Brevet FR2887171A1 — publié le 20061222

Outil d'enfoncement actionné électriquement La présente invention concerne un outil d'enfoncement actionné électriquement pour des éléments de fixation, avec un dispositif d'entraînement d'un poussoir d'enfoncement qui est monté coulissant dans un guide et qui comprend au moins un volant d'entraînement pouvant être mis en rotation par un moteur électrique, et avec un dispositif de rappel grâce auquel le poussoir d'enfoncement peut être ramené dans une position initiale. De tels outils d'enfoncement sont utilisés pour enfoncer des éléments de fixation dans un support sous l'effet du mouvement d'enfoncement d'un poussoir d'enfoncement. Dans ces outils d'enfoncement actionnés électriquement, le poussoir d'enfoncement est accéléré par au moins un volant qui peut être entraîné par un moteur électrique Dans le cas des outils d'enfoncement qui tirent leur énergie d'un accumulateur, l'énergie d'enfoncement peut atteindre 35 à 40 J. Avec le principe du volant mis en oeuvre dans un outil d'enfoncement, l'énergie accumulée dans le volant doit être transmise au poussoir d'enfoncement par un accouplement. Cet accouplement doit répondre très rapidement et transmettre des puissances très élevées en un temps très bref. Par ailleurs, cet accouplement doit être neutralisé très rapidement à la fin de l'opération d'enfoncement. Le rappel du pistonpoussoir à la fin de l'opération d'enfoncement est assuré par exemple par un élément élastique ou par un ruban élastique. Le brevet US 4 721 170 présente un outil électrique d'enfoncement dans lequel le poussoir d'enfoncement est guidé entre un volant qui est entraîné par un moteur électrique et un galet d'appui. Afin de rappeler le poussoir d'enfoncement dans sa position initiale après une opération d'enfoncement, il est prévu un ruban élastique qui est fixé, par l'une de ses extrémités, au poussoir d'enfoncement et, par l'autre, au carter. Le rappel du poussoir d'enfoncement par un ruban élastique n'est cependant judicieux que sur des outils d'enfoncement à faible énergie de scellement. Dans le cas d'outils d'enfoncement dont l'énergie d'enfoncement du poussoir d'enfoncement est supérieure, par exemple à partir de 35 J environ, la durée de vie du ruban élastique est fortement réduite. Le brevet US 4 129 240 présente un autre outil électrique d'enfoncement dans lequel un poussoir d'enfoncement peut être entraîné par un volant qui est entraîné par un moteur électrique. Un dispositif de rappel du poussoir d'enfoncement comprend une roue de rappel montée sur un bras d'appui. Cette roue de rappel peut être commutée entre une position active, dans laquelle elle est entraînée par un arbre du volant et agit sur le poussoir d'enfoncement, et une position inactive, dans laquelle elle est décollée du poussoir d'enfoncement et n'est pas entraînée par l'arbre du volant. L'inconvénient de cette solution est que le mécanisme de commutation de la roue de rappel est de construction très complexe et fonctionne lentement. Il est également connu du brevet US 4 129 240 de rappeler le poussoir d'enfoncement à l'aide d'un ressort de rappel qui est fixé, d'une part, au carter et, d'autre part, au poussoir d'enfoncement. L'inconvénient de cette solution est que, sur des outils d'enfoncement dont les énergies de scellement sont supérieures à environ 35 J, le ressort mécanique de rappel n'atteint pas la durée de vie requise. Par ailleurs, la masse du ressort entraîne des pertes d'énergie importantes. En outre, le document WO 02/051 593 Al divulgue un outil d'enfoncement actionné électriquement qui utilise un ressort à vide pour le rappel du poussoir. L'inconvénient est cependant dans ce cas que, par rapport à son encombrement, le ressort à vide ne permet de fournir que des forces de rappel très réduites car la dépression est toujours au maximum de 1 bar. Le but de la présente invention est de fournir un outil d'enfoncement du type précité, lequel permet un rappel rapide et sûr du poussoir d'enfoncement même en présence d'énergies d'enfoncement supérieures à 35 J et possède une durée de vie suffisante. Ce but est atteint en ce que le dispositif de rappel est conformé en ressort à gaz à surpression. Celui-ci présente l'avantage de pouvoir fournir, à encombrement identique, des forces de rappel nettement supérieures à celles d'un ressort à vide. Par ailleurs, un ressort à gaz à surpression a l'avantage sur un ressort mécanique de ne pas entraîner de perte d'énergie puisqu'il est dépourvu de