Brevet FR2848893A1 — publié le 20040625

Outil de scellement à actionnement par combustion La présente demande concerne un outil de scellement à actionnement par combustion pour enfoncer 5 des éléments de fixation tels que clous, boulons, goujons ou similaires dans un support, comportant au moins une chambre de combustion pour un combustible, avec un piston-poussoir, monté dans un guide-piston, qui peut être entraîné par des gaz en expansion 10 provenant de la chambre de combustion Les outils de scellement de ce type peuvent être mis en oeuvre avec des combustibles gazeux ou liquides évaporables qui sont brlés dans une chambre de combustion et entraînent ainsi un pistonpoussoir pour des éléments 15 de fixation. D'une manière générale, on souhaite obtenir avec les outils de scellement de ce type un rendement thermique aussi bon que possible. Par le document DE 42 43 617 Ai, on connaît déjà 20 un outil de scellement dans lequel une chambre de combustion est disposée, dans la direction du scellement, au-dessous du piston et dans un cylindre auxiliaire Dans la position initiale de l'outil de scellement, le piston se trouve dans sa position la 25 plus éloignée de la chambre principale de combustion, directement au-dessus de la chambre de précombustion. Une pré-compression du mélange du combustible et d'air se trouvant dans la chambre principale de combustion s'effectue dans cet outil par allumage d'un mélange de 30 combustible et d'air dans la chambre de précombustion, ce qui fait que le piston est accéléré vers la chambre principale de combustion et qu'il se produit ainsi une compression isentropique du mélange de combustible et d'air au-dessus du piston et dans la chambre principale 35 de combustion. 2 2848893 Cette solution connue a toutefois pour inconvénient qu'un outil fabriqué selon le document DE 42 43 617 Ai est mécaniquement très complexe et relativement sujet à usure. La présente invention a pour but de développer un outil de scellement du type précité de manière à éviter les inconvénients connus et à obtenir un rendement thermique élevé Ce but est atteint suivant l'invention en ce qu'il est prévu un dispositif entraîné 10 électriquement pour précomprimer l'oxydant et/ou le combustible nécessaire au processus de combustion dans la chambre de combustion. Du fait qu'un dispositif entraîné électriquement est prévu pour la précompression de l'oxydant et/ou du 15 combustible au processus de combustion dans la chambre de combustion, on peut introduire dans la chambre de combustion, pendant le fonctionnement de l'outil, un mélange pré-comprimé de combustible et d'oxydant La combustion qui en résulte présente un rendement 20 thermique très élevé. La pré-compression de l'oxydant et/ou du combustible ou d'un mélange d'oxydant et de combustible peut s'effectuer par exemple au moyen d'un dispositif de compression entraîné électriquement Le travail à 25 fournir pour la pré-compression ne doit pas être fourni ici ni par l'utilisateur de l'outil, ni aux dépens de l'énergie de percussion de l'outil Le dispositif entraîné électriquement pour la pré-compression fonctionne de manière idéale pratiquement sans que 30 l'utilisateur s'en aperçoive, commandé par une commande électronique. Le dispositif de compression peut être constitué par exemple de façon simple par un compresseur entraîné électriquement. 3 2848893 Dans un perfectionnement avantageux de l'outil de scellement suivant l'invention, on peut prévoir un moyen d'accumulation, qui peut être réalisé par exemple comme récipient sous pression Ce moyen d'accumulation 5 sert à recevoir l'oxydant comprimé ou le combustible comprimé ou le mélange d'oxydant et de combustible précomprimé Ce moyen permet de manière avantageuse des opérations de scellement se succédant très rapidement ou encore des percussions multiples avec mélange pré10 comprimé, le dispositif pour la pré-compression du combustible et/ou de l'oxydant pouvant être réalisé relativement petit, puisqu'il peut alors fonctionner par exemple en continu pendant le fonctionnement