Domaine technique de l'invention
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La présente invention concerne les outils de fixation à combustion, c'est-à-dire fonctionnant avec une chambre de combustion alimentée par un combustible, tels qu'un cloueur. En particulier, l'invention concerne un système de dosage en combustible fluide pour un tel outil de fixation.
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La présente invention vise à constituer un système de dosage qui s'intègre au mécanisme d'alimentation en combustible de l'outil en amont de la chambre de combustion.
Arrière-plan technique
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Les systèmes d'alimentation en fluide tels que ceux décrit dans les documents
US 6,302,297 et
EP0597241 permettent de réaliser une alimentation en combustible à partir d'un réservoir, par exemple retenue dans une cartouche, jusqu'à la chambre de combustion de l'outil, grâce à une valve actionnée mécaniquement, pendant une durée déterminée par un temporisateur.
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Le combustible étant ainsi injecté continûment pendant la durée d'ouverture du système d'alimentation autorisée par le temporisateur, tout blocage ou retard dans ce système entraîne un surdosage du combustible vers la chambre de combustion, ce qui, en plus de vider le réservoir, peut perturber le fonctionnement de l'outil.
Résumé de l'invention
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L'invention a pour but de pallier au moins certains des inconvénients précités et de proposer un système de dosage en combustible capable de cumuler des avantages de simplicité et fiabilité pour sa mise en œuvre.
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L'invention a donc pour objet un système de dosage en combustible pour un outil de fixation tel qu'un cloueur comportant un boîtier de dosage configuré pour permettre le passage d'une dose prédéterminée de combustible depuis un réservoir en combustible et vers une chambre de combustion de l'outil lors d'une seule activation de l'outil.
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De préférence, le système comporte un boîtier de dosage permettant d'activer le dosage par un tiroir interne et par une première chambre d'entrée délimitée entre le tiroir et ledit boîtier de dosage, et une chambre de sortie, le tiroir interne ayant au moins une position de remplissage dans laquelle la première chambre d'entrée est connectée fluidiquement au réservoir de manière à pouvoir être remplie de fluide lors de la connexion fluidique tandis que la chambre de sortie est déconnectée fluidiquement de la chambre de combustion de l'outil, et une position de vidage dans laquelle, à l'inverse, la première chambre d'entrée est déconnectée fluidiquement du réservoir et la chambre de sortie est connectée fluidiquement à la chambre de combustion.
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Dans le premier mode de réalisation, le système peut comprendre en outre une deuxième chambre d'entrée de volume différent de la première chambre d'entrée, permettant de fournir un deuxième dosage différent du premier dosage de la première chambre d'entrée lors du passage en position de remplissage du système.
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Avantageusement, on active électriquement le déplacement du tiroir dans le boîtier grâce à un signal de commande électrique émis par un module contrôleur.
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Par exemple, le tiroir est lié à un électroaimant configuré pour pouvoir pousser ou tirer le boîtier vers l'une ou l'autre des deux positions de remplissage.
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Avantageusement, le système comporte une électrovanne, un solénoïde et/ou au moins un élément de rappel élastique pour maintenir en position le tiroir dans le boîtier, de sorte que la position de vidage corresponde à une position de relâchement du système.
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Dans un deuxième mode de réalisation, on peut prévoir que le dosage en combustible depuis le réservoir et vers la chambre de combustion soit fait dans un boîtier de dosage de l'outil dans lequel est effectué un criblage par un disque à cavités placé entre une entrée et une sortie dudit boîtier de dosage et entrainé en rotation pendant une impulsion de temps correspondant à un passage du disque à cavités entre une position angulaire de remplissage en combustible des cavités depuis l'entrée du boîtier et une position de vidage en combustible des cavités vers la sortie du boîtier, le remplissage des cavités correspondant à un dosage prédéfini.
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Le système peut prévoir en outre que, dans le premier ou dans le deuxième mode de réalisation, le dosage soit ajusté par un nombre d'impulsions électriques actionnant le système de dosage.
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De préférence, l'outil de fixation est un cloueur.
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L'invention concerne également un outil de fixation comprenant le système de dosage en combustible.
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Avantageusement, le système de dosage comprend en outre un disque à cavités placé entre une entrée du boîtier et une sortie du boîtier, dans lequel le passage de ladite dose prédéterminée de combustible depuis le réservoir vers la chambre de combustion de l'outil est effectué au moyen d'un criblage par ledit disque à cavités.
