FR2835462A1 - Cartouche, en particulier pour outils de scellement, et dispositif pour l'amorcage d'une charge propulsive, en particulier pour outils de scellement - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une cartouche, en particulier pour outils de scellement, comprenant un corps formant douille (11) et un couvercle de douille (13), lesquels forment la surface périphérique (14), la surface de fond (16) et la face frontale (15) de la cartouche (10). Sur la surface de la cartouche (10) qui doit être ouverte se trouvent des emplacements de rupture imposée (20) qui sont ouverts par la pression d'explosion d'une charge propulsive (12) se trouvant dans la cartouche (10). Pour améliorer des cartouches (10) de ce type, il est proposé de former l'emplacement de rupture imposée (20) par des zones d'affaiblissement (21) gui partent d'un centre (22, 22') et, de là, s'élargissent en étoile.L'invention concerne également un dispositif pour l'amorçage d'une charge propulsive, en particulier pour outils de scellement, disposée dans une cartouche.
Description
pondante du manchon (41).
Cartouche, en particulier pour outils de scellement, et dispositif pour l'amorçage d'une charge propulsive, en particulier pour outils de scellement La présente demande de brevet concerne une cartouche, en particulier pour outils de scellement, comprenant un corps formant douille et un couvercle de douille, lesquels forment la surface périphérique, la surface de fond et la face frontale de la cartouche, et comprenant une charge propuleive logée dans le corps formant douille, au moins un emplacement de rupture imposée étant prévu sur la surface de la cartouche qui doit être ouverte par la pression d'explosion de la charge propulsive, ainsi qu'un dispositif pour l'amorcage d'une charge propulsive
disposoe dans une telle cartouche.
Des cartouches de ce type sont mises en muvre par exemple dans des outils de scellement de goujons o elles sont
utilisées comme moyens d'entraînement.
Pour le fonctionnement des outils actionnés par des cartouches, il est important qu'après l'amorcage, la cartouche s'ouvre sous la pression d'explosion des gaz de
réaction en expansion.
Du document EP 0 490 252 B1, duquel part la présente invention, est connue une cartouche qui comprend un corps formant douille en matière plastique, lequel est rempli d'une charge propulsive. Sur sa face frontale située en vis-à-vis de l'amorce, le corps formant douille est pourvu d'un emplacement de rupLure imposée précisément défini, au niveau duquel le corps formant douille éclate lorsque la
charge propulsive disposée à l'intérieur est amorcée.
Dans une autre cartouche connue du document EP 0 490 252 B1, le corps formant douille est fermé au niveau de sa face frontale par une feuille de recouvrement en aluminium. Lors de l' explosion de la charge propulaive, la cartouche s'ouvre au niveau de cette feuille en aluminium
qui correspond au point de moindre résistance.
Les mesures connues du document EP 0 490 252 B1 définissent certes une zone privilégiée, dans laquelle la cartouche éclate en cas de déclenchement. Il existe toutefois un risque pour que des particules se détachent des zones éclatées et provoquent ensuite des dysfonctionnements dans l'outil. De plus, du fait de l'explosion, des parties de la surface éclatée de la cartouche peuvent dépasser bien au-delà de l' extension initiale de la cartouche, au point par exemple de pénétrer dans les canaux de sortie. Il peut en résulter des problèmes de transport de la bande formant magasin et des enrayages. La présente invention a pour but de fournir une cartouche du type précité, laquelle supprime les inconvénients mentionnés. Selon l' invention, ce but est atteint par le fait que l'emplacement de ropture imposée est conçu sous la forme de zones d'affaiblissement s'élargissant en étoile à partir d'un centre, au niveau de la surface de la cartouche qui doit être ouverte par la pression d' explosion de la charge propulsive. Dans ces zones d'affaiblissement, la matière dans laquelle est réalisé le corps formant douille ou le couvercle de douille est amincie. Cet amincissement peut être réalisé dès l'opération de moulage par injection, au cours de laquelle est réalisé le corps formant douille ou le couvercle de douille, mais les zones d'affaiblissement peuvent également être réalisées en surface ultérieurement, par
exemple par matriçage, découpage, enlèvement de copeaux.