de l'outil. D'autres avantages et moyens de l'invention ressortent de la description faite ci-après et des dessins L'invention est représentée dans un exemple de réalisation sur les dessins. Il est montré : Fig 1 de manière schématique, un outil de scellement suivant l'invention dans une vue en coupe partielle. L'outil de scellement 1, illustré dans le présent exemple de réalisation sur la figure 1, peut être mis 25 en ouvre avec un gaz combustible ou un combustible liquide évaporable, et comporte un mécanisme de scellement disposé dans un boîtier 10 Par le mécanisme de scellement, on peut enfoncer un élément de fixation, tel qu'un clou, goujon, etc, dans un support non 30 représenté ici, lorsque l'outil de scellement est pressé par son guide-goujon 16 contre un support et est déclenché. L'outil de scellement comprend entre autres une chambre de combustion 11, un guidepiston 17 dans 35 lequel est monté coulissant un piston-poussoir 15 ainsi 4 2848893 que le guide-boulon 16 dans lequel peut être guidé un élément de fixation, et o un élément de fixation est déplacé par l'extrémité côté direction de scellement, se déplaçant vers l'avant, du piston-poussoir 15, et 5 peut être enfoncé dans un support Le guide-goujon 16 fait suite ici dans le sens de scellement 40 au guidepiston 17 Les éléments de fixation peuvent être tenus en réserve par exemple dans un magasin 41 dans l'outil de scellement. Dans le présent exemple de réalisation, il est encore prévu un dispositif d'allumage 13 avec un moyen d'allumage dans la chambre de combustion 11, tel que par exemple une bougie d'allumage 14, pour l'allumage d'un mélange d'oxydant et de combustible introduit pour 15 une opération de scellement dans la chambre de combustion 11 L'amenée du combustion dans la chambre de combustion 11 s'effectue ici par une amenée de combustible 19 provenant d'un réservoir de combustible 12 ou d'une source de combustible Dans le présent 20 exemple, il est encore prévu dans l'amenée de combustible 19, un moyen à soupape 18, tel que par exemple une soupape de dosage mécanique ou électronique Par ce moyen à soupape 18, on peut réguler l'arrivée de combustible à la chambre de 25 combustion 11, par exemple par un dispositif mécanique ou électronique de commande non reproduit ici Dans la chambre de combustion 11, on peut encore disposer un moyen non représenté ici pour détecter la pression, telle que par exemple un capteur de pression Par un 30 capteur de ce type, l'allumage d'un mélange d'oxydant et de combustible dans la chambre de combustion 11 peut s'effectuer automatiquement, lorsqu'une pression déterminée est atteinte dans la chambre de combustion 11 Pour exploiter l'impulsion de pression du capteur 35 et la comparaison avec une valeur de consigne, on peut prévoir dans le dispositif d'allumage 13 ou le capteur 2848893 une électronique d'exploitation, afin de permettre le déclenchement automatique de l'allumage. Dans la zone de transition entre la chambre de combustion 11 et le guidepiston 17, on peut disposer 5 des aimants non représentés ici qui servent à maintenir le piston de propulsion 15 avec une force de maintien prédéterminée dans sa position initiale, à l'extrémité du guide-piston 17 tournée vers la chambre de combustion 11. Dans l'outil de scellement 1 représenté ici, il est encore prévu un dispositif 5 entraîné électriquement pour la compression, qui contient un dispositif de compression 20 Ce dispositif de compression 20 comprend par exemple un compresseur qui 15 comporte un piston 30 entraîné par un dispositif d'entraînement électrique 21 et qui se déplace dans un cylindre 29 Par une bielle 31, le piston 30 est relié mécaniquement au dispositif d'entraînement 21 Le dispositif d'entraînement 21 peut être relié, dans le 20 présent exemple de réalisation, par un dispositif de contact électrique, tel que par exemple un câble secteur avec connecteur, au réseau électrique ou à un générateur qui fournisse l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement Mais l'énergie électrique 25 peut