FR2848892A1 - Outil a actionnement par combustion et procede de refroidissement de sa chambre de combustion - Google Patents

Abstract

Outil à actionnement par combustion, avec une chambre de combustion (1), un piston (8), guidé dans un cylindre (5) et un dispositif d'allumage (52), destiné à mettre à feu un combustible, amené à la chambre de combustion (1), en vue de l'entraînement du piston (8). Le déplacement du piston (8) dans sa position de départ s'opère par un rappel thermique du piston. Après la mise à feu du combustible dans la chambre de combustion (1), il se forme une dépression dans la chambre de combustion (1), par refroidissement des gaz résiduels, qui y existent. Pour que cette dépression demeure toujours aussi basse que possible, même en cas de durée de service prolongée de l'outil ou de température environnante élevée, au moins la paroi (2) de la chambre de combustion (1) est refroidie en employant un dispositif de refroidissement (2a, 6a), à travers lequel s'écoule un agent de refroidissement liquide.

Description

OUTIL A ACTIONNEMENT PAR COMBUSTION ET PROCEDE DE

REFROIDISSEMENT DE SA CHAMBRE DE COMBUSTION

La présente invention concerne un outil à actionnement par combustion, en particulier un outil de 5 scellement pour des éléments de fixation, avec une chambre de combustion, un piston, guidé dans un cylindre et un dispositif d'allumage pour la mise à feu d'un combustible amené à la chambre de combustion en vue de l'entraînement du piston, ainsi qu'un procédé pour le 10 refroidissement, en particulier d'un outil de scellement pour des éléments de fixation, dans lequel un combustible est amené à une chambre de combustion et est mis à feu au moyen d'un dispositif d'allumage et dans lequel, en outre, un piston est entraîné par la suite de la 15 dilatation du combustible mis à feu.

Un outil de ce type présente habituellement une chambre de combustion, à laquelle est amené un combustible Le combustible peut être un mélange de gaz combustibles ou exister sous forme de poudre, 20 éventuellement à l'intérieur d'une cartouche La mise à feu du combustible, au moyen d'un dispositif d'allumage, provoque l'entraînement d'un piston, qui est guidé dans un cylindre, qui est en relation avec la chambre de combustion Un élément de fixation, qui a été au 25 préalable amené à une pièce de tête de l'outil à actionnement par combustion, peut, ainsi, être enfoncé par le piston, par exemple, dans un mur.

On connaît des outils à actionnement par combustion, en particulier des outils de scellement de chevilles, 30 dans lesquels le rappel du piston s'opère par suite du refroidissement de gaz résiduels et de la dépression créée, de ce fait, dans la chambre de combustion La température de la paroi de la chambre de combustion ou de la paroi du cylindre atteint toutefois, pour des fréquences de pose élevées et une température extérieure élevée, des valeurs d'approximativement 150 C, phénomène 5 par lequel le refroidissement des gaz résiduels, présents dans la chambre de combustion et, par là, la vitesse de rappel du piston, est diminué ou au moins altéré.

Le rappel du piston est fonction de la différence de température entre le gaz résiduel et la température de la 10 paroi de la chambre de combustion et du cylindre Plus cette différence de température est faible, plus lent sera le refroidissement du gaz résiduel et il faudra davantage de temps pour le rappel du piston La fréquence de pose en sera diminuée Pour un travail rapide, 15 efficace, même à des températures élevées, il est donc souhaitable de permettre une vitesse de refroidissement élevée, afin de ramener le piston rapidement, à nouveau, dans sa position de départ et, ainsi, d'atteindre une fréquence de pose élevée En outre, en cas de rappel 20 rapide du piston, les défauts d'étanchéité sont moins significatifs que dans le cas d'un rappel de piston lent.

L'invention a pour but de fournir un outil à actionnement par combustion qui peut fonctionner même dans le cas d'un temps d'exploitation prolongé et / ou 25 d'une température environnante élevée, avec une cadence de pose élevée Il est, de même, fourni un procédé qui le permette. Le dispositif selon l'invention se caractérise par le fait qu'au moins la chambre de combustion est couplée 30 à un dispositif de refroidissement, qui fonctionne avec un agent réfrigérant liquide, de sorte que la paroi de la chambre de combustion peut être refroidie par l'agent réfrigérant liquide De l'eau peut, par exemple, servir d'agent réfrigérant.

L'invention a pour base l'idée qu'une vitesse de rappel de piston la plus élevée possible ne peut être 5 atteinte que quand la différence de température entre le gaz résiduel relativement chaud, présent dans la chambre de combustion et la paroi, relativement plus froide, de la chambre de combustion, est particulièrement élevée.

Toutefois, en raison de processus de pose fréquents, dans 10 le cas de températures extérieures ou environnantes élevées, cette différence de température peut être diminuée du fait de l'élévation de la température de la paroi de la chambre de combustion, de telle sorte que la dépression, qui se constitue dans la chambre de 15 combustion et dans le cylindre, ne suffit plus pour assurer un rappel rapide du piston C'est à ça que l'invention porte remède.