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Avantageusement, le système de dosage comprend un disque à cavités configuré pour être entraîné en rotation pendant un intervalle de temps correspondant à un déplacement du disque à cavités entre une position angulaire de remplissage en combustible des cavités du disque à cavité depuis l'entrée du boîtier et une position de vidage en combustible des cavités vers la sortie du boîtier, le remplissage des cavités correspondant à un dosage prédéfini.
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Avantageusement, le système de dosage comprend en outre un ou plusieurs disques de criblage complémentaires placé de manière étanche en aval du disque à cavités afin d'assurer l'obstruction ou l'ouverture des cavités du disques à cavités pour respectivement permettre ou non le passage d'une dose prédéfinie de combustible vers la sortie du boîtier.
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Avantageusement, le système de dosage comprend des surfaces de contact entre disques pourvues de moyens d'étanchéité entre elles et avec le boîtier de manière à éviter les fuites lors du fonctionnement du système.
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Avantageusement, le système de dosage comprend un disque à cavités qui est entraîné par un utilisateur, lors d'un actionnement de l'outil, au moyen d'un mécanisme d'entraînement tel qu'un engrenage.
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Avantageusement, le système de dosage est configuré pour être ajusté par une ou plusieurs impulsions électriques.
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Avantageusement, le système de dosage comprend lesdites une ou plusieurs impulsions électriques configurées pour actionner le système de dosage un nombre de fois prédéfini pour fournir une quantité prédéfinie de combustible dans la chambre de combustion.
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L'invention concerne également un outil de fixation comprenant un système de dosage tel que précédemment décrit.
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Avantageusement, l'outil de fixation est un cloueur.
Brève description des figures
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L'invention sera mieux comprise à l'étude détaillée de deux modes de réalisation pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels :
- La Figure 1 représente schématiquement l'architecture de l'outil.
- La Figure 2 représente le système de dosage selon un premier mode de réalisation, à tiroir.
- La Figure 3 et la Figure 4 représentent le système de dosage selon un deuxième mode de réalisation, à disque.
Description détaillée de l'invention
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La Figure 1 représente schématiquement l'outil de fixation dans son ensemble, avec un réservoir 2 permettant le stockage du combustible, et une chambre de combustion 4 dans laquelle la combustion du combustible a lieu lors du fonctionnement de l'outil, pour actionner un piston ou cylindre 5 de manière à déclencher l'outil, par exemple pour éjecter un clou, une agrafe, un poinçon...
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Le système de dosage 1 de l'invention est placé entre le réservoir de combustible 2 et la chambre de combustion 4 auxquelles il est raccordé fluidiquement en amont et en aval respectivement par son entrée 7 et par sa sortie 8.
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Le combustible utilisé est à l'état de fluide dans le réservoir, par exemple stocké sous forme d'un gaz tel que du gaz pétrole liquéfié, connu sous l'acronyme « GPL », ou tout autre combustible liquide ou gazeux.
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Dans tous les modes de réalisation, le système de dosage 1 en combustible pour l'outil de fixation est configuré pour permettre le passage d'une dose prédéterminée de combustible depuis un réservoir en combustible 2 et vers la chambre de combustion 4 de l'outil lors d'une seule activation de l'outil.
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Il sert donc de vanne volumétrique pour doser ce combustible, et constitue un mécanisme qui permet d'éviter les fuites continues de combustible en cas de défaillance, puisque le combustible n'est pas injecté par l'ouverture continue d'une valve pendant un temps donné qui peut se prolonger de façon non souhaitée, mais est injecté par dose en une fois à chaque impulsion du signal électrique de commande 6 prévu.
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Dans le premier mode de réalisation illustré en Figure 2, le système 1 comporte un boîtier de dosage 3 permettant d'activer le dosage par un tiroir interne 10 qui est lié en translation dans le boîtier 3 et en liaison étanche avec celui-ci dans un carter 16, pour le combustible concerné.
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Le système de dosage à tiroir 10 comporte une première chambre d'entrée 13 délimitée entre le tiroir 10 et ledit boîtier de dosage 3, et une chambre de sortie 14.
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Le tiroir interne 10 a au moins une position de remplissage dans laquelle la première chambre d'entrée est connectée fluidiquement au réservoir 2 de manière à pouvoir être remplie de fluide lors de la connexion fluidique tandis que la chambre de sortie 14 est déconnectée fluidiquement de la chambre de combustion 4 de l'outil.
