Brevet FR2957833A1 — publié le 20110930

APPAREIL DE FIXATION A THERMISTANCES MOTEUR ET CARTOUCHE L'invention concerne les appareils de fixation à entraînement d'éléments de fixation par un piston propulsé dans un cylindre d'un moteur à combustion interne, formant, avec une culasse, une chambre de combustion dans laquelle est déposé un ventilateur de mélange, de vidange et de refroidissement. En effet, le ventilateur sert d'abord à obtenir le mélange inflammable de gaz et d'air ; il sert aussi à vider la chambre de combustion des résidus de combustion ; enfin, le ventilateur sert aussi à refroidir tous les organes qui ont pu s'échauffer au cours du tir et, notamment, le cylindre, le piston, la culasse et les autres éléments constituant la chambre à combustion. Jusqu'à récemment encore, la somme des durées de vidange et de refroidissement, après tir, pendant laquelle le ventilateur continue d'être entraîné en rotation, était déterminée dès la conception de l'appareil et fixée en usine. Les réalités thermiques n'étaient pas prises en compte. La demanderesse a déjà cherché à améliorer les conditions de refroidissement des appareils de fixation introduits ci-dessus, en voulant profiter du fait que le moteur du ventilateur est raccordé à un module électronique de gestion et à la batterie d'alimentation des appareils. Ainsi, par la demande FR 2.870.771, on connaît un appareil de fixation à entraînement d'éléments de fixation par un piston monté dans un cylindre d'un moteur à combustion interne et formant, avec une culasse, une chambre de combustion dans laquelle est disposé un ventilateur de mélange de gaz et d'air, de vidange et de refroidissement associé à un moteur électrique d'entraînement relié à un module électronique de gestion et à une batterie d'alimentation, une thermistance étant prévue à proximité du moteur de ventilateur pour transmettre une information de température au module de gestion. Le module de gestion, qui, avantageusement, comporte un processeur, gère l'information de température fournie par la thermistance pour déterminer la durée de fonctionnement du ventilateur après tir en fonction de cette température, par exemple au moyen d'une table de durées de ventilation et de températures. Le perfectionnement proposé dans FR 2.870.771, avec une thermistance soumise à la température de la chambre, est déjà très intéressant. La demanderesse est toutefois allée plus loin en cherchant à injecter dans la chambre de combustion une masse de gaz mieux adaptée à la température de l'air de la chambre, donc adaptée à tous les états thermiques de l'appareil. C'est ainsi qu'elle propose aujourd'hui un appareil de fixation à entraînement d'éléments de fixation par un piston monté dans un cylindre d'un moteur à combustion interne et formant, avec une culasse, une chambre de combustion, l'appareil comprenant un logement pour une cartouche de gaz, des moyens d'injection du gaz d'une cartouche dans la chambre de combustion et un module de gestion, une thermistance moteur étant prévue pour être soumise à la température de la chambre, appareil caractérisé par le fait qu'il comporte une deuxième thermistance cartouche prévue pour être soumise à la température d'une cartouche de gaz disposée dans le logement de cartouche, les deux thermistances étant montées pour transmettre leurs informations de température au module de gestion défini pour ainsi déterminer le temps d'ouverture des moyens d'injection. Le temps d'ouverture des moyens d'injection, généralement une électrovanne, mais il peut s'agir aussi d'un injecteur piézoélectrique, est déterminé au moyen de a) la masse de gaz à injecter dans la chambre, déterminée grâce à la première thermistance, et de b) le débit de l'électrovanne, déterminé grâce à la deuxième thermistance, le temps d'ouverture étant obtenu par le rapport a b35 En effet, la première thermistance, disposée près de la chambre, donne une indication de la température de l'air dans la chambre et donc de la quantité de gaz à injecter pour que la richesse du mélange, et donc la puissance, soit appropriée. La deuxième thermistance, disposée près de la cartouche de gaz sans être perturbée par le moteur thermique, fournit une indication de la température de la cartouche et donc du fuel (gaz) de la cartouche. La connaissance de la température du fuel permet de déterminer le débit des moyens d'injection à la température considérée. Grâce à l'invention, la masse de fuel injectée dans la chambre de combustion est bien adaptée à la température de l'air dans la chambre. Ainsi, on réduit la consommation de fuel, la production de polluants et, finalement, la perte de puissance quand l'appareil chauffe. Dans une première forme de réalisation, le logement de cartouche s'étend sensiblement parallèlement au piston, dans le boîtier de l'appareil, la thermistance moteur est implantée dans la chambre de combustion et la thermistance cartouche est implantée dans le