Dans une configuration préférée, il est prévu d'intégrer le dispositif de refroidissement au moins en 20 partie dans la paroi de la chambre de combustion et, le cas échéant, du cylindre, qui sera alors traversé par l'agent réfrigérant Ce moyen permet de maintenir à un bas niveau la température des parois de la chambre de combustion et, le cas échéant, du cylindre, malgré une 25 haute fréquence de pose et d'établir, par là, une grande différence de température entre le gaz résiduel et les parois. D'après une configuration particulière de l'invention, le refroidissement est permis grâce à une 30 évaporation de l'agent réfrigérant liquide dans le dispositif de refroidissement A cet effet, le dispositif de refroidissement est relié à une soupape de surpression, de sorte que l'agent réfrigérant gazeux, chaud, peut être évacué du dispositif de refroidissement par l'intermédiaire de la soupape de surpression La réalimentation en agent réfrigérant liquide s'opère à 5 partir d'un réservoir de stockage d'agent réfrigérant, raccordé au dispositif de refroidissement Le fait de diriger l'agent réfrigérant sur les parois chaudes de la chambre de combustion et, le cas échéant, du cylindre, va transmettre sa haute température à l'agent réfrigérant. 10 L'agent réfrigérant passe, par chauffage, de l'état physique liquide à l'état physique gazeux A cause de ce changement d'état physique de la phase liquide à la phase gazeuse, l'agent réfrigérant absorbe énormément de chaleur, qui est ainsi extraite des parois Par 15 l'intermédiaire de la soupape de surpression, qui est reliée au dispositif de refroidissement, l'agent réfrigérant gazeux, ainsi chauffé, est amené dans le milieu environnant et extrait, ainsi, de la chambre de combustion et de l'outil dans son ensemble Ceci a pour 20 avantage de permettre, grâce à une réalisation simple du dispositif de refroidissement, un refroidissement efficace de la chambre de combustion et de la paroi, qui la délimite, une dépression, en permanence importante, dans la chambre de combustion et dans l'espace, occupé 25 par le cylindre, étant obtenue après la mise à feu du combustible et l'avance rapide du piston et un rappel, toujours rapide, du piston étant obtenu.

Selon une configuration supplémentaire de l'invention, il est prévu une mesure de la température, 30 qui règne dans la chambre de combustion Un premier capteur thermique est employé à cet effet Le dispositif de refroidissement, la soupape de surpression et l'alimentation en agent réfrigérant à partir du réservoir de stockage d'agent réfrigérant peuvent ainsi être commandés, respectivement individuellement ou en combinaison, en fonction de la température mesurée dans la chambre de combustion.

Selon une autre configuration de l'invention, la température de l'agent réfrigérant peut être mesurée en employant un deuxième capteur thermique C'est ainsi, alors, en particulier, que la soupape de surpression mais 10 aussi le dispositif de refroidissement et /ou le réservoir de stockage d'agent réfrigérant peuvent être commandés en fonction de la température de l'agent réfrigérant et /ou de la température, qui règne dans la chambre de combustion.

Selon, encore, une configuration supplémentaire de l'invention, l'outil fonctionnant par combustion interne présente un dispositif de pulvérisation, qui est associé à la chambre de combustion Ce dispositif de pulvérisation est en mesure de pulvériser sur au moins 20 une paroi de la chambre de combustion ou du cylindre, de l'extérieur, un agent réfrigérant liquide A ce sujet, il est particulièrement avantageux que le dispositif de pulvérisation dépose l'agent réfrigérant sous forme de gouttes sur la paroi La pulvérisation dans la chambre de 25 combustion de l'agent réfrigérant liquide permet de maintenir à un niveau très bas le temps passé, indispensable, à exécuter l'opération de refroidissement, puisque ni des garnitures d'étanchéité, ni une soupape de surpression, ni un dispositif de refroidissement, intégré 30 dans la paroi de la chambre de combustion, ne sont nécessaires. Cette configuration de l'invention est réalisable sans intervention sur la structure de la chambre de combustion Bien au contraire, seul est indispensable le fait de placer le dispositif de pulvérisation à proximité 5 de la paroi qui délimite la chambre de combustion, de sorte qu'une pulvérisation sur la paroi, le plus possible à grande surface, en particulier sur les parties de paroi particulièrement chauffées, est possible La forme d'exécution avec le dispositif de pulvérisation convient 10 bien aussi pour les outils, qui sont employés dans des positions d'arrêt diverses.

A titre d'exemple, le dispositif de pulvérisation peut être manoeuvré manuellement par l'opérateur, de sorte que l'opérateur puisse provoquer un refroidissement de la 15 chambre de combustion, en cas de température extérieure élevée ou s'il constate un échauffement de l'ensemble de l'outil, par déclenchement du dispositif de pulvérisation Ceci a pour avantage, que l'agent réfrigérant n'est alors instillé, que quand l'opérateur remarque soit 20 l'échauffement, soit un rappel trop lent du piston.

Cependant, le déclenchement du dispositif de pulvérisation peut aussi, selon une autre configuration, avantageuse, de l'invention, s'opérer automatiquement, à chaque processus de scellement Ceci a pour avantage que 25 la paroi à refroidir est refroidie régulièrement par pulvérisation de l'agent réfrigérant et est maintenue, ainsi, à une température constante, de sorte qu'une dépression constante, suffisante, se constitue, qui permet une vitesse de rappel du piston constante A cet 30 effet, l'outil à actionnement par combustion présente, sur sa section de bec, un mécanisme ou un dispositif de mise en place, qui provoque, lors de chaque mise en place de l'outil sur une surface, une activation du dispositif de pulvérisation.

Selon une configuration supplémentaire de l'invention, il est prévu de détecter la température, qui 5 règne dans la chambre de combustion, par un capteur La température, qui règne dans la chambre de combustion, ainsi détectée sera employée à cet effet, pour ne déclencher ou déconnecter le dispositif de pulvérisation qu'en cas de dépassement d'une température de chambre de 10 combustion pouvant être paramétrée A ce sujet, le dispositif de pulvérisation peut être commandé exclusivement en fonction de la température, qui règne dans la chambre de combustion Cependant, il est aussi possible d'activer le dispositif de pulvérisation en 15 fonction de la température, présente dans la chambre de combustion et de l'application de la section de bec sur une surface Des exemples d'exécution de l'invention seront décrits plus précisément dans ce qui suit en référence aux dessins dans lesquels: la Figure 1 est une coupe axiale à travers un outil à actionnement par combustion, dans le cas d'une chambre de combustion, aplatie, qui peut être refroidie; la Figure 2 est une coupe axiale, selon la Figure 1, dans le cas d'une chambre de combustion étendue; la Figure 3 est une coupe axiale à travers une chambre de combustion, avec dispositif de refroidissement intégré et la Figure 4 un outil à poudre, équipé d'un dispositif de pulvérisation.

