Brevet FR2865427A1 — publié le 20050729

L'invention concerne un appareil à tir indirect de scellement d'éléments de fixation dans un matériau support. En référence à la figure 1, un appareil de scellement à tir indirect 1 permet l'introduction d'un élément de fixation 2, par exemple un clou, comportant une tête 2' et une tige 2", dans un matériau support. C'est par exemple un mélange explosif qui entraîne l'élément de fixation 2, par l'intermédiaire d'une masselotte montée mobile dans un canon et un guidetampon 3, s'étendant suivant un axe 9. io Les clous 2 sont chargés dans l'appareil 1 sous la forme d'une bande de clous 4. Chaque clou 2 est engagé, par sa tige 2", dans un manchon 5, les manchons 5 étant reliés entre eux par des moyens de raccord 6, nommé ici pontets 6, cisaillables, diamétralement opposés sur chaque manchon 5. Les pontets 6 sont ici au nombre de deux de chaque côté d'un manchon 5. Ainsi, les clous 2 sont disposés, au sein de la bande 4, parallèles les uns aux autres, les manchons 5 les enserrant étant reliés deux à deux par les pontets 6. On désignera, dans la suite de la description, l'ensemble formé par un clou 2 et un manchon 5 par ensemble de fixation ou ensemble. La bande 4 est disposée dans un chargeur 7, s'étendant globalement perpendiculairement au guide-tampon 3. Un ressort de rappel, placé à l'extrémité du chargeur 7 opposée au guide-tampon 3, pousse la bande 4 en direction du guide-tampon 3. L'ensemble de fixation (2, 5) opposé au ressort est ainsi introduit dans le guide-tampon 3, son axe coïncidant avec l'axe de ce dernier. Lors du tir, ses pontets 6 sont cisaillés, le désolidarisant de l'ensemble (2, 5) adjacent, qui est alors poussé par le ressort de rappel vers le guide-tampon 3. Le diamètre intérieur du guide-tampon 3 est sensiblement égal au diamètre extérieur le plus grand, en occultant les pontets 6, des manchons 5, afin d'en assurer un bon guidage jusqu'à son extrémité, les pontets 6 étant lors de la course d'un ensemble de fixation (2, 5) écrasés sur la paroi de l'alésage du guide-tampon 3. Les pontets 6 font saillie hors de la surface extérieure des manchons 5. Il est donc prévu, dans la paroi de l'alésage du guide-tampon 3, une rainure 8 de logement de pontets 6, diamétralement opposée au chargeur 7. Les pontets 6 du manchon 5 introduit dans le guide-tampon 3 qui sont libres sont ainsi logés dans la rainure 8, le chargeur 7 étant agencé sur le guide-tampon 3 de façon à ce que les pontets 6 solidaires de la bande 4 soient également disposées hors de l'alésage du guide- tampon 3. Le diamètre de ce dernier est donc parfaitement adapté au diamètre extérieur des manchons 5. Le chargeur 7 et son ressort de rappel imposent à la bande 4 un déplacement de stricte translation, assurant le bon placement des pontets io libres d'un manchon 5 introduit dans le guide-tampon 3 dans la rainure 8, puisqu'il est solidaire de la bande 4. En référence à la figure 2, le dernier ensemble de fixation (2, 5) de la bande 4 n'est solidaire d'aucun autre ensemble (2, 5). Sur la figure 2, le dernier ensemble (2, 5) a correctement été introduit dans le guide-tampon 3, ses pontets 6 opposées au ressort étant is logées dans la rainure 8. Toutefois, lors de sa phase d'introduction dans le guide-tampon 3, cet ensemble (2, 5) peut être amené à tourner autour de son axe par frottement sur une paroi du chargeur 7. Les pontets 6 ne sont plus alors positionnés correctement, le manchon 5 présentant, avec ses pontets 6 en saillie, un diamètre extérieur maximal supérieur à celui de l'alésage du guide-tampon 3. Afin de compenser cette différence de diamètre, sous la contrainte du ressort de rappel le poussant dans le guide-tampon 3, l'ensemble de fixation (2, 5) se positionne selon un axe différent de l'axe du guide-tampon 3, voire n'est pas introduit en totalité dans le guide-tampon 3, engendrant un disfonctionnement de l'appareil et une mauvaise introduction du clou 2 dans son support. La présente invention vise à pallier cet inconvénient. A cet effet, l'invention concerne un appareil à tir indirect de scellement d'éléments de fixation dans un matériau support, comprenant une masselotte, d'entraînement d'un élément de fixation, montée mobile dans un canon et un guide-tampon, de guidage d'un élément de fixation vers le matériau support, l'appareil étant agencé pour recevoir un chargeur de réception d'une bande d'éléments de fixation pour introduire les éléments de fixation un à un dans le guide-tampon, chaque élément de fixation étant maintenu dans un manchon comprenant des moyens cisaillables de raccord