EP1314517B1

EP1314517B1 - Apparail de fixation à piston propulsé par gaz comprimé

Info

Publication number: EP1314517B1
Application number: EP02292868A
Authority: EP
Inventors: Bruno Toulouse
Original assignee: Societe de Prospection et dInventions Techniques SPIT SAS
Current assignee: Societe de Prospection et dInventions Techniques SPIT SAS
Priority date: 2001-11-21
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2022-11-19
Also published as: US20030094148A1; AU2002302059B2; CA2412261C; ATE432150T1; US6783046B2; FR2832344B1; FR2832344A1; ES2327715T3; CA2412261A1; DE60232431D1; DK1314517T3; EP1314517A1; NZ522704A

Description

L'invention concerne un appareil de fixation de tampon avec un moteur à piston propulsé au gaz, notamment des gaz de combustion. Elle vise en particulier un moyen améliorant la combustion à l'intérieur de la chambre dans laquelle les gaz sont produits.
Un appareil de ce type comprend une enveloppe qui a la forme générale d'un pistolet. Cette enveloppe contient un petit moteur à combustion interne qui entraîne un guide tampon dans un mouvement de translation. Le guide tampon est solidaire d'un piston propulsé par un gaz comprimé qui est le produit de la combustion d'un gaz combustible dans la chambre de combustion attenante. Le mélange gazeux comprenant l'air et le gaz combustible est créé dans la chambre puis enflammé par un moyen d'allumage approprié. Le pistolet comprend une cartouche de gaz combustible logée par exemple dans la poignée. Lorsqu'on déclenche le tir de tampon, on envoie une quantité dosée de gaz combustible dans la chambre, puis on met sous tension le moyen de mise à feu. Dans les appareils connus par la demanderesse, la gaz suit un parcours le long de l'appareil depuis une valve de dosage, proche de la cartouche de gaz, jusque dans la chambre de combustion. Le gaz est guidé dans un conduit, généralement un tube fin, disposé entre la valve et la chambre.
Avec les appareils que l'on rencontre sur le marché, on constate qu'entre le moment où l'on déclenche le tir et l'éjection effective du tampon, il se produit un retard conséquent. Ce délai peut être gênant lorsque l'opérateur est dans une position inconfortable et que l'appareil est susceptible de bouger.
La demanderesse s'est fixé comme objectif de réduire autant que possible ce temps de réaction.
Conformément à l'invention, on parvient à ce résultat en incorporant un moyen créant une perte de charge entre la partie du tube en amont de son extrémité proche de la chambre de combustion et la chambre elle-même, de manière à éviter, au moins en partie, la vaporisation du gaz en amont de ladite extrémité.
Un tel moyen est constitué d'un rétrécissement du tube à son extrémité et le tube comporte au moins un orifice latéral.
Bien que le document EP 1 093 388 enseigne un appareil à gaz avec un conduit d'injection de gaz à orifices latéraux, il n'est question dans ce document ni de rétrécissement du tube ni surtout de perte de charge évitant la vaporisation du gaz.
En effet, le gaz est normalement à l'état liquide dans la cartouche, et il subit une détente à la sortie de la valve de dosage. On a constaté avec surprise que si on retarde le moment de sa vaporisation avant son introduction dans la chambre, on réduit de manière sensible le temps mis par l'appareil à réagir à l'appui sur la queue de détente.
On explique ce résultat par le fait qu'il existe un lien entre la vaporisation du gaz à son passage à travers la valve de dosage, et le temps de chargement de la chambre de combustion. Dans les appareils de l'art antérieur le temps est relativement long. Au contraire, avec la solution de l'invention, le gaz est propulsé en plus grande quantité et en un temps plus court du fait qu'il reste en partie à l'état liquide immédiatement en amont de l'orifice de pulvérisation. On réduit le temps de cycle de cette façon.
Conformément à une autre caractéristique, la section de l'orifice ou des orifices est inférieure d'au moins 10 % à la section du conduit.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, portant sur un mode de réalisation particulier de l'appareil, en référence aux dessins annexés sur lesquels

la figure 1 représente une vue partielle en coupe axiale de l'appareil et
la figure 2 montre un exemple d'exécution de l'extrémité du tube d'alimentation de la chambre.

