Brevet FR2892042A1 — publié le 20070420

L'invention concerne un outil à actionnement manuel et à fonctionnement à gaz, du type outil de fixation, comme par exemple un cloueur ou une agrafeuse. L'outil comporte un cylindre dans lequel est monté coulissant un piston d'entraînement d'un élément de fixation, d'un clou ou d'une agrafe, sous l'action de l'explosion dans une chambre de combustion d'un mélange d'air et de gaz y injecté depuis une cartouche de gaz après la mise en appui de l'outil, par raison de sécurité, recul d'un guide-tampon et fermeture de la chambre de combustion puis actionnement du mécanisme de détente de commande de la bougie d'allumage. L'outil comporte encore, outre un dispositif de transmission du gaz de la cartouche dans la chambre, généralement une électrovanne, un logement de réception d'une batterie, un ventilateur de mélange de l'air et du gaz de la chambre de combustion, un moteur d'entraînement du ventilateur, éventuellement un module de contrôle de température, et un module de commande et de contrôle de l'outil. Le module de commande et de contrôle assure ses fonctions en ce qui concerne, notamment, le mélange air-gaz, la gestion du gaz, l'allumage, la commande de tir, le refroidissement, la gestion de l'alimentation électrique, la gestion de la sécurité et la détection des pannes. Bref, un tel outil à fonctionnement à gaz nécessite une attention assez particulière, d'autant plus que la vie de l'outil peut être jalonnée de nombreux événements et que les pannes peuvent être multiples et variées. La demanderesse a cherché à faciliter la vie des opérateurs et à fiabiliser au mieux ces outils à fonctionnement à gaz.30 -2 Ainsi, l'invention concerne un outil du type défini ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de détermination de la cadence de tir, grâce à quoi, en cas de cadence trop élevée et préjudiciable au fonctionnement correct de l'outil, des moyens de blocage de l'outil peuvent être déclenchés. Les moyens de blocage peuvent comprendre - des moyens de blocage de l'allumage, des moyens de blocage de l'injection de gaz dans la chambre, des moyens de blocage d'interrupteurs de commande de l'injection et de l'allumage (head switch û guide-tampon et trigger switch û mécanisme de détente). De préférence, les moyens de détermination de la cadence de tir comprennent une horloge temps réel agencée pour coopérer avec un microcontrôleur du 15 module de commande et de contrôle. Grâce à l'horloge, on peut procéder à la datation des différents tirs, établir une chronologie et déterminer l'intervalle de temps entre les tirs. 20 L'intégration de l'horloge temps réel, de façon générale, permet de dater les différents événements de la vie de l'outil, les tirs, mais aussi les moments où interviennent les différentes pannes. Cela peut permettre la connaissance exacte des conditions d'utilisation de l'outil, s'il sert régulièrement, pour peu de tirs, ou occasionnellement, pour de nombreux tirs. Cela sert également 25 dans la détection des pannes intermittentes. Avantageusement, il est prévu une mémoire de stockage des données d'exploitation de l'outil coopérant avec le microcontrôleur et l'horloge pour commander les moyens de blocage. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante, en référence au dessin en annexe, sur lequel : 30 -3 la figure 1 est une vue en coupe axiale de la forme de réalisation préférée de l'outil de l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique de profil de l'outil de la figure 1, moitié de coque de boîtier enlevée et la figure 3 est un organigramme des circuits, et notamment des circuits de blocage, de la carte de contrôle et de commande de l'outil de l'invention. En référence à la figure 1, l'appareil comporte, de façon classique, dans un boîtier 1, une culasse arrière 2, une chambre de combustion 3, un manchon de chambre de combustion 4, un cylindre 5, un piston 6, un guide-tampon 8 et un support-tampon 7. Le guide-tampon 8 fait fonction de palpeur de mise en appui et de fermeture de la chambre de combustion 3. Le manchon de chambre de combustion 4 est monté coulissant sur le cylindre 5, ferme la chambre de combustion 3 à l'arrière et à l'avant, avec le piston 6 et le cylindre 5. Le piston 6, pourvu d'une tête postérieure 6', est monté coulissant dans le cylindre 5 qui est solidaire du boîtier 1. Le guide-tampon 8, faisant saillie hors du boîtier 1 à l'avant, est monté coulissant dans le support de guide-tampon 7 qui est solidaire du boîtier 1. Le cylindre 5 contient, à l'avant, un amortisseur 18, solidaire du cylindre 5, contre lequel la tête 6' du piston 6, propulsée vers l'avant lors d'un tir, est destinée à venir buter, et, à l'arrière, un ventilateur de mélange 16. Tous ces éléments de l'appareil ont un axe commun 9. Des ressorts 35, 36 sont destinés à rappeler vers l'avant, en position de repos le manchon 4, lors de la sortie d'appui de l'appareil. En position de repos de 30 l'appareil, le manchon 4 et le guide-tampon 8 sont rappelés vers l'avant par les ressorts 35, 36 et la chambre de combustion 3 est