La Fig 1 montre une coupe axiale à travers un outil de scellement à actionnement par gaz combustible pour des 5 éléments de fixation, dans le secteur de sa chambre de combustion Selon la Fig 1, l'outil de scellement contient une chambre de combustion 1, constituée de manière cylindrique, avec une paroi de cylindre 2 et une paroi de fond 3, en forme d'anneau, qui s'y raccorde Au 10 centre de la paroi de fond 3 se trouve une ouverture 4, à laquelle se raccorde un cylindre de guidage 5, qui présente une paroi de cylindre 6 et une paroi de fond 7.

A l'intérieur du cylindre de guidage 5 est logé un piston 8, déplaçable de manière coulissante et ce, dans une 15 direction longitudinale de cylindre du cylindre de guidage 5 Le piston 8 se compose d'une plaque de piston 9, tournée vers la chambre de combustion 1, ainsi que d'une tige de piston 10, reliée au centre à la plaque de piston 9, tige qui fait saillie, en partie, hors du 20 cylindre de guidage 10, à travers une ouverture de passage 11, pratiquée dans la paroi de fond 7.

Sur la Fig 1, le piston 8 se trouve dans sa position de repos ramenée, dans laquelle l'outil de scellement n'est pas en utilisation Le côté de la plaque 25 de piston 9, tournée vers la chambre de combustion 1 se termine plus ou moins par le côté intérieur de la paroi de fond 3 et la tige de piston 10 ne fait saillie qu'un peu au-delà de la paroi de fond 7, vers l'extérieur Des bagues d'étanchéité 12, 13, disposées sur la périphérie 30 extérieure de la plaque de piston 9 ou sur la périphérie intérieure de la paroi de cylindre 6, peuvent être prévues, pour rendre étanche, l'un par rapport à l'autre, les espaces, situés des deux côtés de la plaque de piston 9. A l'intérieur de la chambre de combustion 1, se trouve une plaque de vérin 14, qui peut être qualifiée de 5 paroi de chambre de combustion mobile La paroi de chambre de combustion 14 est déplaçable dans la direction longitudinale de la chambre de combustion 1 et présente, sur son bord périphérique extérieur, une garniture d'étanchéité, de forme annulaire, 15, destinée à rendre 10 étanche les espaces, situés devant et derrière la paroi de chambre de combustion 14 De plus, la paroi de chambre de combustion 14 présente une ouverture de passage centrale 16, avec une garniture d'étanchéité périphérique annulaire 17.

Entre la paroi de chambre de combustion 14 et la paroi de fond 3 se trouve une plaque de séparation supplémentaire 18 La plaque de séparation 18 est également constituée de manière circulaire et présente un diamètre extérieur, qui correspond au diamètre intérieur 20 de la chambre de combustion 1 Sur le côté, tourné vers la paroi de chambre de combustion 14, la plaque de séparation 18 est reliée à une pièce ajoutée, cylindrique, 19, qui fait saillie à travers l'ouverture de passage centrale 16 de la paroi de chambre de 25 combustion 14 et dont la longueur correspond à un multiple de l'épaisseur de la paroi de chambre de combustion 14 La garniture d'étanchéité périphérique 17 épouse de manière étanche la surface périphérique extérieure de la pièce ajoutée cylindrique 19 La pièce 30 ajoutée, cylindrique, 19 présente, à son extrémité libre, une pièce ajoutée, annulaire, 20, qui fait saillie audelà de sa périphérie Le diamètre extérieur de cette pièce ajoutée, annulaire, 20 est supérieur au diamètre intérieur de l'ouverture de passage 16 Si la paroi de chambre de combustion 14 est donc déplacée à l'écart de la paroi de fond 3, elle emporte alors simultanément, 5 après un certain temps, la plaque de séparation 18 audessus de la pièce ajoutée, annulaire, 20 La paroi de chambre de combustion 14 et la plaque de séparation 18 sont écartées l'une de l'autre suivant un intervalle prédéfini, qui est déterminé par la position de la pièce 10 ajoutée, cylindrique, 20 La paroi de chambre de combustion 14 et la plaque de séparation 28 forment alors ce que l'on appelle une chambre de précombustion Il s'agit, en disant cela, d'une chambre de combustion partielle de la chambre de combustion 1 Cette chambre de 15 précombustion porte le chiffre de référence 21 et est visible sur la Fig 2 Si la paroi de chambre de combustion 14 est soulevée encore davantage, la paroi de chambre de combustion 14 et la plaque de séparation 18 se déplacent parallèlement l'une par rapport à l'autre, de 20 sorte qu'une chambre de combustion partielle supplémentaire, que l'on qualifie de chambre principale, s'étend entre la plaque de séparation 18 et la paroi de fond 3 et la plaque de piston 9 Cette chambre de combustion partielle ou chambre principale porte le 25 chiffre de référence 22 est également visible sur la Fig. 2. Pour déplacer la paroi de chambre de combustion 14 dans la direction longitudinale de la chambre de combustion 1, par exemple trois tiges d'entraînement 23 30 sont reliées de manière fixe à la paroi de chambre de combustion 14, réparties à sa périphérie, suivant des intervalles angulaires identiques, tiges parmi lesquelles il une seule est visible sur la Fig 1 Les tiges d'entraînement 23 sont disposées parallèlement à l'axe de vérin de la chambre de combustion 1 et extérieurement, latéralement, par rapport à la paroi de cylindre 6 A ce 5 sujet, les tiges d'entraînement 23 pénètrent respectivement dans une ouverture de passage 24, située dans la plaque de séparation 18, ainsi que dans une ouverture de passage supplémentaire 25, pratiquée dans la paroi de fond 3 Il s'y trouve encore une garniture 10 d'étanchéité périphérique, côté intérieur, destinée à rendre étanche les espaces, situés des deux côtés de la paroi de fond 3 Les tiges d'entraînement 23 et la paroi de chambre de combustion 14 sont reliées entre elles par exemple par l'intermédiaire de vis 27, qui traversent la 15 paroi de la chambre de combustion 14 et sont vissés, côté frontal, à l'intérieur des tiges d'entraînement 23 Les extrémités libres des tiges d'entraînement 23 sont reliées entre elles par l'intermédiaire d'une bague d'entraînement 28, qui est placée de manière concentrique 20 par rapport à l'axe de vérin de la chambre de combustion 1 et enveloppe le vérin de guidage 5 La bague d'entraînement 28 peut être vissée par l'intermédiaire des vis 29 aux tiges d'entraînement 23, de telle sorte que les vis 29 sont solidaires de la bague d'entraînement 25 28 et sont vissées à l'intérieur des côtés frontaux libres des tiges d'entraînement 23 Entre la bague d'entraînement 28 et la paroi de fond 3 se trouve, sur chacune des tiges d'entraînement 23, un ressort de compression 30, qui s'appuie sur le côté extérieur de la 30 paroi de fond 3 et porte contre la bague d'entraînement 28 Le ressort de compression 30 tend à presser systématiquement la paroi de chambre de combustion 14 en direction de la paroi de fond 3.