Les zones daffaiblissement peuvent toutefois aussi être obtenues directement lors de l'emboutissage profond destiné à la fabrication d'un blister. Grâce à cette mesure, il se forme à l'amorçage de la charge propulsive une fissure définie qui empêche des parties de la surface éclatée de- se déchirer et de provoquer des dysfonctionnements dans l'outil. De plus, les parties déchirées de la surface ne dépassent pratiquement pas au delà de l' extension initiale de la cartouche. La cartouche selon l' invention garantit ainsi un actionnement parfait de l'outil de scellement qu'elle propulse. Selon 2s l' invention, la cartouche peut aussi être conçue sous la forme d'un blister, dans lequel l'ouverture du corps formant douille a été fermée au moyen d'au moins une feuille. Il faut encore préciser que les zones d'affaiblissement peuvent être disposées aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur sur la cartouche ou sur le blister. De manière avantageuse, les zones d'affaiblissement sont prévues sur la face frontale de la cartouche ou du blister. La face frontale correspond à la surface de la cartouche destinée à être ouverte par la pression d' explosion de la charge propulsive. La face frontale de la cartouche fait face en général au ou aux canaux de sortie qui s'étendent de la chambre de combustion à la cavité de cylindre ou de piston de l'outil de scellement
actionné par la cartouche.
I1 est également avantageux que les zones d'affaiblissement soient disposées les unes par rapport aux autres sous la forme d'une étoile à n branches. La variable n est définie comme un nombre entier compris entre 2 et l'infini. Cette mesure permet avantageusement d' adapter l 'emplacement de rupture imposée à la géométrie
prédéfinie de la chambre de combustion.
La présente demande de brevet concerne également un dispositif pour l'amorgage d'une charge propulsive
disposée dans une cartouche du type indiqué précédemment.
Un dispositif de ce type est lui aussi déjà connu du document EP 0 490 252 B1. Dans ce dispositif connu de ce document, une chambre servant à recevoir une charge propulsive, par exemple placée dans une cartouche, est ménagée dans un carter. La chambre communique par une ouverture avec une autre cavité, dans laquelle un piston est guidé coulissant. Lorsque la cartouche, respectivement la charge propulsive fait explosion, le piston est accéléré par les gaz en expansion de sa position de repos jusqu'à un mouvement de translation, au cours duquel le piston accomplit une tâche telle que, par exemple,
enfoncer un clou dans un support.
Dans les cartouches ou charges propulsives connues de ce document, il est certes prévu un emplacement de rupture imposée non défini en détail sur la face frontale de la cartouche, respectivement de la charge propulsive, mais il existe une possibilité pour que, lors de l'amorgage de la cartouche, respectivement de la charge propulsive, la cartouche ne s'ouvre pas à l' emplacement de rupture
imposée, ce qui peut engendrer des dysfonctionnements.
La présente invention a donc pour but de fournir un dispositif pour amorcer une charge propulsive, en particulier pour des outils de scellement, lequel favorise l'ouverture de la cartouche, respectivement de la charge
propulsive en un endroit prédéfini.
Selon l' invention, cela est obtenu par le fait qu'un élément en forme de poinçon ou de cône est disposé sur la surface de fond de la chambre, que son extrémité se termine en pointe ou en chanfrein et qu'elle est tournée vers la face frontale de la charge propulsive. En d'autres termes, l'élément en forme de poinçon ou de cône pénètre dans la chambre (respectivement, dans le logement de cartouche). Une cartouche ou une charge propulsive insérée dans la chambre fait directement face à l'élément en forme de poinçon ou de cône. La pointe de l'élément en forme de poinçon ou de cône se trouve alors sensiblement en face du
centre des zones d'affaiblissement disposées en étoile.
Lorsque la cartouche fait explosion, la pointe de l'élément en forme de poinçon ou de cône favorise l'ouverture définie de la cartouche à l' emplacement de rupture imposée. Même en cas d'emploi de cartouches sans emplacement de rupture imposée sur la surface à ouvrir par explosion, l'élément en forme de poinçon ou de cône disposé sur la surface de fond de la chambre favorise l'ouverture de la face frontale en vis-à-vis de la
cartouche, respectivement de la charge propulsive.