masse. Enfin, il est de construction simple et facile à fabriquer. Dans un mode de réalisation favorable, le ressort à gaz à surpression possède un piston qui est monté coulissant dans un cylindre et qui enferme un gaz se trouvant dans le cylindre. Le principe piston-cylindre permet de donner au ressort à gaz à surpression une bonne étanchéité. De plus, il est possible de prévoir entre le piston et le cylindre des joints de piston ou d'étanchéité destinés à améliorer l'étanchéité. De manière avantageuse, le cylindre est monté sur le poussoir d'enfoncement tandis que le piston est monté solidaire du carter à l'opposé du cylindre. De ce fait, il est également possible, au prix de modifications mineures, d'équiper une série d'outils existants avec ce dispositif de rappel selon l'invention. L'espace d'installation supplémentaire requis est minime ou nul. Il est entendu que l'implantation du piston et du cylindre peut aussi être exactement inversée. Le piston peut ainsi être monté sur le poussoir d'enfoncement tandis que le cylindre est solidaire du carter et opposé au piston. Il est par ailleurs avantageux que le ressort à gaz à surpression puisse être mis en tension par le poussoir d'enfoncement. De cette manière, le ressort à gaz à surpression est automatiquement armé lors de l'opération d'enfoncement par le déplacement du poussoir d'enfoncement dans la direction d'enfoncement. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire de prévoir un autre dispositif d'armement. D'autres avantages et mesures de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre et dans les dessins. Les dessins illustrent un exemple de réalisation de l'invention. Sont montrés sur: la figure 1, une coupe longitudinale d'un outil d'enfoncement selon l'invention dans une position d'actionnement, la figure 2, l'outil d'enfoncement de la figure 1, avec le poussoir d'enfoncement dans la position initiale. L'outil d'enfoncement 10 représenté sur les figures 1 et 2 possède un carter 11 et, à l'intérieur, désigné dans son ensemble par repère 30, un dispositif d'entraînement d'un poussoir d'enfoncement 13 qui est monté coulissant dans un guide 12. Le guide 12 comprend un galet de guidage 17, un moyen d'appui 16 conformé en galet d'appui et un canal de guidage 18. À l'entrée du guide 12 se trouvant dans la direction d'enfoncement 27 est monté latéralement en faisant saillie un magasin d'éléments de fixation 61 stockant une réserve d'éléments de fixation 60. L'outil d'enfoncement 10 possède en outre une poignée 20 sur laquelle est monté un commutateur de déclenchement 19 destiné à déclencher l'opération d'enfoncement de l'outil d'enfoncement 10. La poignée 20 abrite en outre une alimentation électrique généralement dénotée par le numéro de référence 21, grâce à laquelle l'outil d'enfoncement 10 est alimenté en énergie électrique. Dans le cas présent, l'alimentation électrique 21 contient au moins un accumulateur. L'alimentation électrique 21 est reliée par des lignes d'alimentation électriques 24 avec une unité de commande 23 et avec le commutateur de déclenchement 19. L'unité de commande 23 est encore reliée au commutateur de déclenchement 19 par une ligne de commande 57. À l'embouchure 62 de l'outil d'enfoncement 10 est prévu un autre moyen de commutation 29 qui est relié électriquement à l'unité de commande 23 par une ligne 28. Le moyen de commutation 29 envoie un signal électrique à l'unité de commande 23 lorsque l'outil d'enfoncement 10 est appliqué sur le support U, comme le montre la figure 1, et garantit que l'outil d'enfoncement 10 ne peut être déclenché que lorsqu'il est correctement appliqué sur un support U. Le dispositif d'entraînement 30 comporte d'abord un moteur entraîné électriquement 31 avec un arbre moteur 37. L'arbre moteur 37 du moteur 31 transmet un mouvement de rotation, par un moyen de transmission 33, conformé par exemple en courroie, à un axe 34 portant un volant d'entraînement 32 et imprime ainsi au volant d'entraînement 32 un mouvement de rotation dans le sens de la flèche 36. Le moteur 31 est relié directement par une ligne électrique de moteur 25 à l'unité de commande 23, qui l'alimente et le commande. Le moteur peut par exemple être mis en service par l'unité de commande 23 lorsque l'outil d'enfoncement 10 est appliqué sur un support U et lorsqu'un signal correspondant est envoyé par le moyen de commutation 29 à l'unité de commande 23 par la ligne 28. Entre le volant d'entraînement 32 et le poussoir d'enfoncement 13 est encore disposé un