 exemple avec entraînement par liquide, après allumage du mélange d'air et de combustible dans la chambre de combustion et l'opération d'enfoncement, ainsi déclenchée, de l'élément de fixation, au cours de laquelle le piston avance sous l'effet de la pression de combustion, le piston 25 est rappelé dans sa position initiale dans la chambre de combustion. Ce n'est que lorsque le piston se replace dans sa position initiale que l'outil de scellement est à nouveau prêt à être utilisé pour l'opération de scellement suivante. Ce rappel du piston s'effectue habituellement au moyen d'un rappel thermique du. piston. Juste après que la combustion s'est produite dans la chambre de combustion, le piston se déplaçant vers l'avant passe sur un orifice d'échappement de gaz, ce qui fait que la pression dans la chambre de combustion retombe à la pression ambiante. Du 5 fait du refroidissement des gaz des combustion sur les parois du cylindre, la pression continue de baisser et il se forme dans la chambre de combustion une dépression qui rappelle à nouveau le piston dans sa position initiale. Afin que ceci puisse fonctionner parfaitement et que le 10 piston soit réellement rappelé jusque dans sa position initiale à l'arrière de la chambre de combustion, il est important que la chambre de combustion reste hermétiquement fermée jusqu'à cette position initiale du piston. Si tel n'est pas le cas et si la chambre de combustion s'ouvre 15 avant que le piston ne soit totalement rappelé, la dépression est immédiatement perdue et le piston reste dans une position incorrecte. Une ouverture de la chambre de combustion après l'opération de scellement est toutefois nécessaire aussi pour chasser les gaz brlés de la chambre 20 de combustion. Dans le document DE 10032310A1, il est prévu, pour empêcher une ouverture prématurée de la chambre de combustion, un dispositif de verrouillage/déverrouillage qui détecte la position de coulissement du piston pour 25 déterminer par là à quel moment, il a à nouveau atteint sa position initiale. Dès que le dispositif de verrouillage/déverrouillage a déterminé que le piston se trouve à nouveau dans sa position initiale, il se produit un déverrouillage de la soupape d'échappement en vue de 30 l'ouverture et de l'aération de la chambre de combustion. Le dispositif de verrouillage/déverrouillage est réalisé ici sous la forme d'un palpeur de piston palpant la tige de piston, qui peut pénétrer dans le parcours de déplacement de la tige de piston lorsque le piston se trouve dans sa position initiale dans la chambre de combustion. Il est toutefois désavantageux ici que pendant 5 le rappel du piston, le palpeur de piston frotte sur la tige de piston et rende ainsi plus difficile le retour du piston dans sa position initiale. Dans l'appareil de scellement connu par le document US,5,909,836, une ouverture de la chambre de combustion est 10 bloquée mécaniquement par l'actionnement du déclencheur (pour le déclenchement de l'outil de scellement). La chambre de combustion ne peut donc être ouverte que si le déclencheur se trouve à nouveau dans la position non actionnée. Par un temporisateur, le mouvement de retour du 15 déclencheur dans la position non actionnée et donc l'ouverture de la chambre de combustion sont retardés jusqu'à ce que le piston soit totalement - au moins en théorie replacé dans sa position initiale, à l'intérieur du temps de temporisation. Cette solution a pour 20 inconvénient de ne pas permettre un travail rapide car après chaque opération de scellement, il faut attendre que s'écoule le temps de temporisation du déclencheur avant de pouvoir procéder à une nouvelle opération de scellement. La présente invention a donc pour but de développer un 25 outil de scellement du type précité qui évite les inconvénients mentionnés. Ceci s'obtient suivant l'invention en ce que le dispositif de verrouillage/déverrouillage pour le déverrouillage de la ou des sortie(s) de chambre de combustion en position initiale 30 du piston-poussoir, comporte un aimant pour la détection du piston-poussoir en position initiale. Grâce à l'utilisation suivant l'invention d'un aimant pour détecter la présence du piston-poussoir dans sa position initiale, on peut éviter un contact mécanique avec le piston-poussoir ou sa tige de piston pendant le retour du piston, de sorte qu'il en résulte moins de positions incorrectes du piston. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, le dispositif de verrouillage/déverrouillage comporte un moyen de verrouillage pivotant qui coopère avec l'aimant. Le moyen de verrouillage est pivoté ici en position initiale du piston-poussoir, par l'aimant, dans 10 une position de déverrouillage de la sortie de chambre de combustion, et, lorsque le piston-poussoir n'est pas dans sa position initiale, le moyen de verrouillage se trouve dans une position de verrouillage de la sortie de chambre de combustion. Grâce à l'utilisation d'un moyen de 15 verrouillage pivotant en coopération avec un aimant, le dispositif de verrouillage/déverrouillage suivant l'invention peut être constitué d'un nombre très réduit de pièces (par exemple de deux pièces seulement) . Ceci permet de fabriquer un outil de scellement suivant l'invention à 20 un cot avantageux. De manière avantageuse, l'aimant est disposé ici directement sur le moyen de verrouillage et l'aimant, en position initiale du piston de propulsion, coopère avec la tête du piston de propulsion ou attire celle-ci 25 magnétiquement. Du fait de la force d'attraction magnétique agissant sur la tête du piston, on obtient cet avantage que la force d'attraction magnétique de l'aimant agit dans le sens de rappel du piston et favorise ainsi un rappel complet du piston. De manière avantageuse, il est disposé sur le côté du piston de propulsion tourné vers la chambre de combustion, un induit pour l'aimant contre lequel l'aimant est attiré en position initiale du piston-poussoir. Il est avantageux en outre que le moyen de verrouillage soit réalisé comme étrier présentant 5 l'élasticité d'un ressort qui est fixé, à l'une de ses extrémités, de manière fixe sur un composant de l'outil de scellement et, à son extrémité libre, est pourvu d'un organe de verrouillage qui, en position de verrouillage du dispositif de verrouillage/déverrouillage, s'engage dans 10 un contre-verrou pour verrouiller la sortie de la chambre de combustion. En direction de la position de verrouillage, l'organe de verrouillage ou le moyen de verrouillage est précontraint par la force d'un ressort qui s'oppose à la force d'attraction magnétique de l'aimant par rapport au 15 piston- poussoir. Grâce à ce moyen, on peut obtenir une construction très simple et peu sujette à usure du dispositif de verrouillage/déverrouillage. Si la sortie de la chambre de combustion est conçue de manière que la paroi de la chambre de combustion puisse 20 être relevée du fond de la chambre de combustion, dans le sens du scellement, on obtient une réalisation très simple du dispositif de verrouillage/déverrouillage en ce qu'une extrémité du moyen de verrouillage ou de l'étrier est fixée à une extrémité du guide-piston, tournée vers la chambre de 25 combustion, et le contre-verrou est disposé à l'intérieur sur la paroi de la chambre de combustion. Grâce à ce moyen, on peut empêcher de façon simple un déplacement de la paroi de la chambre de combustion par rapport au guidepiston dans la position verrouillée du dispositif, tandis que 30 lorsque le moyen de verrouillage ou organe de verrouillage est pivoté à l'extérieur du contre-verrou, un déplacement de la paroi de la chambre de combustion dans le sens du scellement et donc une ouverture de la sortie de la chambre de combustion sont possibles. Il est également avantageux de prévoir un moyen pour le déverrouillage forcé du dispositif de verrouillage/déverrouillage, par lequel le dispositif de verrouillage/déverrouillage peut passer dans une position de déverrouillage en cas de position incorrecte du piston. Ce moyen a pour avantage que même dans le cas d'une position incorrecte du piston, que l'on ne peut corriger 10 directement, une aération de la chambre de combustion est possible. Dans une forme de réalisation avantageuse du déverrouillage forcé, celuici est formé par une possibilité de rotation au moins partielle de la paroi de 15 la chambre de combustion autour de l'axe de scellement de l'outil de scellement. Grâce à la rotation partielle de la paroi de la chambre de combustion autour de l'axe de scellement, l'organe de verrouillage peut être déplacé manuellement depuis sa position passant derrière le contre20 verrou disposé sur la paroi de la chambre de combustion. Un déverrouillage forcé est ainsi disponible de façon très simple. D'autres avantages et moyens de l'invention ressortent de la description faite ci-après en référence aux dessins 25 dans lesquels La fig. 1 représente un outil de scellement suivant l'invention dans une vue en coupe longitudinale partielle, selon le plan I-I de la fig. 2, en position déverrouillée d'un 30 dispositif de verrouillage/déverrouillage avec sortie ouverte de la chambre de combustion, La fig. 2 est une vue en coupe transversale de l'outil de scellement le long de la ligne II-II de la figure 1, La fig. 3 représente l'outil de