Il peut également être avantageux que soit prévue, dans la chambre, une partie formant manchon qui sert de logement pour la cartouche, respectivement pour le blister. La mise en place de la cartouche, respectivement du blister s'effectue sensiblement par complémentarité de formes, la partie formant manchon pouvant être sollicitée par ressort en direction de la paroi arrière de chambre par l'intermédiaire d'un élément de ressort, de sorte que la chambre est étanchée avant même l'amorçage de la cartouche, respectivement du blister disposé dans la chambre. Si un moyen d'étanchéité est disposé sur la paroi arrière de chambre, l'étanchéité de la chambre, respectivement du logement de cartouche peut elle aussi être encore améliorée. D'autres avantages et mesures de l 'invention apparaîtront
à l'examen de la description ci-après et des dessins. Sur
les dessins, l'invention est représentée sous la forme de
plusieurs exemples de réalisation.
Ceux-ci montrent sur la figure l, un premier mode de réalisation d'une cartouche selon l 'invention en vue de dessus de la face frontale, la figure 2, un deuxième mode de réalisation d'une cartouche selon l' invention en vue de dessus de la face frontale, la figure 3, un troisième mode de réalisation d'une cartouche selon l' invention en vue de dessus de la face frontale, la figure 4, un quatrième mode de réalisation d'une cartouche selon l' invention en vue de dessus de la face frontale, la figure 5, un cinquième mode de réalisation d'une cartouche selon l' invention en vue de dessus de la face frontale, la figure 6, un sixième mode de réalisation d'une cartouche selon l' invention en vue de dessus de la face frontale, la figure 7, un septième mode de réalisation d'une cartouche selon l' invention en vue de dessus de la face frontale, la figure 8, un huitième mode de réalisation d'une cartouche selon l' invention en vue de dessus de la face frontale, la figure 9, une coupe suivant la ligne IX-IX de la figure 1, la figure 10, une coupe suivant la ligne X-X de la figure 1, la figure 11, un neuvième mode de réalisation d'une cartouche selon l' invention en coupe transversale, la figure 12, schématiquement, un détail, montrant une chambre à cartouche, d'un dispositif selon l' invention pour l'amorçage d'une charge propulsive en coupe transversale, la figure 13, schématiquement, en coupe transversale, un - second mode de réalisation d'un dispositif pour l'amorcage d'une charge propulsive sous la forme d'un détail représentant la
1S chambre à cartouche.
Les figures 1, 9 et 10 représentent la cartouche 10 selon l' invention dans un premier mode de réalisation. Comme on le voit sur les dessins, la cartouche 10, qui dans le présent exemple de réalisation est concue sous la forme d'un blister, comporte un corps formant douille 11, dans l'espace intérieur duquel se trouve une charge propulsive 12 et qui est pourvu d'un couvercle de douille 13, par l'intermédiaire duquel le corps formant douille 11 est fermé de manière étanche aux agents extérieurs ou au moins aux liquides. Dans le présent exemple de réalisation, le corps formant douille 11 englobe aussi bien la surface périphérique 14 que la face frontale 15 de la cartouche , respectivement du blister. Pour sa part, le couvercle de douille, qui, dans cet exemple de réalisation, est concu sous la forme d'une feuille de recouvrement 13, forme la surface de fond 16 de la cartouche 10. Dans la zone de la surface de fond 16 est encore disposée, sur le corps formant douille 11, une zone de bord 19, par l'intermédiaire de laquelle la cartouche 10 peut prendre appui sur les zones de bord, par exemple sur une partie formant manchon 38 d'un logement de cartouche 30 S (respectivement d'une chambre) d'un outil de scellement,
comme cela est représenté sur les figures 12 et 13.