logement de cartouche. Dans une deuxième forme de réalisation de l'appareil de fixation de l'invention, le logement de cartouche est ménagé dans un bras qui s'étend sensiblement parallèlement au piston, le bras du logement de cartouche étant directement relié au boîtier de l'appareil par une poignée de logement du module de gestion, la thermistance moteur est implantée dans la portion de la poignée proche du boîtier de l'appareil et la thermistance cartouche est implantée dans le logement de cartouche. Dans ce cas, la détente de l'appareil se trouvant dans la portion de la poignée proche du boîtier et l'appareil comportant un verrou de chambre agencé pour coopérer avec la chambre à travers une ouverture dans le boîtier s'étendant entre la détente et la chambre, la thermistance moteur est implantée dans la poignée à proximité de la détente. Ainsi, si le ventilateur continue de tourner et si la chambre de combustion est ouverte, la thermistance moteur, déjà éloignée de la chambre, n'est pas perturbée par l'écoulement du ventilateur, tout en restant soumise à la température de la chambre. En d'autres termes, la thermistance moteur est reliée à la chambre 5 par un pont thermique. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de deux formes de réalisation de l'appareil de fixation de l'invention, en référence au dessin en annexe, sur lequel 10 - la figure 1 est une vue en coupe et avec arraché de la première forme de réalisation de l'appareil de l'invention, avec un logement de cartouche de gaz ménagé dans le boîtier de l'appareil et - la figure 2 est une vue intérieure simplifiée de la deuxième forme de réalisation de l'appareil de l'invention, avec un logement de cartouche 15 de gaz ménagé dans un bras extérieur au boîtier de l'appareil. L'appareil 10 qui maintenant être décrit en référence à la figure 1, au demeurant classique dans presque tous ses éléments, est un appareil destiné à entraîner des éléments de fixation au moyen d'un piston 1, duquel 20 est solidaire une tige de propulsion 21, le piston 1 étant monté dans un cylindre 2 d'un moteur à combustion interne 3, le cylindre 2 formant, avec un manchon 4 coulissant, et une culasse 5, une chambre de combustion 6. Un ventilateur 22 est disposé dans la chambre 6 pour assurer une fonction de mélange et obtenir un bon mélange inflammable, une fonction de 25 vidange pour vider la chambre de combustion des résidus de combustion et aussi une fonction de refroidissement des organes qui se sont échauffés au cours du tir. Le ventilateur 22, de manière connue en soi, est entraîné en 30 rotation par un moteur 8 sur l'axe 11 duquel il est monté, le moteur étant monté dans la culasse 5 et étant raccordé à une batterie, non représentée, et à un module électronique de gestion 9 disposée dans une poignée 14 de l'appareil, poignée qui est raccordée au boîtier 15 de l'appareil. Dans la zone de raccordement de la poignée au boîtier, se trouve la détente 24, avec 35 son dispositif de commande 16. L'appareil 10 comporte, s'étendant ici sensiblement parallèlement à l'axe de l'appareil confondu avec la tige de piston 21, un logement 29 pour une cartouche de gaz 30, ici déjà introduite dans le logement 29. A l'arrière de l'appareil, dans la culasse 5, est montée ici une électrovanne 25 de dosage et d'injection du gaz de la cartouche 30 dans la chambre de combustion 6 de l'appareil, le gaz, essentiellement en phase liquide dans la cartouche 30, s'écoulant en phase vapeur dans la chambre 6, par des conduits 32, 42, 44, en amont de l'électrovanne, et conduit 50, entre l'électrovanne 25 et la chambre 6. Contre la paroi intérieure du manchon de chambre 4, est montée une première thermistance 31, qui est une thermistance dite moteur destinée à être soumise à la température de la chambre 6. Contre la paroi intérieure du boîtier 15, dans le logement de cartouche 29, est montée une deuxième thermistance 32, qui est une thermistance dite cartouche, destinée à être soumise à la température de la cartouche 30. Les deux thermistances sont destinées à transmettre leurs informations au module de gestion pour déterminer, non seulement la durée de fonctionnement du ventilateur 22 après tir, mais également le temps d'ouverture de l'électrovanne 25. Ce temps d'ouverture est égal au rapport entre a) la masse de gaz à injecter dans la chambre 6, déterminée grâce à la thermistance moteur 31, et b) le débit de l'électrovanne 25, déterminé grâce à la thermistance cartouche 32. A titre d'exemple, si la température de la chambre et la température de la cartouche sont toutes deux égales à 20 degrés Celsius, a=26.10-6 kg, b = 2 g/s ou, mieux, 2mg/ms. Alors, le temps d'ouverture t est donné par le rapport t =a=13 MS b35 En référence à la figure 2, sur laquelle les mêmes moyens que ceux de la forme de réalisation de la figure 1 sont associés aux mêmes chiffres de référence, dans l'appareil de l'invention 100, dans sa deuxième forme de réalisation, la