On voit sur la figure 1 l'extrémité arrière de l'appareil 1 sans son boîtier. On reconnaît le manchon 3 de la chambre de combustion 5 fermée par une culasse 7 d'un côté et par un piston 9 de l'autre. Le piston 9 se déplace en translation dans un cylindre 11 et est solidaire d'une tige 13. Cette tige appuie à son autre extrémité, non représentée, sur un tampon à propulser.
Un ventilateur 15 est monté à l'intérieur de la chambre 5 et a pour fonction d'activer le mélange des gaz. Il est entraîné par un moteur 17 logé dans la culasse 7. Son axe de rotation est ici situé dans le prolongement de la tige 13. Le mélange gazeux est mis à feu par un moyen qui n'est pas représenté et qui est situé au niveau de la culasse, en arrière du ventilateur.
Un conduit ou tube19 d'injection de gaz débouche dans la chambre de combustion 5. Son axe est sensiblement parallèle à celui de la tige 13. Il est relié à son autre extrémité, non visible sur la figure, à la valve de dosage. Celle-ci est disposée dans un logement de l'appareil prévu a cet effet
On a représenté sur la figure 2 un mode de réalisation de l'extrémité 19A du tube d'injection cette extrémité montre un premier orifice 191 axial qui permet une injection dans le prolongement du conduit 19 en direction des pales du ventilateur. Elle comprend également un orifice 192. Cet orifice est placé sur la paroi du tube 19 pour une injection radiale parallèle au plan du piston 9. Conformément à l'invention, le total des sections des orifices est inférieur à la section du tube, de façon à créer une perte de charge entre le tube et la chambre de combustion.
Selon un autre mode de réalisation, le tube est fermé à son extrémité par une paroi transversale et ne présente que des ouvertures pratiquées sur la paroi, latéralement.
On a réalisé un tube conforme à l'invention et on a remplacé le tube d'un appareil existant, par ce dernier.
Les dimensions caractéristiques sont les suivantes :

Section interne du tube : 1,00 unité (de surface).
Section de l'orifice circulaire axial : 0,35 unité.
Section de l'orifice circulaire latéral : 0,50 unité.

Le rétrécissement de la section du conduit est donc de 15%.
On a procédé à des essais comparatifs entre la solution de l'invention et celle de l'art antérieur. On a constaté que l'on avait ainsi pu passer d'une cadence de tir d'un coup par seconde à deux coups par seconde sans autre modification.

Claims

Appareil de fixation de tampon, du type à piston (9) propulsé par gaz, comprenant une chambre de combustion (5) délimitée d'un côté par le piston et de l'autre par une culasse (7), avec un conduit (19) d'injection de gaz combustible débouchant par une extrémité (19A) dans la chambre, caractérisé par le fait que le conduit (19)qui comprend un orifice axial (191) à son extrémité, comporte un orifice latéral (192) à proximité de son extrémité avec une section rétrécie créant une perte de charge entre la partie du conduit (19) en amont de ladite extrémité (19A) et la chambre (5) elle-même, de manière à éviter, au moins en partie, la vaporisation du gaz combustible dans ladite partie du conduit en amont de l'extrémité.
Appareil selon la revendication 1, la section des orifices étant inférieure, d'au moins 10%, à la section du conduit.
Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, comportant un ventilateur de mélange intérieur de la chambre de combustion, le conduit (19) comprenant au moins un desdits orifices (192) orienté de manière à diriger vers le ventilateur (15) au moins une partie des gaz combustibles injectés dans la chambre.
Appareil selon la revendication 3, comprenant un second desdits orifices (191) dirigeant une partie des gaz combustibles dans une direction parallèle au plan du piston (9).