Dans le cas de cartouches 10 en magasin, les zones de bord 19 des cartouches 10 entre des cartouches 10 voisines peuvent être reliées entre elles, ce qui forme des bandes formant magasins. Un emplacement de rupture imposée 20 est disposé extérieurement sur la face frontale 15 du corps formant douille 11 de la cartouche 10. Dans le présent exemple de réalisation, l' emplacement de rupture imposée 20 englobe des zones d'affaiblissement 21 qui sont disposées autour d'un centre 22 et qui forment une étoile à six branches 23. Dans le présent exemple de réalisation, les zones d'affaiblissement 21 ainsi que le centre 22 sont réalisés par des renfoncements en forme d'entailles pratiqués dans la surface de la face frontale 15 du corps formant douille 11. À ce sujet, il faut également noter que les zones d'affaiblissement peuvent aussi être formées par d'autres renfoncements, par exemple en U ou en demi cercle. La figure 12 montre comment une cartouche 10 selon l' invention est insérée dans une chambre 30, respectivement dans un logement de cartouche d'un outil de scellement. Dans la représentation de la figure 12, la chambre 30 est déjà fermée. La surface de fond 16 de la cartouche 10 est plaquée sensiblement sur toute sa surface contre une paroi arrière de chambre 37, sur laquelle est ménagé un moyen d'étanchéité 40 dont le diamètre extérieur correspond sensiblement au diamètre extérieur du corps formant douille 11. La paroi latérale, de conception cylindrique dans cet exemple de réalisation, de la chambre est constituée par une partie formant manchon 38, s laquelle est disposée de manière coulissante dans un guide-manchon 41 de l'outil. Ce guide-manchon 41 est précontraint en direction de la paroi arrière de chambre 37 par l'intermédiaire d'au moins un élément de ressort 39. La cartouche 10, respectivement la charge propulsive 12 se trouvant dans la cartouche peut faire explosion en actionnant une détente ou une gâchette de l'outil. À cet effet, une étincelle dallumage est transmise, par exemple par l'intermédiaire de pistes conductives imprimées, à une amorce au niveau de la cartouche 10, de sorte que la charge propulsive 12 fait explosion. Sous l'effet de la pression des gaz en expansion générés lors de l' explosion de la charge propulsive 12, la cartouche 10 est ouverte le long des zones daffaiblissement 21, de sorte que les gaz en expansion pénètrent dans l'espace intérieur 36 de la chambre 30. À mesure que l'onde de pression progresse, les gaz pénètrent, à travers les ouvertures, respectivement les canaux de sortie 32, dans la cavité 31 o se trouve un piston non illustré ici. Ce piston est déplacé par les gaz
en expansion et accomplit ainsi une tâche.
Pour retirer la cartouche 10 du logement de cartouche 30, par exemple la chambre 30, respectivement le logement de cartouche est ouvert, par exemple par un retrait relatif de la paroi arrière de chambre 37. La cartouche 10 peut alors être retirée de la zone de la chambre 30 par un mouvement coulissant orienté parallèlement à la paroi arrière de chambre 37. Grâce à la présence des zones d'affaiblissement 21 selon l' invention agencéss à partir d'un centre, aucune partie de la face frontale ouverte 15 n'est séparée de la cartouche 10 ni ne subsiste dans l'espace intérieur 26 de la chambre 30. De même, les zones de la face frontale 15 situées au voisinage des zones d'affaiblissement ouvertes 21 ne dépassent pas suffisamment loin au-delà des dimensions extérieures
initiales de la cartouche pour gêner le transport.
Sur la figure 2 est illustré un autre exemple de réalisation d'une cartouche 10 selon l' invention. Ce mode de réalisation ne se différencie du mode de réalisation précédemment décrit qu'en ce que, ici, le centre 22' n'est pas en forme de point, mais présente une conception
circulaire plate.
Le mode de réalisation illustré sur la figure 3 se différencie du mode de réalisation de la figure 2 en ce que les zones d'affaiblissement 21 sont disposées en forme d'étoile à quatre branches 23, et les zones daffaiblissement 21 ne s'étendent pas jusqu' au bord de la
face frontale 15.
Le mode de réalisation, représenté sur la figure 4, d'une cartouche 10 selon l' invention correspond pour l'essentiel à la cartouche 10 représentée sur la figure 3, mais
comporte un centre 22 en forme de point.
Le mode de réalisation, représenté sur la figure 5, dune cartouche, respectivement d'un blister 10 ne se différencie du mode de réalisation représenté sur la figure 2 qu' en ce que les zones d' affaiblissement 21 sont plus courtes que les zones d'affaiblissement 21 représentées sur la figure 2, et les zones d'affaiblissement 21 ne s'étendent pas jusqu'au bord
extérieur de la face frontale 15.