cartouche est logée dans un bras 101 qui s'étend sensiblement parallèlement à la tige de piston, depuis i) un chargeur d'éléments de fixation, non représenté, relié au boîtier 15 de l'appareil dans la zone d'un bloc de cisaillement à l'arrière d'un guide-pointe non plus représentés, jusqu'à ii) la poignée 14, qui s'étend sensiblement parallèlement au chargeur. Le bras 101 constitue le logement de la batterie 105 de l'appareil ainsi que le logement de la cartouche de gaz. La poignée 14 constitue le logement du bloc électronique module de gestion 9. Le module de gestion 9, tout comme dans la première forme de réalisation de la figure 1, comporte un processeur qui, notamment, gère les informations de température des thermistances présentées plus loin. Il est également monté, dans le bras 101, une plaquette de circuit imprimé 106 portant des indicateurs de niveau de gaz, de niveau de charge de la batterie et d'état de l'appareil. Ces indicateurs sont ici des diodes électroluminescentes commandées par un bouton poussoir 111, accessible à travers la coque du bras 101. La plaquette 106 comporte un connecteur de sortie 107 relié au bloc électronique de gestion 9. Il est ménagé, dans le boîtier 15, une trappe d'ouverture 109 à travers laquelle s'étend un verrou de chambre 110 solidaire de la détente 24, pour coopérer avec la paroi extérieure du manchon de chambre 4 et le verrouiller en position de fermeture. Tous ces derniers moyens de verrouillage sont bien connus de l'homme du métier. La thermistance moteur 131 est ici implantée dans la poignée 14, à proximité du dispositif de commande 16 de la détente 24. La thermistance 131 est directement reliée au bloc électronique 9. La thermistance cartouche 132 est ici implantée sur la plaquette 106, dans le bras 101, et elle est reliée au connecteur de sortie 107. 5 Quand la chambre de combustion est ouverte, la thermistance moteur 131 est soumise à sa température par conduction. Quand elle est ouverte et qu'on purge l'appareil, la thermistance moteur 131 reste soumise à la température, mais par convexion. L'indication de température fournie par la thermistance moteur 131 reste toujours très bonne, car elle est reliée à la chambre de combustion par un pont thermique. 10 15 20 25 30 35 REVENDICATIONS1. Appareil de fixation à entraînement d'éléments de fixation par un piston (1) monté dans un cylindre (2) d'un moteur à combustion interne (3) et formant, avec une culasse (5), une chambre de combustion (6), l'appareil comprenant un logement (29 ; 101), pour une cartouche de gaz (30), des moyens (25) d'injection du gaz d'une cartouche (30) dans la chambre de combustion (6) et un module de gestion (9), une thermistance moteur (31 ; 131) étant prévue pour être soumise à la température de la chambre (6), appareil caractérisé par le fait qu'il comporte une deuxième thermistance cartouche (32 ; 132) prévue pour être soumise à la température d'une cartouche de gaz (30) disposée dans le logement de cartouche (29 ; 101), les deux thermistances (31 , 32 ; 131 , 132) étant montées pour transmettre leurs informations de température au module de gestion (9) défini pour ainsi déterminer le temps d'ouverture des moyens d'injection (25). 2. Appareil de fixation selon la revendication 1, dans lequel le logement de cartouche (29) s'étend sensiblement parallèlement au piston (21) dans le boîtier (15) de l'appareil (10), la thermistance moteur (31) est implantée dans la chambre de combustion (6) et la thermistance cartouche (32) est implantée dans le logement de cartouche (29). 3. Appareil de fixation selon la revendication 1, dans lequel le logement de cartouche est ménagé dans un bras (101) qui s'étend sensiblement parallèlement au piston, le bras (101) du logement de cartouche étant directement relié au boîtier (15) de l'appareil par une poignée (14) de logement du module de gestion (9), la thermistance moteur (131) est implantée dans la portion de la poignée (14) proche du boîtier (15) de l'appareil et la thermistance cartouche (132) est implantée dans le logement de cartouche (101). 4. Appareil de fixation selon la revendication 3, dans lequel la thermistance cartouche (132) est montée sur une plaquette de circuit intégrée (106) 35 disposée dans le bras de logement de cartouche (101). 5. Appareil de fixation selon l'une des revendications 3 et 4, dans lequel la détente (24, 16) de l'appareil (100) se trouvant dans la portion de la poignée (14) proche du boîtier (15) et l'appareil comportant un verrou de chambre (110) agencé pour coopérer avec la chambre à travers une ouverture (109) dans le boîtier (15) s'étendant entre la détente (24, 16), et la chambre, la thermistance moteur (131) est implantée dans la poignée (14) à proximité de la détente (24, 16). 6. Appareil de fixation selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel la 10 thermistance moteur (131) est reliée à la chambre de combustion par un pont thermique. 15 20 25 30 35