être fournie aussi par des accumulateurs, batteries ou similaires qui peuvent être disposés dans ou sur l'outil de scellement 1 Le cylindre 29 présente une entrée d'air 36 et une sortie 35 par lesquelles l'oxydant air peut être aspiré à l'intérieur du 30 cylindre (entrée d'air 36) et à nouveau éjecté (sortie 35) A l'entrée d'air, il est prévu à cet effet, un moyen à soupape 26 permettant l'entrée de l'air dans le cylindre, qui, dans le sens opposé, se ferme et empêche que l'air ne sorte du cylindre 29 En revanche, il est 35 prévu à la sortie un moyen à soupape 25 permettant que l'air s'échappe du cylindre 29, qui se ferme dans le 6 2848893 sens opposé et empêche une arrivée de l'air dans le cylindre 29 En amont de la sortie 35, on trouve encore une chambre 24 qui communique avec le volume intérieur 33 du cylindre lorsque le moyen à soupape 25 est 5 ouvert De la chambre 24 part une conduite sous pression 23 qui débouche dans un moyen d'accumulation 22, tel que par exemple un réservoir sous pression Le moyen d'accumulation 22 communique avec la chambre de combustion 11, par une conduite sous pression 27 dans 10 laquelle est insérée une soupape de régulation 28 Par le dispositif de commande non représenté ici, la soupape de régulation 28 peut être ouverte et fermée, de sorte que l'air comprimé (oxydant) provenant du moyen d'accumulation 22 ou du réservoir sous pression, 15 peut être introduit dans la chambre de combustion 11. Comme déjà mentionné, le réservoir sous pression peut être rempli, pendant le fonctionnement de l'outil de scellement, par le dispositif de compression 20, via la conduite sous pression 23, avec de l'air ou oxydant, 20 qui se trouve sous pression dans le réservoir sous pression. Après que l'outil de scellement 1 a été pressé contre un support, une opération de scellement peut être déclenchée par l'utilisateur, par un déclencheur 25 42 disposé sur l'outil de scellement. Il faut encore noter ici qu'à la place de l'oxydant, on peut précomprimer aussi le mélange d'oxydant et de combustible, au moyen du dispositif de combustion, puis l'amener pré-comprimé à la chambre de 30 combustion 11. On doit noter encore que l'oxydant ou le mélange d'oxydant et de combustible peut aussi être comprimé directement dans la chambre de combustion 11 Le moyen d'accumulation 22 peut alors être supprimé. 7 2848893 REVENDICATIONS 1 Outil de scellement ( 1) à actionnement par combustion pour enfoncer des éléments de fixation tels que clous, boulons, goujons ou similaires dans un support, comportant au moins une chambre de combustion ( 11) pour un combustible, avec un piston-poussoir ( 15), monté dans un guide-piston ( 17), qui peut être entraîné par des gaz en expansion provenant de la chambre de 10 combustion ( 11), caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif entraîné électriquement pour pré-comprimer l'oxydant et/ou le combustible nécessaire au processus de combustion dans 15 la chambre de combustion ( 11). 2 Outil de scellement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif ( 5) entraîné électriquement comprend un dispositif de compression ( 20) pour la compression de l'oxydant. 3 Outil de scellement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de compression ( 20) comprend un compresseur entraîné électriquement. 4 Outil de scellement selon la revendication 1, en ce qu'au dispositif ( 5) entraîné électriquement est 25 associé un moyen d'accumulation ( 22), en option à un réservoir sous pression, pour l'oxydant comprimé et/ou le combustible pré-comprimé, avec lequel le dispositif entraîné électriquement communique par au moins une conduite sous pression ( 23). 5 Outil de scellement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu une conduite sous pression ( 27) entre le moyen d'accumulation ( 22) et la chambre de combustion ( 1), et dans cette conduite sous pression ( 27) est disposée une 8 2848893 soupape de régulation ( 28) au moyen de laquelle on peut régler la pression du mélange oxydant-combustible dans la chambre de combustion ( 11).