Le mode de réalisation, représenté sur la figure 6, d'une cartouche, respectivement d'un blister 10 ne se différencie du mode de réalisation représenté sur la figure 5 qu'en ce que le centre 22 est conçu en forme de
point et non de surface.
La cartouche 10 illustrée sur la figure 7 ne se différencie des cartouches précédemment exposées qu'en ce que, ici, les zones d'affaiblissement 21 sont agencces sous la forme d'une étoile à deux branches, lesquelles
partent d'un centre 22 en forme de point.
La cartouche, respectivement le blister 10 illustré sur la figure 8 ne se différencie de la cartouche illustrée sur la figure 7 qu'en ce que le centre 22' de l'étoile à deux
branches 23 est ici en forme de surface.
Le mode de réalisation, illustré sur la figure 11, d'une cartouche 10 selon l' invention comporte lui aussi, sur sa face frontale 15, un emplacement de rupture imposée 20 qui est formé par des zones d'affaiblissement 21 disposées en étoile. Dans ce mode de réalisation, la surface de fond 16 ainsi que la surface périphérique 14 de la cartouche 10 sont formées par le corps formant douille 11. Sur ce corps formant douille 11 est également rapportée une zone de
bord 19.
Dans le présent exemple de réalisation, une feuille de recouvrement 13 est disposée sur l'ouverture, située à l'opposé de la surface de fond 16, de la surface périphérique 14. Cette feuille de recouvrement 13 permet de fermer de manière étanche aux agents extérieurs l'espace intérieur de la cartouche, respectivement du
blister 10, dans lequel se trouve la charge propulsive 12.
Cette feuille de recouvrement 13 se compose d'une première 17 et d'une seconde couche de feuille 18. La première couche de feuille 18, située à l'extérieur, comporte les zones d'affaiblissement 21, tandis que la seconde couche de feuille 17, située à l'intérieur, ne comporte pas, dans
cet exemple de réalisation, de zones d'affaiblissement.
Pour une meilleure liaison, les deux couches de feuilles - 17, 18 peuvent être reliées entre elles par collage, soudage ou d'une autre manière. I1 est entendu que, au lieu d'être disposoes sur la première couche de feuille 18, les zones d'affaiblissement peuvent être disposées sur
la seconde couche de feuille 17.
Les zones d'affaiblissement peuvent être agencéss de n'importe quelle manière imaginable sur la face frontale de la cartouche, respectivement du blister. Si la face frontale est en matière plastique, les zones d'affaiblissement peuvent être réalisées par exemple dès l'opération de moulage par injection, respectivement lors
de la fabrication de la pièce portant la face frontale 15.
Cependant, les zones d'affaiblissement peuvent aussi être réalisées par une intervention ultérieure, par exemple par
enlèvement de copeaux ou par découpage.
Sur la figure 13 est donc représenté un mode de réalisation selon l' invention d'un dispositif pour l'amorçage d'une charge propulsive. La chambre 30 représentée ici se différencie de la chambre 30 représentée sur la figure 12 et déjà décrite, en ce qu'un élément en forme de poinçon 34 est disposé dans l'espace intérieur 36 de la chambre 30. Cet élément 34 peut être conçu, comme dans le présent exemple de réalisation, sous la forme d'un cône pointu à base circulaire. Toutefois, il S peut aussi présenter une autre forme, par exemple celle
d'une pyramide à trois côtés ou plus ou d'un cône arrondi.
L'élément 34 peut également comporter sur ses flancs un ou plusieurs taillants qui favorisent l'ouverture définie des zones d'affaiblissement, respectivement de l' emplacement de rupture imposée. L'extrémité rétrécie 35 de l'élément 34 se trouve sensiblement en face du centre de la face frontale 15 d'une cartouche 10, respectivement d'un blister se trouvant dans la chambre 30. Lorsque la charge propulsive 12 se trouvant dans la cartouche 10 fait explosion, l'extrémité rétrécie 35 de l'élément 34 située en vis-à-vis de la face frontale 15 favorise l'ouverture définie de la face frontale 15. Dans le présent exemple de réalisation, les ouvertures, respectivement les canaux de sortie 32 traversent l'élément 34 pour déboucher dans la cavité 31 o se trouve le piston non représenté ici. Ces ouvertures 32 peuvent toutefois aussi se trouver en un
autre endroit de la surface de fond 33 de la chambre 30.