Dans le secteur de la paroi de fond, de forme annulaire, 3, se trouve en outre une ouverture de soupape 5 31, dans laquelle un poussoir de soupape 32 peut être introduit de manière étanche Ce poussoir de soupape 32 est situé, lorsque l'ouverture de soupape 31 est ouverte, à l'extérieur de la chambre de combustion 1 et au-dessous de la paroi de fond 3 et y est maintenu par 10 l'intermédiaire d'une pièce ajoutée 33, fixée sur le cylindre de guidage 5 La pièce ajoutée 33 présente une ouverture de passage 34, que traverse une pièce ajoutée, cylindrique, 35, fixée sur le côté inférieur du poussoir de soupape 32 Sur l'extrémité libre de la pièce ajoutée, 15 cylindrique, 35, se trouve, placée contre celle-ci, une pièce ajoutée, de forme annulaire, 36 Entre la pièce ajoutée, de forme annulaire, 36 et la pièce ajoutée 33 est situé un ressort de compression 37, qui tend à tirer le poussoir de soupape 32, par l'intermédiaire de la 20 pièce ajoutée, de forme annulaire, 36, en direction de la pièce ajoutée 33 et d'ouvrir, ainsi, l'ouverture de soupape 31 La pièce ajoutée, cylindrique, 35, est située dans la trajectoire de déplacement de la bague d'entraînement 28 et est sollicité par la bague 25 d'entraînement 28, quand celle-ci est déplacée en direction de la paroi de fond 3 Si la bague d'entraînement 28 a atteint une position axiale bien définie, le poussoir de soupape 32 est emmené simultanément par celle-ci et l'ouverture de soupape 32 30 se ferme.

Qu'il soit encore mentionné que la plaque de séparation 18 présente, côté périphérique, plusieurs ouvertures de passage 38, qui présentent respectivement le même écart par rapport à l'axe de vérin de la chambre de combustion 1 De plus, il est prévu, sur l'extrémité inférieure du vérin de guidage 5, des ouvertures 5 d'évacuation 39, destinées à purger l'air hors du cylindre de guidage 5, quand le piston 8 est déplacé en direction de la paroi de fond 7 Il est prévu, par ailleurs, sur l'extrémité inférieure du cylindre de guidage 5, un dispositif d'amortissement 40, destiné à 10 amortir le déplacement du piston 8 Si le piston 8 dépasse les ouvertures d'évacuation 39, le gaz d'échappement peut alors se dégager des ouvertures d'évacuation 39.

Dans la paroi de cylindre 2 de la chambre de 15 combustion 1 se trouvent deux ouvertures de passage radiales 41 et 42, qui sont écartées l'une de l'autre dans la direction axiale Dans ces ouvertures de passage 41 et 42, des canaux de sortie 43 et 44 de soupapes de dosage, qui ne sont pas plus précisément illustrées, font 20 saillie à l'extérieur, soupapes de dosage qui se trouvent dans une tête de dosage 45 Le gaz de combustion liquide est amené à partir d'une bouteille 46, aux soupapes de dosage, qui existent dans la tête de dosage 45, ces soupapes de dosage produisant alors la quantité de gaz 25 liquide dosée par l'intermédiaire des canaux de sortie 43 et 44, quand la tête de dosage 45 est enfoncée en direction de la paroi de cylindre 2 et que les canaux de sortie 43, 44, sont déplacés, de là, vers l'intérieur et ouvrent les soupapes de dosage respectives Dans ce but, 30 les ouvertures de passage radiales 41 et 42 se réduisent en direction de la chambre de combustion 1, de sorte que des butées sont maintenues pour les canaux de sortie 43 et 44 La pression de la tête de dosage 45 contre la paroi de cylindre 2 est opérée à l'aide d'un étrier 47, qui est logé de manière pivotante en un point d'articulation 48 de la paroi de vérin 2 Une extrémité 5 49 de l'étrier est sollicité par la paroi de chambre de combustion 14 et tournée de sorte que l'autre extrémité 50 de l'étrier appuie par l'arrière contre la tête de dosage 45, afin de déplacer celle-ci en direction de la paroi de cylindre 2 Ce processus est exécuté peu avant 10 que la paroi de chambre de combustion 14 ait atteint sa position extrême, lors de l'extension des chambres de combustion partielles La tête de dosage 45 et la bouteille 46 sont engagées ensemble une fois et demeurent ensuite en permanence reliées entre elles Le système 45 15 / 46 peut, par ex, être basculé autour d'un axe, qui existe dans la zone de fond de la bouteille 46.