scellement de la figure 5 1 dans une vue en coupe longitudinale partielle, en position déverrouillée du dispositif de verrouillage/déverrouillage avec sortie fermée de la chambre de combustion, l'outil de scellement étant pressé contre un 10 support, La fig. 4 représente l'outil de scellement de la figure 1 dans une vue en coupe longitudinale partielle, en position verrouillée du dispositif de verrouillage/déverrouillage avec 15 sortie fermée de la chambre de combustion, La fig. 5 représente une vue en coupe transversale de l'outil de scellement le long de la ligne V-V de la figure 4. Sur les fig. 1 et 2, l'outil de scellement 10 suivant 20 l'invention est représenté dans sa position initiale ou position de repos. L'outil de scellement 10 est mis en òuvre dans le présent exemple de réalisation au moyen d'un gaz combustible qui est stocké dans un récipient de gaz combustible, non représenté ici, dans l'outil de 25 scellement. L'outil de scellement 10 comporte un boîtier 11 dans lequel est disposé un mécanisme de scellement pour enfoncer un élément de fixation dans un support. Le mécanisme de scellement comprend entre autres une chambre de combustion 12, un guide-piston 17 dans lequel est monté 30 coulissant un piston-poussoir 16, et un guide-goujon 18 pour guider un élément de fixation. Les éléments de fixation peuvent être tenus en réserve ici par exemple dans un magasin 19 de l'outil de scellement 10. Dans le présent exemple de réalisation, il est encore prévu dans la chambre de combustion 12 une unité d'allumage 5 (non représentée sur les dessins) pour allumer un mélange de gaz combustible et d'air introduit pour une opération de scellement dans la chambre de combustion 12. Pour déclencher une opération de scellement, après que l'outil de scellement 10 a été pressé contre un support, il est 10 prévu un moyen de commutation tel que par exemple un déclencheur 32 sur une poignée 33 de l'outil de scellement 10. La chambre de combustion 12 est constituée par une paroi de chambre de combustion 12.1 réalisée comme manchon 15 15 qui débouche à l'avant dans le guide-piston 17. A l'extrémité arrière du manchon 15 se trouve une paroi arrière 14 de la chambre de combustion qui ferme à l'arrière la chambre de combustion 12. Dans la position initiale ou position de repos de l'outil de scellement 10 20 représentée sur la fig. 1, dans laquelle l'outil de scellement 10 n'est pas pressé contre un support, une sortie de chambre de combustion 13, qui est formée entre la paroi arrière 14 de la chambre de combustion et le manchon 15 légèrement poussé vers l'avant, est ouverte. Le manchon 25 15 est poussé à cet effet vers l'avant, sur une certaine distance, par le guide-piston 17. Dans cette position, le manchon 15 est maintenu par un élément à ressort non représenté ici. Par la sortie de chambre de combustion 13, la chambre 30 de combustion 12 peut être remplie d'air frais et le gaz de propulsion peut être chassé. La sortie de chambre de combustion 13 peut être reliée à cet effet par exemple à un échappement et/ou admission d'air de l'outil de scellement 10, non représenté ici sur les dessins. Sur l'outil de scellement 10 est disposé en outre un dispositif de verrouillage/déverrouillage désigné dans son 5 ensemble par 20 qui est décrit ci-après plus en détail. Ce dispositif de verrouillage/déverrouillage 20 comprend en outre un moyen de verrouillage 22, un contre-verrou 25 et un aimant 21. A l'intérieur sur la paroi de chambre de combustion 10 12.1 est disposé, dans la zone du manchon 15, le contreverrou 25 pour le moyen de verrouillage 22, lequel est décrit ci-après plus en détail à l'aide de la fig. 2. Le piston-poussoir 16 se trouve sur la fig. 1 dans sa position initiale, à l'extrémité arrière du guide-piston 15 17. Sur la tête 16.1 du pistonpoussoir est disposé un induit 16.2, orienté vers la chambre de combustion 12, qui est constitué d'un métal à pouvoir d'attraction magnétique. A l'extrémité du guide-piston 17, tournée vers la chambre de combustion 12, le moyen de verrouillage est fixé 20 par son extrémité 22.1 sur le guide-piston 17. Comme le montre la fig. 2, le moyen de verrouillage 22 est réalisé comme étrier élastique. Le moyen de verrouillage 22 présente, dans sa zone centrale, un renfoncement qui, dans la position initiale 31, enferme partiellement l'induit 25 16.2 du piston-poussoir 16. Sur ce renfoncement est disposé l'aimant 21 par lequel le moyen de verrouillage 22, dans la position initiale 31 du piston-poussoir 16 (cf. figures 1 et 2) est attiré en raison de la force d'attraction magnétique, vers l'induit 16.2 du piston-poussoir 16. Cette 30 attraction