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Le tiroir interne 10 a également une position de vidage dans laquelle, à l'inverse de la position de remplissage, la première chambre d'entrée 13 est déconnectée fluidiquement du réservoir 2 et la chambre de sortie 14 est connectée fluidiquement à la chambre de combustion via au moins une sortie 11,12 des chambres 13,14 puis la sortie 8 du boîtier 3.
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Ainsi, dans la position de remplissage, le combustible sous pression circule depuis le réservoir vers l'entrée du boîtier de dosage peut y entrer via une entrée 7,9 du boîtier 3 et remplir la première chambre d'entrée, ce qui correspond à un dosage de combustible prédéterminé à utiliser dans la chambre de combustion, en fonction de la puissance de l'outil souhaitée, de sa plage basse ou haute de température d'utilisation, du combustible utilisé.
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Ainsi, lorsqu'on utilise par exemple comme combustible un fuel à plage d'inflammabilité dite large, c'est-à-dire par exemple de limite inférieure d'inflammabilité de cinq pourcents dans l'air et de limite supérieure d'inflammabilité de soixante-quinze pourcents, on peut prévoir deux puissances d'éjection grâce à ce système de dosage 1.
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Dans le premier mode de réalisation, le système 1 peut comprendre en outre une deuxième chambre de remplissage 14 de volume différent de la première chambre d'entrée, permettant de fournir un deuxième dosage différent du premier dosage dans la chambre d'entrée lors du passage en position de remplissage du système.
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Le système comporte alors deux positions de remplissage, pour remplir sélectivement soit la première chambre de remplissage, soit la deuxième chambre de remplissage.
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Comme illustré par la Figure 2, la sélection de la première ou de la deuxième chambre de remplissage est par exemple réalisé en fonction de la direction d'actionnement du coulissement du tiroir dans le boîtier, vers l'aval, à savoir vers le réservoir, pour positionner l'entrée du boîtier en regard de la première chambre de remplissage, de manière à raccorder fluidiquement cette chambre avec le réservoir, soit vers l'amont, à savoir vers la chambre de combustion, de manière à mettre l'entrée du boîtier en regard de la deuxième chambre de remplissage et à les raccorder fluidiquement.
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On a alors une première position de remplissage et une deuxième position de remplissage, ce qui permet de prévoir deux dosages distincts de combustible, et ainsi de réaliser un outil capable d'être utilisé selon deux modes, pour distinguer par exemple deux plages de température d'utilisation ou deux puissances d'utilisation.
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L'utilisateur peut ainsi adapter l'outil à l'environnement d'utilisation, au combustible choisi dans l'outil, et aux matériaux sur lesquels il applique l'outil.
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Avantageusement, on active électriquement le déplacement du tiroir dans le boîtier grâce à un signal de commande électrique émis par un module contrôleur.
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On peut ainsi réaliser des dosages par doses réduites appliquées plusieurs fois selon un signal de fréquence prédéfini.
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En cas de défaillance, et contrairement aux systèmes des outils de l'art antérieur, ce système de dosage empêche toute propagation du combustible depuis le réservoir et vers l'aval dudit système de dosage, en particulier vers la chambre de combustion, puisque le tiroir étanche au combustible par rapport au boîtier forme un obstacle à sa propagation vers la sortie du boîtier, qu'il y ait un blocage en position de remplissage ou en position de vidage.
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Par exemple, le tiroir est lié à un électroaimant configuré pour pouvoir pousser ou tirer le boîtier vers l'une ou l'autre des deux positions de remplissage.
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Ce type d'actionneur linéaire permet l'actionnement bidirectionnel du tiroir.
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Le solénoïde est par exemple placé autour du boîtier, et l'électroaimant du côté amont du tiroir, à savoir plus près du réservoir que de la chambre de combustion, de manière à libérer celle-ci de tout encombrement.
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On peut en alternative prévoir d'utiliser une pluralité de solénoïdes, par exemple deux, fonctionnant par exemple en opposition l'un pour la poussée et l'autre pour le tirage du tiroir.
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Avantageusement, le système comporte une électrovanne, un solénoïde et/ou au moins un élément de rappel élastique pour maintenir en position le tiroir dans le boîtier, de sorte que la position de vidage corresponde à une position de relâchement du dispositif.