La Fig 2 montre l'outil de scellement dans l'état étendu des chambres de combustion partielles, donc dans l'état étendu de la chambre de précombustion 21 et de la 20 chambre principale 22 Les positions de déplacement de la paroi de chambre de combustion 14 et de la plaque de séparation 18 sont réglées par le fait que la bague d'entraînement 28 frappe contre la pièce ajoutée, de forme annulaire, 36 et ferme la soupape 31, 32 Les 25 surfaces périphériques de l'ouverture de soupape 31 et du poussoir de soupape 32 se déploient de manière conique et se réduisent en direction de la chambre de combustion 1, de sorte qu'un blocage a lieu en cet endroit L'écart de la plaque de séparation 18 par rapport à la paroi de 30 chambre de combustion 14 est défini par l'écart de la pièce ajoutée, de forme annulaire, 20, par rapport à la plaque de séparation 18, ainsi que déjà mentionné Dans cette position de la paroi de chambre de combustion 14 et de la plaque de séparation 18, les ouvertures de passage radiales 41 et 42 sont situées en face de la chambre de précombustion 21 et de la chambre principale 22.

Qu'il soit encore mentionné de plus que la pièce ajoutée centrale 19, reliée à la plaque de séparation 18, est constituée, dans sa zone tournée vers la plaque de séparation 18, en tant que caisson d'allumage 51, destinée à loger un dispositif d'allumage 52 Ce 10 dispositif d'allumage 52 sert à produire une étincelle électrique en vue de la mise à feu d'un mélange air gaz de combustion dans la chambre de précombustion 21 Comme la description l'indique encore plus précisément par ailleurs ci-dessous, le dispositif d'allumage 52 se 15 trouve à l'intérieur et dans une zone centrale de la cage d'allumage 51, qui est pourvue, en périphérie, d'ouvertures de passage 53, à travers lesquelles un front de flamme laminaire peut sortir du caisson d'allumage 51 dans la chambre de précombustion 21.

Le fonctionnement de l'outil de scellement selon les Fig 1 et 2 va être décrit plus précisément par la suite.

Sur la Fig 1, l'outil de scellement se trouve à l'état de repos La chambre de combustion 1 est entièrement aplatie, la plaque de séparation 18 25 s'appuyant contre la paroi de fond 3 et la paroi de chambre de combustion 14 sur la plaque de séparation 18.

Le piston 8 se trouve dans sa position de repos retirée, de sorte qu'il n'existe pratiquement plus d'espace non plus entre lui et la plaque de séparation 18, dans la 30 mesure o l'on néglige un faible interstice entre ceuxci L'empilage des plaques 18 et 14 naît du fait que le ressort de pression 30 repousse la bague d'entraînement 28 de la paroi de fond 3 et que la bague d'entraînement 28 emmène simultanément la paroi de chambre de combustion 14 par l'intermédiaire de la tige d'entraînement 23 Dans cet état, la bague d'entraînement 28 est située aussi à 5 l'écart de la pièce ajoutée, de forme annulaire, 36, du poussoir de soupape 32, de sorte que le poussoir de soupape 32 est chassé hors de l'ouverture de soupape 31, par l'action du ressort de compression 37 L'ouverture de soupape 31 est ainsi ouverte Le système, composé de la 10 tête de dosage 45 et de la bouteille 46, est pivoté à l'écart par la chambre de combustion 1, de sorte que les canaux de sortie 43, 44, sont déchargés et que les soupapes de dosage respectives sont, ainsi, fermées.

Si, dans cet état, l'outil de scellement est pressé, 15 avec sa pièce de tête avant contre un objet ou une surface, dans lequel ou laquelle un élément de fixation doit être enfoncé, la force de pression agit, par l'intermédiaire d'un mécanisme non représenté, sur la bague d'entraînement 28 et la déplace en direction de la 20 paroi de fond 3 et ce, grâce à la pression, appliquée par l'outil de scellement, contre l'objet nommé ou la surface A ce sujet, la paroi de chambre de combustion 14 décolle tout d'abord de la plaque de séparation 18, jusqu'à ce que la paroi de chambre de combustion 14 25 frappe contre la pièce ajoutée, de forme annulaire 20 et emmène simultanément la plaque de séparation 18 par l'intermédiaire de celle-ci La chambre de précombustion 21 est maintenant étendue mais n'est pas encore positionnée de manière exacte à l'intérieur de la chambre 30 de combustion 1 Pendant le processus d'extension de la chambre de combustion 1, de l'air peut déjà être aspiré dans la chambre de précombustion 21 et ce, par l'intermédiaire de l'ouverture de soupape ouverte 31 et d'une ou de plusieurs des ouvertures de passage 38, dans la mesure o les deux ouvertures interviennent en recouvrement. En continuant à presser l'outil de scellement contre l'objet, la bague d'entraînement 28 est déplacée, encore davantage, en direction de la paroi de fond 3, de sorte qu'enfin, la plaque de séparation 18 décolle aussi de la paroi de fond 3 A présent, la chambre de combustion 22 10 se trouve aussi en extension et est ventilée par l'intermédiaire de l'ouverture de soupape 31 Une ventilation plus complète de la chambre de précombustion 21 a lieu maintenant par l'intermédiaire de l'ensemble des ouvertures de passage 38, pratiquées dans la plaque 15 de séparation 18.

Si la paroi de chambre de combustion 14 et la plaque de séparation 18balayent, sur leur parcours vers le haut, sur la Fig 1, les ouvertures de passage radiales 41 et 42, il serait possible, en principe, de commencer 20 d'ores et déjà l'injection des quantités de gaz liquide dosées dans la chambre de précombustion 21 et la chambre principale 22 Dans ce but, la surface supérieure de la paroi de chambre de combustion 14 frappe contre l'extrémité 49 de l'étrier 47 et le tourne, dans le sens 25 des aiguilles d'une montre, autour de l'articulation 48, de sorte que l'autre extrémité 50 de l'étrier 47 pivote la tête de dosage 45 en direction de la paroi de cylindre 2 et appuie, à ce sujet, les canaux de sortie 43 et 44 vers l'intérieur, dans la tête de dosage 45, en vue de 30 l'ouverture des soupapes de dosage A présent, du gaz liquide dosé s'injecte dans la chambre de précombustion 21 et la chambre principale 22 Ensuite, un faible décollage supplémentaire de la paroi de chambre de combustion 14 et de la plaque de séparation 18 est encore indispensable, pour que celles-ci puissent parvenir dans leurs positions extrêmes, dans lesquelles elles seront 5 verrouillées Le pivotement, qui intervient ici, encore, de l'étrier 47 peut être équilibré du fait que les canaux de sortie 43 et 44 sont enfoncés encore un peu plus dans la tête de dosage 45.