ouverte à l'arrière.25 Un magasin d'alimentation ici en clous, non représenté, mais s'étendant dans la poignée antérieure 11 de l'appareil, communique avec le guide-tampon 8, pour le chargement de clous 10 dans le guide-tampon 8. L'appareil comporte un capteur piézoélectrique 23 entre le fond antérieur transversal 22 du cylindre 5 et l'amortisseur 18, à l'avant de celui-ci. Le capteur 23 est électriquement relié à un module de calcul qui est disposé sur une carte électronique 25 ici disposée dans la poignée postérieure 12 de l'appareil, et comportant essentiellement des circuits de contrôle et de commande de l'appareil. Le capteur 23 est un détecteur de chocs et de tirs. Dans la poignée antérieure 11 de l'appareil est également logée une cartouche de gaz 13 ainsi que l'électrovanne 14 d'admission de gaz dans la chambre 13. Enfin, dans une branche 15 pontant les deux poignées 11, 12 est logée la batterie 16. Une bougie d'allumage et de mise à feu, non représentée, commandée par un dispositif de détente 17, plonge dans la chambre 3. 20 La carte de contrôle et de commande comporte, notamment, un microcontrôleur 40, une horloge temps réel 41, un circuit mémoire 42, un avertisseur 43 et des circuits de blocage 44, tous ces éléments et composants étant reliés au microcontrôleur 40. 25 Comme déjà indiqué plus haut, l'horloge 41, en coopération avec le microcontrôleur 44, permet de dater les différents événements de la vie de l'outil, le nombre de tirs, les pannes des divers organes de l'outil, importantes à connaître par ceux qui seront en charge du service après-vente, pour le diagnostic. 30 La mise en place de l'horloge 41, en plus ici d'un quartz, entraîne l'adjonction d'une alimentation de secours qui peut être assurée par une pile de sauvegarde ou un condensateur de forte capacité.15 Les informations sont stockées dans le circuit mémoire 42, ici de technologie E2PROM. La mémoire 42 communique ici encore au moyen du protocole I2C. L'implantation d'une telle mémoire 42 permet de conserver les informations récoltées en l'absence d'une tension d'alimentation et permet l'effacement des données électriquement par le microcontrôleur 40. Ce formatage peut être décidé par le microcontrôleur si l'espace de stockage devient insuffisant en appliquant le principe du FIFO. La datation des différents tirs par l'horloge 41 permet, en coopération avec le circuit mémoire 42 et le microcontrôleur 40, d'établir une chronologie et de déterminer l'intervalle de temps entre deux tirs. Ces informations ainsi traitées par le microcontrôleur 40 permettent de déterminer si la cadence de tir adoptée par l'utilisateur n'est pas trop importante et ne risque pas ainsi à la longue de détériorer l'outil. La détection d'une cadence de tir trop importante, signalée à l'utilisateur par l'avertisseur 43, commande le blocage de l'outil par le circuit 44 et que l'on peut envisager de trois manières différentes : -blocage de l'allumage 45, l'étincelle de la bougie n'étant pas générée il n'y a pas d'explosion du mélange air gaz et ainsi pas de tir ; - blocage de l'injection 46 du gaz : le gaz n'étant pas injecté par l'électrovanne 14 dans la chambre de combustion 3, il n'y a pas d'explosion et ainsi pas de tir ; blocage 47 des actions des interrupteurs de commande de l'injection 8 25 et de l'allumage 17 : ce blocage permet de bloquer l'injection du gaz et la génération de l'étincelle de bougie. REVENDICATIONS 1. û Outil à actionnement manuel et à fonctionnement à gaz, comportant un cylindre (5) dans lequel est monté coulissant un piston (6) d'entraînement d'un élément de fixation (10) sous l'action de l'explosion dans une chambre de combustion (3) d'un mélange d'air et de gaz y injecté depuis une cartouche de gaz (13) après la mise en appui de l'outil, pour raison de sécurité, recul d'un guide-tampon (8) et fermeture de la chambre de combustion (3) puis actionnement du mécanisme de détente (17) de commande de la bougie d'allumage, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (40-42) de détermination de la cadence de tir. 2. û Outil selon la revendication 1, dans lequel il est prévu des moyens (44) de blocage de l'outil. 3. û Outil selon la revendication 2, dans lequel il est prévu des moyens (45) de blocage de l'allumage. 4. û Outil selon l'une des revendications 2 et 3, dans lequel il est prévu des 20 moyens (46) de blocage de l'injection de gaz dans la chambre (3). 5. û Outil selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel il est prévu des moyens (47) de blocage d'interrupteurs (8, 17) de commande de l'injection et de l'allumage. 6. û Outil selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel les moyens de détermination de la cadence de tir comprennent une horloge temps réel (41) agencée pour coopérer avec un microcontrôleur (40) d'un module de commande et de contrôle (25). 30 7. û Outil selon la revendication 6, dans lequel il est prévu une mémoire (42) de stockage des données d'exploitation de l'outil coopérant avec le microcontrôleur (40) et l'horloge (41) pour commander les moyens de blocage (44). 25