magnétique s'effectue à l'encontre de la force élastique 22.4 du moyen de verrouillage 22 réalisé comme étrier élastique. En raison de l'attraction magnétique de l'aimant 21 vers l'induit 16.2, sur la tête 16.1 du pistonpoussoir 16, une extrémité libre 22.2 du moyen de verrouillage 22, réalisée comme organe de verrouillage 22.3, est maintenue dans sa position de déverrouillage 23 5 par rapport au contre- verrou 25 sur la paroi 12.1 de la chambre de combustion. Dans cette position de déverrouillage 23, la sortie de chambre de combustion 13 peut être ouverte ou fermée par un déplacement du moyen de réglage 27, par pression ou relèvement de l'outil de 10 scellement 10 sur/d'un support 40 et par un coulissement en résultant du manchon 15 par rapport à la paroi arrière 14 de la chambre de combustion. Par une butée 28 sur le guidepiston 17, on empêche que le moyen de verrouillage 22 soit pivoté en raison de la force d'attraction magnétique, si 15 loin que le piston ne puisse plus se replacer dans sa position initiale 31. Sur la fig. 3, l'outil de scellement 10 a été pressé contre un support 40, ce qui fait que le manchon 15 a été déplacé vers l'arrière à l'encontre de la force de 20 l'élément à ressort, non représenté ici, par le moyen de réglage 27, de sorte que d'une part la sortie de chambre de combustion 13 a été fermée par l'introduction de la paroi arrière 14 de la chambre de combustion dans le manchon 15, et que d'autre part, le manchon 15 s'applique de manière 25 étanche contre l'extrémité côté chambre de combustion du guide-piston 17. Par une arrivée de combustible non représentée ici ainsi que par une arrivée d'oxydant ou d'air non représentée non plus ici, on peut introduire maintenant un mélange d'air et de combustible inflammable 30 dans la chambre de combustion 12. Après remplissage complet de la chambre de combustion 12 avec le mélange d'air et de combustible, on peut déclencher maintenant une opération de scellement par le déclencheur 32 sur la poignée 33. Sur la fig. 4, le piston-poussoir 16 a été propulsé vers l'avant par sa tête 16.1, en raison des gaz de 5 propulsion en expansion provenant de la combustion du mélange d'air et de combustible dans la chambre de combustion 12, de sorte qu'un élément de fixation non représenté ici a été enfoncé en partie dans un support 40, par le piston-poussoir 16. Avec le piston-poussoir 16, 10 l'induit 16.2 a été déplacé aussi de sa position sur le moyen de verrouillage 22. Le moyen de verrouillage 22, qui n'est plus maintenant maintenu sur l'induit 16.2 par la force d'attraction magnétique de l'aimant 21, a été replacé, du fait de sa force de ressort inhérente 15 (référence 22.4 de la fig. 2) dans sa position de verrouillage 24 sur le contre-verrou 25, position dans laquelle l'organe de verrouillage 22.3 se trouve derrière le contre- verrou 25 (cf. fig. 5). Dans cette position de verrouillage 24, une ouverture de la sortie 13 de la 20 chambre de combustion n'est pas possible, car le manchon 15 ne peut plus être déplacé vers l'avant depuis la paroi arrière 14 de la chambre de combustion, même dans le cas o l'outil de scellement 10 est relevé du support 40. A l'achèvement de l'opération de scellement, le 25 piston-poussoir 16 avec sa tête 16.1 et l'induit 16.2 est replacé dans sa position initiale 31 de la fig. 1 en raison des gaz de réaction ou gaz de propulsion provenant de la combustion du mélange d'air et de combustible, et se refroidissant dans la chambre de combustion. Ce mouvement 30 de rappel du piston-poussoir 16 s'effectue librement sous l'effet du moyen de verrouillage 22 qui reste dans sa position pivotée vers l'extérieur ou position de verrouillage 24 jusqu'à ce que l'induit 16.2 parvienne dans ou s'approche de la chambre de combustion 12. Au contraire, le rappel du piston-poussoir 16 est soutenu par la force d'attraction magnétique de l'aimant 21 sur le piston5 poussoir 16 et son induit 16.2. Dès que le piston 16 se trouve à nouveau dans sa position initiale 31 (cf. fig. 1), le moyen de verrouillage 22 est attiré à nouveau sur l'induit 16.2, par l'aimant 21 disposé sur ce moyen, ce qui fait que l'organe de verrouillage 22 est transféré de sa 10 position de verrouillage 24 de la fig. 5 à nouveau dans sa position de déverrouillage 23 (cf. fig. 2) . Une ouverture de la sortie 13 de la chambre de combustion n'est plus possible lorsque l'outil de scellement est relevé du support. Un déverrouillage forcé de la sortie 13 de la chambre de combustion est également possible, comme le montre la fig. 5. A cet effet, le manchon 15 peut tourner au moins en partie autour de l'axe de scellement 30, comme