Dans la dernière section du déplacement de la paroi 10 de chambre de combustion 14 et de la plaque de séparation 18, le poussoir de soupape 32 est aussi introduit dans l'ouverture de soupape 31 et la ferme, puisque la bague d'entraînement 28 est maintenant venue en contact avec la pièce ajoutée, de forme annulaire, 36.

La Fig 2 montre les positions de la paroi de chambre de combustion 14 et de la plaque de séparation 18, lorsque la chambre de précombustion 21 et la chambre principale 22 sont entièrement étendues, la paroi de chambre de combustion 14 et la plaque de séparation 18 20 pouvant, à présent, être verrouillées dans leur position.

Cette opération a lieu par actionnement du levier d'actionnement ou de la gâchette de l'outil de scellement Si la gâchette est actionnée, c'est tout d'abord le verrouillage de la paroi de chambre de 25 combustion 14 et de la plaque de séparation 18 qui a lieu, approximativement par verrouillage de la bague d'entraînement 28 Peu après, une étincelle d'allumage est produite par le dispositif d'allumage électrique 52, placé à l'intérieur du caisson d'allumage 51 Le mélange 30 d'air et de gaz de combustion, présent dans chacune des chambres de combustion 21 et 22 et préréglé par dosage, commence à se consumer de manière laminaire tout d'abord dans la chambre de précombustion 21, le front de flamme s'élargissant, à vitesse relativement lente, radialement, en direction des ouvertures de passage 38 Il pousse le mélange air gaz de combustion non consumé devant lui, 5 qui parvient, par les ouvertures de passage 38, dans la chambre principale 22 et y produit une turbulence, ainsi qu'une pré-compression Si le front de flamme atteint les ouvertures de passage 38 associées à la chambre principale 22, les flammes débordent, conditionnées par 10 les sections relativement petites des ouvertures de passage 38, en tant que jaillissements de flammes, dans la chambre principale 22 et y produisent des turbulences supplémentaires Le mélange air gaz de combustion turbulent, mélangé intimement, présent dans la chambre 15 principale 22 est mis à feu par l'intermédiaire de l'ensemble de la surface des jaillissements de flamme Le mélange brle à présent à vitesse élevée, ce qui conduit à une forte élévation du degré d'efficacité de la combustion. Le piston 8 est alimenté par ce moyen et se déplace à grande vitesse en direction de la paroi de fond 7, l'air étant en même temps propulsé vers l'extérieur, hors du cylindre de guidage 5, par les ouvertures d'évacuation 39 La plaque de piston 9 traverse momentanément les 25 ouvertures d'évacuation 39, de sorte que du gaz d'échappement peut se dégager à travers elles La tige de piston 10, qui se déploie, permet maintenant d'enfoncer un élément de fixation Après le scellement et après une combustion réussie du mélange air gaz de combustion, le 30 piston 8 est ramené par un rappel thermique dans sa position de départ, selon la Fig 2, puisqu'une dépression est produite derrière le piston, grâce au refroidissement du gaz de combustion ou du gaz résiduel, qui est resté dans la chambre de combustion 1 et dans le cylindre de guidage 5 La chambre de combustion 1 reste hermétiquement verrouillée, jusqu'à ce que le piston ait atteint sa position de départ, selon la Fig 2.

Une fois qu'il est assuré que le piston 8 a repris sa position de départ, illustrée sur la Fig 2, il est mis fin au verrouillage, mentionné précédemment, de la paroi de chambre de combustion 14 et de la bague 10 d'entraînement 28 Le ressort de compression 30 chasse maintenant la bague d'entraînement 28 de la paroi de fond 3, de sorte que la bague d'entraînement 28 soulage la pièce ajoutée, de forme annulaire, 36 Le ressort de compression 37 peut désormais faire sortir le poussoir de 15 soupape 32 de l'ouverture de soupape 31 et ouvrir la soupape Grâce à l'action supplémentaire du ressort de compression 30, la bague d'entraînement 28 est davantage éloignée de la paroi de fond 3 et emmène simultanément la paroi de chambre de combustion 14, en direction de la 20 paroi de fond 3, par l'intermédiaire des tiges d'entraînement 23 Lors de ce déplacement, la plaque de séparation 18 est emmenée simultanément, au plus tard quand la paroi de chambre de combustion 14 est amenée contre celle-ci, de sorte que, de cette manière, les gaz 25 d'échappement sont expulsés de la chambre de précombustion 21 par l'intermédiaire des ouvertures de passage 38 et que les gaz d'échappement sont expulsés de la chambre principale 22 et ce, par l'ouverture de soupape 31 Enfin, la plaque de séparation 18 vient se 30 poser sur la paroi de fond 3 et la paroi de chambre de combustion 14 sur la plaque de séparation 18, de sorte que la chambre de combustion 1 s'aplatit entièrement et est libérée des gaz d'échappement A présent, le processus de ventilation, décrit au titre de la Fig 1, peut recommencer, avec l'actionnement suivant de l'outil de scellement.