accouplement d'entraînement 35 conformé en accouplement à friction. Celui-ci comprend une section d'accouplement 15 du poussoir d'enfoncement 13 qui est surélevée dans la direction du volant d'entraînement 32, par rapport à une section antérieure d'enfoncement 14, et qui peut être placé dans une position de liaison par friction avec le volant d'entraînement 32 sous l'effet du moyen d'appui 16. À cette fin, le moyen d'appui 16 est monté rotatif sur un bras support 120 qui peut être relevé ou abaissé par un moyen de positionnement 119 conformé par exemple en servomoteur, en moteur pas à pas ou en solénoïde. Le moyen de positionnement 119 est relié pour ce faire à l'unité de commande 23 par une ligne de commande 121. Pendant le mouvement du poussoir d'enfoncement 13, le moyen d'appui 16 peut tourner dans le sens de la flèche 26 et rouler ainsi sur le poussoir d'enfoncement 13 afin de ne pas le freiner. L'outil d'enfoncement 10 comprend encore un dispositif de rappel du poussoir d'enfoncement 13 conformé en ressort à gaz à surpression 70. Ce ressort à gaz à surpression 70 comprend un cylindre 72 qui est disposé dans la section d'accouplement 15 du poussoir d'enfoncement 13 et un piston 71 guidé à la manière d'un poussoir dans le cylindre 72 et articulé sur la paroi intérieure du carter 11. Le piston 71 enferme ainsi de manière étanche un gaz 73 qui se trouve dans le cylindre 72. Lorsque l'outil d'enfoncement 10 est appliqué sur un support U, comme le montre la figure 1, le moyen de commutation 29 et l'unité de commande 23 commandent le moteur 31 du dispositif d'entraînement 30 et, ainsi, mettent le volant d'entraînement 32 en rotation dans le sens de la flèche 36 (voir la figure 1). Ensuite, lorsque le commutateur de déclenchement 19 est actionné par un utilisateur, l'unité de commande 23 active le moyen de positionnement 119 par la ligne de commande 121. Le moyen d'appui 16 sur le bras support 120 est alors déplacé par le moyen de positionnement 119 dans la direction du poussoir d'enfoncement 13. Le poussoir d'enfoncement 13 est ainsi déplacé par sa section d'accouplement 15 contre le volant d'entraînement 32, si bien que l'accouplement d'entraînement 35 répond et accélère le poussoir d'enfoncement 13 via le volant d'entraînement 32 dans la direction d'enfoncement 27. Pendant le mouvement d'enfoncement du poussoir d'enfoncement 13, le piston 72 est déplacé dans le cylindre 72, si bien que le gaz 73 qui s'y trouve est fortement comprimé et que le ressort à gaz à surpression 70 se trouve ainsi armé. Dans la position finale 122 du poussoir d'enfoncement 13, l'unité de commande 23 envoie un signal sur la ligne de commande 121 au moyen de positionnement 119 afin de relever le moyen d'appui 16 du poussoir d'enfoncement 13, ce qui désactive l'accouplement d'entraînement 35 (voir la figure 2). Le poussoir d'enfoncement 13 est alors ramené dans sa position initiale par le ressort à gaz à surpression 70 armé, dans la direction de la flèche 74. Ce mouvement de rappel peut se dérouler très rapidement, car la pression de gaz de le ressort à gaz à surpression 70 armé est d'environ 3 à 20 bars. Le poussoir d'enfoncement 13 se retrouve alors dans sa position initiale 22, illustrée à la figure 2, dans laquelle il est possible de commander une nouvelle opération d'enfoncement à l'aide de l'outil d'enfoncement 10. REVENDICATIONS 1. Outil d'enfoncement actionné électriquement pour des éléments de fixation, avec un dispositif d'entraînement (30) d'un poussoir d'enfoncement (13) qui est monté coulissant dans un guide (12) et qui comprend au moins un volant d'entraînement (32) pouvant être mis en rotation par un moteur électrique (31), et avec un dispositif de rappel grâce auquel le poussoir d'enfoncement (13) peut être ramené dans une position initiale (22), caractérisé en ce que le dispositif de rappel est conformé en ressort à gaz à surpression (70). 2. Outil d'enfoncement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort à gaz à surpression (70) possède un piston (71) qui est monté coulissant dans un cylindre (72) et qui enferme un gaz se trouvant dans le cylindre (72). 3. Outil d'enfoncement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le cylindre est monté sur le poussoir d'enfoncement (13), tandis que le piston (71) est monté solidaire du carter à l'opposé du cylindre (72). 4. Outil d'enfoncement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ressort à gaz à surpression (70) peut être mis en tension par le poussoir d'enfoncement (13).