à un autre manchon, appareil caractérisé par le fait que le guide-tampon comporte une zone de section élargie, de préférence circulaire, au niveau de l'embouchure du chargeur dans le guide-tampon. Finalement, l'invention a consisté à oser prévoir, si l'on peut dire, une rainure s'étendant angulairement sur 360 . Dans la forme de réalisation préférée de l'invention, les manchons étant raccordés entre eux par des pontets, la zone de section élargie possède un diamètre sensiblement égal au diamètre du guide-tampon augmenté de la dimension radiale d'un pontet. De préférence, la zone de section élargie s'étend axialement sur la io longueur d'un manchon augmentée de la course du guide-tampon pour l'armement de l'appareil. Avantageusement, la zone de section élargie se raccorde par une portion tronconique au reste de l'alésage du guide-tampon. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de la forme de réalisation préférée de l'appareil de l'invention, en référence au dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 représente une vue en coupe axiale d'un appareil de fixation de l'art antérieur; - la figure 2 représente une vue en coupe suivant le plan II-II de l'appareil de la figure 1; - la figure 3 représente une vue en coupe axiale de la forme de réalisation préférée de l'appareil de fixation de l'invention, avec son guide- tampon en position de sécurité, et - la figure 4 représente une vue en coupe axiale de la forme de réalisation préférée de l'appareil de fixation de l'invention, avec son guide-tampon en position de tir pour le dernier élément de fixation. En référence à la figure 3, l'appareil de fixation à tir indirect 10 de l'invention comprend une masselotte, non représentée, montée mobile en translation dans un canon, non représenté, et un guide-tampon 11 cylindrique, de section circulaire de diamètre D, s'étendant suivant un axe 12. Un élément de fixation 13, chargé dans le guide-tampon 11, peut être entraîné dans un matériau support par la masselotte sous l'effet d'un mélange propulsif, sa course étant guidée par le guide-tampon 11. La propulsion peut être à poudre ou à gaz, par exemple. Les éléments de fixation 13 sont ici des clous, ou tampons, métalliques, comportant une tête 13' et une tige 13" à extrémité pointue. Les clous 13 sont chargés dans l'appareil 10 sous la forme d'une bande 14 de clous 13. Chaque clou 13 est engagé et maintenu, par sa tige 13", dans un manchon 15 de matière plastique, de forme globalement cylindrique et comportant un alésage central cylindrique de réception d'une tige 13" de clou 13. La forme extérieur des manchons 15 n'est pas forcément régulière, et peut comporter des évidements, des portions planes, etc. Quelle que soit cette forme, qui n'est pas ici décrite car elle n'est pas nécessaire à la compréhension de l'invention, le manchon 15 présente une portion de surface 17 de diamètre maximum, généralement globalement cylindrique, dont le diamètre correspond, au moins en partie, à celui de la tête 13' du clou 13 qu'il reçoit. Ce diamètre est agencé pour être sensiblement égal au diamètre D de l'alésage du guide-tampon 11. Cette portion 17 est située sur la partie du manchon opposée à la tête 13' du clou 13 afin d'assurer, en coopération avec la tête 13' du clou 13, le guidage du clou 13 sur la surface 18 de l'alésage du guide-tampon 11. Les manchons 15 sont reliés entre eux par des pontets 16 cisaillables diamétralement opposés sur chaque manchon 15. Les pontets 16 se présentent sous la forme de nervures rectilignes longitudinales en saillie sur la surface des manchons 15. Ils sont ici au nombre de deux, alignés, de chaque côté d'un manchon 15, de longueur représentant pour chacun environ un quart de la longueur h du manchon 15. Les clous 13 sont ainsi disposés, au sein de la bande 14, parallèles les uns aux autres, les manchons 15 les maintenant étant reliés deux à deux par les pontets 16. L'appareil de fixation 10 de l'invention est agencé pour recevoir un chargeur 19 de réception d'une bande 14 de clous 13. Ce chargeur 19 est monté de façon à s'étendre perpendiculairement à l'axe 12 du guide-tampon 11, l'une de ses extrémités débouchant dans le guide-tampon 11. La bande 14 est placée dans le chargeur 19, les ensembles de fixation (13, 15) s'étendant parallèles les uns aux autres et à l'axe 12 du guide-tampon 11. Un ressort de rappel, non représenté, placé à l'extrémité du chargeur 19 opposée au guide-tampon 11, pousse la bande 14 en direction du guidetampon 11. L'ensemble de fixation (13, 15) opposé au ressort est de ce fait introduit dans le guide-tampon 