Pour ramener le piston 8 le plus rapidement possible dans sa position de départ, selon la Fig 2, par rappel thermique du piston, on veille, dans le cas de cet exemple d'exécution, à ce que la différence de température entre le gaz résiduel, relativement chaud, présent dans la chambre de combustion 1 d'une part et la paroi de cylindre 2 de la chambre de combustion 1 et la partie supérieure de la paroi de cylindre 6 du cylindre de guidage 5 d'autre part, demeure à un niveau relativement haut A cet effet, la paroi de chambre de 15 combustion 2 et la zone supérieure de la paroi de cylindre 6 sont refroidies Dans ce but, se trouvent des canaux annulaires, circulant dans la paroi de chambre de combustion 2 et dans la paroi de cylindre 6 et reliés entre eux, à travers lesquels s'écoule un moyen de 20 refroidissement liquide Les canaux de refroidissement portent le chiffre de référence 2 a et 6 a En cas de contact avec les parois des canaux de refroidissement 2 a et 6 a, le moyen de refroidissement liquide, qui peut, par ex., être de l'eau, s'évapore, de sorte qu'il passe de 25 l'état physique liquide à l'état physique gazeux Par ce moyen, il est extrait une quantité relativement grande de chaleur des parois de cylindre 2, 6, de sorte qu'elles peuvent être maintenues à une température plus basse Le moyen de refroidissement évaporé est dégagé, par 30 l'intermédiaire d'une soupape de surpression ( 62, sur la Fig 3), non illustrée ici, dans le milieu environnant, tandis qu'un réservoir de stockage d'agent réfrigérant ( 61, sur la Fig 3), non illustré non plus, qui est relié avec les canaux annulaires 2 a, 6 a, remet de l'agent réfrigérant liquide dans ceux-ci La soupape de surpression nommée et le réservoir de stockage d'agent 5 réfrigérant sont reliés aux canaux annulaires 2 a, 6 a, comme cela ressort aussi du schéma de principe, montré sur la Fig 3.

La Fig 3 montre un autre exemple d'un outil à actionnement par gaz combustible, dans lequel un 10 dispositif de refroidissement 64 est intégré dans la paroi 2, 3, d'une chambre de combustion 54 Le dispositif de refroidissement 64 entoure la chambre de combustion 54 et en partie aussi le cylindre 5, dans lequel est guidé le piston 8 Une soupape de surpression 62 est raccordée 15 au dispositif de refroidissement 64 En outre, un réservoir de stockage 61, avec une tubulure de remplissage 63, destinée à remplir le réservoir d'agent réfrigérant liquide, est raccordé au dispositif de refroidissement 64 La forme d'exécution convient en 20 particulier pour un cloueur à gaz à actionnement par combustion, qui est employé dans un domaine d'application préféré, à titre d'exemple en tant qu'outil sur pied En ce qui concerne cet outil à actionnement par combustion, la chambre de combustion 54 et des parties supérieures du 25 cylindre 5 sont entièrement contournées par l'écoulement du produit réfrigérant Le dispositif de refroidissement 64 est exécuté en tant que système de pression fermé La chambre de combustion 54 et le cylindre 5 sont chauffés par mise à feu du mélange gazeux Par ce moyen, l'agent 30 réfrigérant, qui se trouve dans le dispositif de refroidissement 64, est aussi chauffé De l'agent réfrigérant évaporé peut alors se dégager par l'intermédiaire de la soupape de surpression 62 Il se crée un équilibre par le biais du remplissage permanent de l'agent réfrigérant liquide, froid, à partir du réservoir de stockage d'agent réfrigérant 61, moyen par 5 lequel la température maximale du liquide de refroidissement et par là, aussi, la température de la chambre de combustion 54 et du cylindre 5 sont limitées.

Ceci permet un refroidissement constant des parois de la chambre de combustion 54 et du cylindre 5, moyen par 10 lequel il se crée un état de fonctionnement stationnaire, qui garantit une dépression, qui demeure constante, cette dernière étant nécessaire pour un rappel rapide du piston. Le dispositif de refroidissement 64, la soupape de 15 surpression 62 et le réservoir de stockage d'agent réfrigérant 61 peuvent, grâce à un premier capteur thermique 75, destiné à mesurer la température de la paroi de chambre de combustion et un deuxième capteur thermique 80, destiné à mesurer la température de l'agent 20 réfrigérant, être commandés en fonction de la température de chambre de combustion mesurée et / ou de la température d'agent réfrigérant mesurée, individuellement ou en combinaison.

Grâce à une configuration correspondante du 25 dispositif de refroidissement, à titre d'exemple: par le biais d'un agent réfrigérant, ayant une température d'évaporation correspondante et d'une proximité correspondante du dispositif de refroidissement par rapport à la chambre de combustion, il est réalisé, que 30 l'agent réfrigérant s'évapore par chauffage de la chambre de combustion et que la chaleur, produite par l'évaporation, peut se dégager grâce à la soupape de surpression 62, de sorte qu'il se produit un échange thermique très rapide.

Un dispositif de recirculation 81 est raccordé au dispositif de refroidissement 64 en vue d'un 5 refroidissement optimal, au moyen duquel il se produit un recyclage de produit réfrigérant par l'intermédiaire des conduites 65, 66 Le dispositif de recirculation 81 garantit que l'agent réfrigérant, présent dans le dispositif de refroidissement 64, est remis en 10 circulation de manière uniforme.

En outre, la soupape de surpression 62 présente un collecteur de liquide 82 L'agent réfrigérant évaporé est, par là, à nouveau recueilli.

En outre, un indicateur de liquide 83 est disposé 15 sur le réservoir de stockage 61, de sorte que le niveau d'agent réfrigérant, présent dans le réservoir de stockage 61, peut être surveillé.

En ce qui concerne une autre forme d'exécution, non représentée, le réservoir de stockage 61 est couplé avec 20 un actionneur de dose de détection, par l'intermédiaire duquel l'outil est mis hors circuit si une valeur seuil de la dose de détection, présente dans le réservoir de stockage 61, n'est pas atteinte.