indiqué par la référence 26. Si le manchon 15 est actionné en rotation, 20 par exemple par un actionnement manuel de l'utilisateur, conformément à la référence 26, le contre-verrou 25 est déplacé de manière correspondante, depuis l'organe de verrouillage 22.3, dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre, ce qui fait que l'on peut atteindre également 25 une position de déverrouillage. Ce moyen est particulièrement avantageux lorsque le piston n'a pas été entièrement replacé dans sa position initiale et se trouve dans une position incorrecte. Il est à noter encore que la sortie de la chambre de 30 combustion peut être conçue d'une autre manière que celle représentée ici. C'est ainsi que par exemple elle pourrait être réalisée comme soupape qui pourrait être actionnée par le moyen de réglage et qui pourrait être verrouillée ou déverrouillée par le dispositif de verrouillage/déverrouillage. En outre, le moyen de verrouillage et l'aimant pourraient être disposés par 5 exemple aussi dans la zone de l'extrémité du piston ou de la tige de piston située dans le sens du scellement. REVENDICATIONS 1. Outil de scellement à combustion, pour enfoncer des éléments de fixation tels que clous, goujons, chevilles dans un support, avec une chambre de combustion (12) comportant au moins une sortie de chambre de combustion (13), dans laquelle un mélange de gaz de combustion peut être allumé pour entraîner un piston-poussoir (16) guidé dans un guidepiston (17), et avec un dispositif de verrouillage/déverrouillage (20) pour déverrouiller la ou les sorties de chambre de combustion (13) en position initiale (31) du piston-poussoir (16) et pour verrouiller la ou les sorties de chambre de combustion (13) à l'extérieur de la position initiale (31) du piston-poussoir 15 (16), caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage/déverrouillage (20) comporte un aimant (21) pour détecter le piston-poussoir (16) en position initiale (31). 2. Outil de scellement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage/déverrouillage (20) contient un moyen de verrouillage (22) pivotant qui coopère avec l'aimant (21), le moyen de verrouillage (22) étant pivoté, en position 25 initiale (31) du pistonpoussoir (16), par l'aimant (21), dans une position de déverrouillage (23) de la sortie de chambre de combustion (13), et, lorsque le pistonpoussoir (16) n'est pas dans sa position initiale (31), le moyen de verrouillage se trouvant dans une position de verrouillage 30 (24) de la sortie de chambre de combustion (13). 3. Outil de scellement selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'aimant (21) est disposé sur le moyen de verrouillage (22) et coopère magnétiquement avec la tête (16.1), se trouvant dans sa position initiale (31), du piston-poussoir (16). 4. Outil de scellement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que sur le pistonpoussoir (16), en option sur le côté de sa tête (16.1) tourné vers la chambre de combustion (12), est disposé un 10 induit (16.2) pour l'aimant (21). 5. Outil de scellement selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le moyen de verrouillage (22) est réalisé comme étrier présentant l'élasticité d'un ressort qui est fixé, à l'une de ses 15 extrémités (22.1), de manière fixe sur un composant de l'outil de scellement (10) et, à son extrémité libre (22.2), est pourvu d'un organe de verrouillage (22.3) qui, en position de verrouillage (24) du moyen de verrouillage (22), coopère avec un contre-verrou (25), le moyen de verrouillage (22) étant précontraint élastiquement par la force d'un ressort (22.4) en direction de sa position de déverrouillage (23). 6. Outil de scellement selon la revendication 2 ou 5, caractérisé en ce que l'extrémité fixe (22.1) du moyen de 25 verrouillage (22) est fixée à une extrémité du guide-piston (17) tournée vers la chambre de combustion (12), et en ce que le contre- verrou (25) est disposé à l'intérieur sur la paroi (12.1) de la chambre de combustion. 7. Outil de scellement selon l'une des revendications 30 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est prévu un moyen pour le déverrouillage forcé du dispositif de verrouillage/déverrouillage (20), par lequel le dispositif de verrouillage/déverrouillage (20) peut passer dans une position de déverrouillage (23) en cas de position incorrecte du piston. 8. Outil de scellement selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen de déverrouillage forcé est formé par une possibilité de rotation (26) au moins partielle de la paroi (12.1) de la chambre de combustion autour de l'axe de scellement (30) de l'outil de scellement (10).