11. Pour des raisons classiques de sécurité, le guide-tampon 11 de l'appareil de fixation 10 doit être mis en appui sur le matériau support pour que le tir soit possible. Sur la figure 3, l'appareil 10 est en position de sécurité, son guide-tampon 11 faisant saillie hors du boîtier 20 de l'appareil sur une longueur L. Lorsque le guide-tampon 11 est mis en appui sur le matériau support par l'utilisateur, qui exerce une force en direction de ce support, le guide-tampon 11 s'enfonce dans le boîtier 20 jusqu'à une butée, un mécanisme assurant l'armement de l'appareil dans cette position, dans laquelle il se trouve donc en position de tir. Dans cette position, représentée sur la figure 4, en l'occurrence pour le dernier élément de fixation 13, le guide-tampon 11 ne fait plus saillie hors du boîtier 20 que sur une longueur L', inférieure à la longueur L. La longueur sur laquelle le guide-tampon 11 s'est enfoncé lors de l'armement de l'appareil 10, c'est-à-dire la distance L - i0 L', sera appelée course du guide-tampon 11 pour l'armement de l'appareil 10, ou course d'armement (L - L'). L'alésage du guide-tampon 11 comprend une zone de section circulaire élargie 21 au niveau de l'embouchure du chargeur 19 dans le is guidetampon 11. Sa fonction est d'autoriser, avant le tir, une libre rotation d'un manchon 15 dans le guide-tampon 11, c'est-à-dire d'autoriser la libre rotation du manchon 15 malgré la présence des pontets 16 ou portions de pontets 16 qui sont restés solidaire du manchon 15 après cisaillement par l'action de la masselotte. En l'occurrence, cette fonction est principalement utile pour le dernier ensemble de fixation (13, 15) de la bande 14. En effet, comme il a été vu précédemment, un ensemble (13, 15), lorsqu'il est solidaire d'autres ensembles (13, 15), reste dans l'axe de la bande 14. Dans ce cas, la zone de section élargie 21 remplit la même fonction que la rainure 8 de l'art antérieur. La zone de section élargie 21 présente ici un diamètre D', sensiblement égal au diamètre D du guide-tampon 11 augmenté de la dimension radiale de deux demi pontets 16, c'est-à-dire d'un pontet 16. Un demi pontet s'entend de la portion de pontet 16 restant solidaire d'un manchon 15 après cisaillement. Le cisaillement des pontets 16 n'étant pas forcément précis, la dimension radiale des portions de pontets 16 restants solidaires d'un manchon après cisaillement est aléatoire, variant faiblement autour d'une dimension moyenne égale à la moitié de la dimension radiale d'un pontet. Le diamètre D' peut prendre en considération cet aléa, tout en sachant qu'un léger jeu n'est pas nécessairement rédhibitoire. En outre, le dernier ensemble de fixation (13, 15) peut ne pas comporter, de son côté libre correspondant à l'extrémité de la bande 14, de pontets 16. Le diamètre D' pourra alors être sensiblement égal au diamètre D de l'alésage du guide-tampon 11 augmenté de la dimension radiale d'un demi pontet 16. Quoiqu'il en soit, le diamètre D' de la zone de section élargie 21 est adapté aux manchons utilisés et/ou au jeu que l'homme du métier entend tolérer; il l'adaptera en fonction de ses désirs et contraintes. Dans la forme de réalisation ici décrite de l'invention, en référence io à la figure 4, le manchon 15 du dernier ensemble (13, 15) comprend également, sur sa partie libre, des demi pontets 16, qui n'ont d'autre utilité que de faire du dernier manchon 15 un manchon sensiblement identiques aux autres. Ainsi, le diamètre D' de la zone de section élargie 21 est ici sensiblement égal au diamètre D de l'alésage du guide- tampon 11 augmenté de la dimension radiale d'un pontet 16. L'homme du métier adaptera plus précisément ce diamètre D' à ses contraintes de jeu et de tolérances de fabrication. Il va de soi que l'embouchure du chargeur 19 dans le guide-tampon 11 est adaptée pour compléter la section de la zone de section élargie 21. Dans cette dernière, la rotation du dernier ensemble de fixation (13, 15) n'est donc pas entravée. La zone de section élargie s'étend longitudinalement sur une distance H. Cette dernière correspond au moins à la longueur h d'un manchon 15 augmentée, en aval dans le sens de déplacement de tir de la masselotte, lorsque le guide-tampon 11 est en position de sécurité, de la course d'armement (L - L'). Ainsi, lors de l'armement de l'appareil 10, la remontée du guide-tampon 11 se fait sans changement de section pour le manchon 15 qui se trouve dans le guide-tampon 11, en position de tir. Le raccord avec la portion de guide-tampon 11 de diamètre D, correspondant au diamètre d'un manchon 15 sans les