La Fig 4 montre un exemple d'un outil à poudre, 25 pourvu d'un dispositif de pulvérisation 70, dans lequel, en particulier on pulvérise sur la paroi 2 de la chambre de combustion 54, dans le secteur de la position de repos de la tête de piston 9, au moyen de ce dispositif de pulvérisation 70, un agent réfrigérant déposé sous forme 30 de gouttes Un dispositif de réglage 71 permet de déclencher un processus de pulvérisation à chaque pose de l'outil à actionnement par combustion contre un fond, une pièce en forme de bec 72 de l'outil entrainant simultanément, en conséquence, le dispositif de réglage 71 par l'intermédiaire d'une pièce ajoutée 73 Le dispositif de réglage 71 presse alors un réservoir de 5 stockage de produit de pulvérisation 74 contre le dispositif de pulvérisation 70, moyen par lequel une soupape du réservoir 74 s'ouvre et des gouttes sont diffusées à partir du dispositif de pulvérisation 70 Un capteur thermique 75 est disposé contre la paroi de 10 chambre de combustion 2 en plus ou en variante Ainsi, le dispositif de pulvérisation 70 peut être déclenché exclusivement en cas de dépassement d'une valeur seuil de la température de la chambre de combustion De même, un processus de pulvérisation peut être déclenché aussi 15 uniquement lorsque l'outil est posé et pressé contre un support (ou quand l'outil est mis en circuit) et que la température, qui règne dans la chambre de combustion, est dépassée. La température, mesurée par le capteur thermique 75, 20 de la paroi de chambre de combustion 2 de la chambre de combustion 54, dans le secteur de la position de repos de la tête de piston 9, est évaluée par un dispositif comparateur de température 76 et comparée approximativement avec une valeur de consigne de 25 température Si la température, mesurée par le capteur thermique 75, est supérieure à la valeur de consigne de température, un signal de réglage électrique est transmis au dispositif de pulvérisation 70 par l'intermédiaire d'une ligne 77, moyen par lequel le dispositif de 30 pulvérisation 70 est engagé à pulvériser du liquide de refroidissement Cependant, il est aussi possible de déconnecter le dispositif de pulvérisation 70 de la ligne 77 par le biais de ce signal de réglage électrique, de sorte qu'alors, quand la température de consigne est dépassée, un nouveau processus de pulvérisation ne se produit que quand l'outil a été pressé avec sa pièce de 5 tête 72 contre un fond et que la pièce de tête 72 a déplacé le dispositif de réglage 71, par l'intermédiaire de la pièce ajoutée 73, afin d'actionner le dispositif de pulvérisation 70.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1 Outil à actionnement par combustion, en particulier outil de scellement pour éléments de fixation, avec une chambre de combustion ( 1; 54), un piston ( 8), guidé dans un cylindre et un dispositif 5 d'allumage ( 52), pour la mise à feu d'un combustible, amené à la chambre de combustion, en vue de l'entraînement du piston ( 8), caractérisé en ce qu'au moins la chambre de combustion ( 1; 54) est couplée avec un dispositif de refroidissement ( 2 a; 6 a; 64; 70), qui 10 fonctionne avec un agent réfrigérant liquide.

2 Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement ( 2 a; 6 a; 64) est intégré au moins partiellement dans la paroi ( 2) de la chambre de combustion ( 1; 54).

3 Outil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la chambre de combustion ( 1; 54) peut être refroidie par évaporation de l'agent réfrigérant liquide dans le dispositif de refroidissement ( 2 a; 6 a; 64).

4 Outil selon la revendication 1, 2 ou 3, 20 caractérisé en ce que le cylindre ( 5) est aussi couplé au moins en partie au dispositif de refroidissement ( 2 a; 6 a; 64).

Outil selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement est relié à 25 une soupape de surpression ( 62), pour évacuer l'agent réfrigérant évaporé et à un réservoir de stockage d'agent réfrigérant ( 61), pour le remplissage d'agent réfrigérant liquide. 6 Outil selon la revendication 5, caractérisé en ce 30 qu'au moins la soupape de surpression ( 62) peut être commandée en fonction d'une température de chambre de combustion, détectée par un premier capteur ( 75).

7 Outil selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'au moins la soupape de surpression ( 62) peut 5 être commandée en fonction d'une température de produit réfrigérant, détectée par un deuxième capteur ( 80).

8 Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement est constitué en tant que dispositif de pulvérisation ( 70), pour 10 pulvériser le produit réfrigérant liquide au moins sur une paroi ( 2) de la chambre de combustion ( 54).

9 Outil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de pulvérisation ( 70) peut être activé, quand il est pressé avec son bec contre un fond.

10 Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le dispositif de pulvérisation ( 70) peut être activé en fonction d'une température de chambre de combustion, détectée par un capteur ( 75).

11 Procédé pour le refroidissement d'un outil à 20 actionnement par combustion, en particulier d'un outil de scellement pour éléments de fixation, dans lequel un combustible est amené à une chambre de combustion ( 1; 54) et est mis à feu au moyen d'un dispositif d'allumage ( 52) et dans lequel, de plus, un piston ( 8) est entraîné 25 par la dilatation du combustible mis à feu, caractérisé en ce qu'au moins la chambre de combustion ( 1; 54) est refroidie par un agent réfrigérant liquide.

12 Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'agent réfrigérant est amené à au moins un 30 dispositif de refroidissement ( 2 a; 6 a; 64), intégré dans la paroi ( 2) de la chambre de combustion ( 1; 54) et que la chambre de combustion ( 1; 54) est refroidie par l'évaporation de l'agent réfrigérant dans le dispositif de refroidissement ( 2 a; 6 a; 64), l'agent réfrigérant évaporé étant évacué par l'intermédiaire d'une soupape de surpression ( 62), couplée au dispositif de refroidissement ( 2 a; 6 a; 64).

13 Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'au moins la soupape de surpression ( 62) est commandée en fonction d'une température de chambre de combustion mesurée et / ou d'une température d'agent 10 réfrigérant mesurée.

14 Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'agent réfrigérant est déposé au moyen d'un dispositif de pulvérisation ( 70), au moins sur une paroi ( 2) de la chambre de combustion ( 54).

15 Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le dispositif de pulvérisation ( 70) est activé, quand l'outil à actionnement par combustion est pressé, avec son bec, contre un fond.

16 Procédé selon la revendication 14 ou 15, 20 caractérisé en ce que le dispositif de pulvérisation ( 70) est actionné ou déconnecté en fonction d'une température de chambre de combustion mesurée.