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Ainsi, le combustible sorti du réservoir ne rentre dans le boîtier et dans la première ou la deuxième chambre d'entrée qu'en cas d'actionnement de l'outil, correspondant à un envoi de signal de commande du système de dosage pour le déplacement du tiroir vers la position de remplissage, puis son retour en position de vidage, ce qui envoie la dose de combustible prédéfinie dans la chambre de combustion, et évite tout mouvement de combustible ou du tiroir supplémentaire à partir du moment où le combustible se trouve dans la chambre de combustion.
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Le système comporte alors deux actionnements possibles correspondant à deux sens opposés de déplacement du tiroir, par exemple selon une impulsion positive ou selon une impulsion négative signal de commande électrique émis par le module contrôleur.
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On sécurise ainsi davantage l'outil en évitant tout actionnement supplémentaire une fois le combustible envoyé dans la chambre de combustion depuis la position de vidage, puisque celle-ci correspond à la position neutre de l'outil.
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Dans un deuxième mode de réalisation illustré par les Figures 3 et 4, on peut prévoir que le dosage en combustible depuis le réservoir et vers la chambre de combustion soit fait dans un boîtier de dosage de l'outil dans lequel est effectué un criblage par un disque à cavités 17.
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Un tel disque à cavités est placé entre une entrée et une sortie du boîtier de dosage et libre en rotation selon un axe du boîtier, et en liaison étanche avec ledit boîtier.
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Le disque à cavités est configuré pour pouvoir être entrainé en rotation pendant une impulsion de temps correspondant à un passage du disque à cavité entre une position angulaire de remplissage en combustible des cavités depuis l'entrée du boîtier et une position de vidage en combustible des cavités 18 vers la sortie du boîtier, le remplissage des cavités correspondant à un volume prédéfini pour le dosage.
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On peut par exemple prévoir que le disque à cavités 17 soit couplé avec un disque de criblage complémentaire ou plusieurs disques de criblages 20,21 situé directement derrière lui en raccord étanche et permette l'obstruction des cavités ou leur ouverture pour permettre ou non le passage d'une dose prédéfinie de combustible entre l'amont et l'aval de ces disques.
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Le disque de criblage est le disque 20 contenant les cavités 18 et plusieurs disques complémentaires 17, 21, respectivement le disque d'entrée 17 contenant un orifice d'entrée et le disque de sortie 21 contenant un orifice de sortie, sont fixes dans le système 1, alors que le disque 20 est rotatif, ce qui permet de faire coïncider alternativement une de ses cavités 18 avec l'orifice d'entrée du disque fixe 17, puis avec l'orifice de sortie du disque fixe 21, de manière à réaliser un dosage en combustible depuis et vers la sortie du boîtier 3 qui est activable et qui ne peut pas se bloquer en position de déversement continu de combustible entre le réservoir 2 et la chambre de combustion 4, comme dans le premier mode de réalisation.
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Dans ce deuxième mode de réalisation, les surfaces de contact entre les disques 17,20 et 21 sont pourvues de moyens d'étanchéité entre elles et avec le boîtier 3, évitant les fuites durant l'ensemble des phases de fonctionnement du système 1.
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Le disque à cavité est par exemple entraîné en rotation électriquement ou manuellement par l'utilisateur lors de l'actionnement de l'outil, par exemple par un mécanisme d'entrainement 19 qui peut être à engrenages.
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Le système 1 peut prévoir en outre que, dans le premier ou dans le deuxième mode de réalisation, le dosage soit ajusté par un nombre d'impulsions électriques actionnant le système de dosage un nombre de fois prédéfini pour fournir une quantité prédéfinie de combustible dans la chambre de combustion.
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L'invention concerne également un outil de fixation comprenant le système de dosage en combustible 1.
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De préférence, l'outil de fixation est un cloueur.
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On réalise ainsi un outil de fixation ayant un système de dosage permettant de mesurer la dose de combustible à la chambre de combustion dans une chambre ou dans des cavités, avec un volume prédéfini stocké temporairement dans une partie mobile qui est envoyé vers la chambre de combustion lorsqu'on aligne les éléments du système de dosage vers la position de vidage sous l'impulsion d'un signal électrique de commande, ce qui peut permettre de fournir à l'outil deux modes de fonctionnement.