pontets 16, se fait ici par une portion tronconique 22. Cette dernière permet, lors de l'entraînement de l'ensemble de fixation (13, 15) par la masselotte, un bon centrage de cet ensemble (13, 15) lors de son passage de la zone de section élargie 21 à la zone de section non élargie de diamètre D, c'est-à-dire au reste de l'alésage du guide-tampon 11. Dans cette dernière zone, les demi pontets 16 sont écrasés contre la surface 18 de l'alésage du guide-tampon 11. La zone de section élargie 21 s'étend ici, longitudinalement vers l'aval, sur la distance H = h + (L - L'), depuis l'extrémité amont d'un manchon 15 lorsqu'il est introduit dans le guide-tampon 11. En amont, l'homme du métier choisira ou non de prolonger cette zone de section élargie ou d'adapter la section au diamètre de la masselotte. Le fonctionnement de l'appareil de fixation 10 de l'invention va maintenant être expliqué plus en détails. Io Une bande 14 d'ensembles de fixation (13, 15) est reçu dans le chargeur 19. L'ensemble (13, 15) opposé au ressort de rappel est introduit dans le guide-tampon 11, qui est en position de sécurité. Cet ensemble (13, 15) est contenu, avec ses pontets 16, dans la zone de section élargie 21 du guide-tampon 11, dimensionnée à cet effet. Le guide- tampon 11 est mis en is appui contre le matériau support par l'utilisateur et s'enfonce dans le boîtier 20 jusqu'à sa position de tir. Le guide-tampon 11 coulisse librement autour du manchon 15 de l'ensemble (13, 15) qui y est contenu, du fait de l'extension aval de sa zone de section élargie 21, sur la longueur (L - L') de sa course d'armement, l'extrémité aval du manchon 15 pouvant venir en appui sur sa portion tronconique 22 en fin de course. La masselotte est entraînée par le mélange explosif lors du tir et entraîne l'ensemble (13, 15) dans le guide-tampon 11, le centrage de cet ensemble (13, 15) étant facilité par la portion tronconique de raccord 22 avec la zone de section non élargie du guide-tampon 11; les pontets 16 de l'ensemble (13, 15), solidaires de la bande 14, sont cisaillés; ils sont ensuite écrasés, ainsi que les pontets 16 qui sont libres, sur la surface 18 de l'alésage du guide- tampon 11. L'élément de fixation 13 est alors introduit dans le matériau support. Du fait du départ de l'ensemble (13, 15) du guide-tampon 11 et de la force exercée par le ressort de rappel, l'ensemble suivant (13, 15) est introduit dans le guide-tampon 11, lorsque celui-ci a repris sa position de sécurité et que la masselotte est remontée en position de tir. L'appareil 10 fonctionne alors de même, pour chacun des ensembles (13, 15) jusqu'au dernier. Celui-ci, qui n'est solidaire d'aucun, peut être amené, lors de son introduction dans le guide-tampon 11, à tourner sur son axe par frottement sur une paroi du chargeur 19, notamment. Cette rotation n'influe pas sur le positionnement de ce dernier ensemble (13, 15) dans le guide-tampon 1l, puisqu'elle est autorisée par la zone de section élargie 21. Revendications 1- Appareil à tir indirect de scellement d'éléments de fixation (13) dans un matériau support, comprenant une masselotte, d'entraînement d'un élément de fixation (13), montée mobile dans un canon et un guide-tampon (11), de guidage d'un élément de fixation (13) vers le matériau support, l'appareil étant agencé pour recevoir un chargeur (19) de réception d'une bande (14) d'éléments de fixation (13) pour introduire les éléments de Io fixation (13) un à un dans le guide-tampon (11), chaque élément de fixation (13) étant maintenu dans un manchon (15) comprenant des moyens cisaillables de raccord (16) à un autre manchon (15), appareil caractérisé par le fait que le guide-tampon (11) comporte une zone de section élargie (21) au niveau de l'embouchure du chargeur (19) dans le guide-tampon (11). 2- Appareil selon la revendication 1, dans lequel la zone de section élargie (21) est de section circulaire. 3- Appareil selon la revendication 2 dans lequel, les manchons (15) étant raccordés entre eux par des pontets (16), la zone de section élargie (21) possède un diamètre (D') sensiblement égal au diamètre (D) du guidetampon (11) augmenté de la dimension radiale d'un pontet (16). 4- Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, dont la zone de section élargie (21) s'étend axialement sur la longueur (h) d'un manchon (15) augmentée de la course (L - L') du guide-tampon (11) pour l'armement de l'appareil. 5- Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, dont la zone de section élargie (21) se raccorde par une portion tronconique (22) au reste de l'alésage du guide-tampon (11).