Il est également envisageable que l'élément 34 occupe, sur la surface de fond 33 de la chambre 30, une surface de base beaucoup plus restreinte qu'avec la forme conique représentée ici. Il convient encore de préciser que les modes de réalisation représentés ici ne sont que des exemples illustrant la présente invention. Celle-ci n'y
est toutefois pas limitée.
Claims (10)
1. Cartouche, en particulier pour outils de scellement, comprenant un corps formant douille (11) et un couvercle de douille (13), lesquels forment la surface périphérique (14), la surface de fond (16) et la face frontale (15) de la cartouche (10), et
comprenant une charge propulsive (12) logée dans le.
corps formant douille (11), au moins un emplacement de rupLure imposée (20) étant prévu sur la surface de la cartouche (10) qui doit être ouverte par la pression d' explosion de la charge propulsive (12), caractérisée en ce que le ou chaque emplacement de rupture imposée (20) est formé par des zones d'affaiblissement (21) qui partent d'un centre (22,
22') et, de là, s'élargissent en étoile.
2. Cartouche selon la revendication 1, caractérisée en ce que les zones d'affaiblissement (21) sont prévues
sur la face frontale (15) de la cartouche (10).
3. Cartouche selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la face frontale (15) est formée par le couvercle de douille (11), lequel comprend une première (17) et une seconde couche de feuille (18), les zones d'affaiblissement (21) étant disposées sur la première couche de feuille (17), et la seconde couche de feuille (18) étant reliée sur toute sa
surface à la première couche de feuille (17).
4. Cartouche selon une des revendications 1 ou 2,
caractérisée en ce que les zones d'affaiblissement (21) sont disposées sur le corps formant douille
L 2835462
(11).
5. Cartouche selon une des revendications 1 ou 2,
caractérisée en ce que le corps formant douille (11) est fabriqué en matière plastique.
6. Cartouche selon une des revendications 1 à 5,
caractérisée en ce que les zones d'affaiblissement
(21) sont obtenues par des amincissements de matière.
7. Cartouche selon une des revendications 1 à 6,
caractérisée en ce que les zones d'affaiblissement (21) sont disposées les unes par rapport aux autres sous la forme d'une étoile à n branches (23), n étant défini comme un nombre entier compris entre 2 et l'infini.
8. Dispositif pour l'amorçage d'une charge propulsive (12), en particulier pour outils de scellement, disposoe dans une cartouche (10) selon l'une
quelcouque des revendications 1 à 7, comprenant un
carter et une chambre (30) disposée à l'intérieur pour recevoir une cartouche (10) avec charge propulsive (12), une cavité (31) qui communique avec la chambre (30) par l'intermédiaire d'au moins une ouverture (32) et dans laquelle un piston est guidé coulissant, le piston pouvant être transféré, par les gaz en expansion d'une charge propulsive amorcée (12), dune position proche de la chambre (30) à une position éloignée de la chambre (30), caractérisé en ce que, sur la surface de fond (33) de la chambre (30), laquelle est située en vis-à-vis de la face frontale (15) de la cartouche (10), est disposé un élément en forme de poinçon ou de cône (34) dont l'extrémité rétrécie (35) est tournée vers la face frontale (15) de la cartouche (10) et pénètre ainsi
dans l'espace intérieur de la chambre.
S
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la surface périphérique de la chambre (30) est formée au moins partiellement par une partie formant manchon (38) qui est sollicitée en direction de la paroi arrière de chambre (37) par un l'élément de
ressort (39).
10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que, sur la paroi arrière de chambre (37), dans la zone faisant face à la surface de fond (16) d'une 1S cartouche (10) placée dans la chambre (30), est disposé un moyen d'étanchéité (40) dont la circonférence correspond sensiblement à la circonférence de la surface périphérique (14) de la
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