FR2889983A1

FR2889983A1 - Outil d'enfoncement a guidage manuel

Info

Publication number: FR2889983A1
Application number: FR0652927A
Authority: FR
Inventors: Ulrich Schiestl
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2005-07-13
Filing date: 2006-07-12
Publication date: 2007-03-02
Anticipated expiration: 2026-07-12
Also published as: JP2007021715A; JP5184763B2; US7537146B2; FR2889983B1; DE102005000089A1; CN1895854A; US20070023472A1; CN1895854B; DE102005000089B4

Abstract

La présente invention concerne un outil d'enfoncement à guidage manuel (10) pour éléments de fixation (60), avec un dispositif d'entraînement (30) qui est destiné à un poussoir d'enfoncement (13) monté à coulissement dans un guide (12) et qui comporte au moins un élément d'entraînement à ressort (31) qui peut être tendu par un dispositif de tension (70). Afin d'augmenter l'énergie d'enfoncement, un dispositif de transmission (32) est disposé entre ledit élément d'entraînement à ressort au nombre d'au moins un (31) et le poussoir d'enfoncement (13).

Description

Outil d'enfoncement à guidage manuel

La présente invention concerne un outil d'enfoncement à guidage manuel pour éléments de fixation, avec un dispositif d'entraînement qui est destiné à un poussoir d'enfoncement monté à coulissement dans un guide et qui comporte au moins un élément d'entraînement à ressort qui peut être tendu par un dispositif de tension. De tels outils d'enfoncement à guidage manuel comportent un poussoir d'enfoncement guidé à coulissement grâce auquel des éléments de fixation peuvent être enfoncés dans un support.

La source d'énergie du poussoir d'enfoncement est un ressort mécanique d'entraînement qui peut être tendu par un mécanisme de tension. L'un des avantages est que le ressort mécanique d'entraînement est économique, ce qui permet de fabriquer ce type d'outil d'enfoncement à moindre coût. Par ailleurs, les ressorts mécaniques ont comme avantages sur les ressorts à gaz de ne pas engendrer d'élévation de la température lors de leur tension comme c'est le cas avec un ressort à gaz, et qu'un ressort tendu ne perd pas l'énergie accumulée avec le temps, alors que, avec un ressort à gaz, cette énergie est progressivement perdue à cause des fuites.

En revanche, les ressorts mécaniques ont comme inconvénient par rapport aux ressorts à gaz qu'en cas de détente rapide une proportion considérable de l'énergie accumulée dans le ressort est perdue parce qu'elle doit être utilisée pour accélérer la masse du ressort. Comme la masse d'un ressort mécanique celle d'un ressort à gaz, les bien plus élevées qu'avec l'opération de percussion qui d'enfoncement considérés ici rapide du ressort, ce handicap est nettement supérieure à pertes correspondantes sont ressort à gaz. Comme se produit dans les outils provoque une détente très est très perceptible. un

Un outil d'enfoncement de ce publication DE 40 13 022 Al et percussion propulsé jusqu'à un type est décrit dans la comporte un dispositif de orifice débouchant par un ressort pour enfoncer un clou. Un dispositif d'armement pour amener le dispositif de percussion dans une position initiale comporte un moteur électrique et, pour celui-ci, un mécanisme de démultiplication. Un mouvement de rotation du moteur électrique est ainsi transmis par le mécanisme de démultiplication et par une rondelle dentée s'engrenant dans celui-ci à un corps formant marteau du dispositif de percussion, afin de l'amener contre l'effet du ressort, dans la position initiale dans laquelle le dispositif de percussion est prêt pour une opération de percussion.

L'inconvénient de l'outil d'enfoncement connu est que l'énergie de percussion maximale qui peut être exercée par le ressort sur le corps formant marteau est de 5 à 10 joules, donc assez faible, si bien que ce type d'outil d'enfoncement ne convient pas pour des travaux sur des supports durs tels que l'acier ou le béton. Cela résulte de l'effet mentionné ci-dessus, à savoir que le ressort mécanique doit consommer une partie de l'énergie accumulée pour l'accélération de sa propre masse, si bien que cette partie de l'énergie est perdue pour l'accélération du dispositif de percussion. Si l'on veut augmenter l'énergie de percussion de l'outil d'enfoncement, il faut prévoir un ressort plus fort, qui peut donc emmagasiner plus d'énergie. Ce faisant, cependant, on accroît la masse propre du ressort, ce qui augmente aussi la perte d'énergie nécessaire à l'accélération de la masse du ressort, selon le processus décrit.

Cela signifie que l'énergie stockée dans le ressort doit être augmentée de manière surproportionnelle pour obtenir une augmentation de l'énergie d'enfoncement. De ce fait, le ressort devient vite très lourd, sans que l'énergie de percussion de l'outil augmente beaucoup.

Le but de la présente invention est de fournir un outil d'enfoncement du type décrit qui évite les inconvénients mentionnés et qui offre, de manière techniquement simple, une énergie d'enfoncement supérieure ainsi que des vitesses d'enfoncement supérieures.

Ce but est atteint selon l'invention en ce qu'un dispositif de transmission est disposé entre l'élément d'entraînement à ressort au nombre d'au moins un et le poussoir d'enfoncement. De ce fait, d'une part la vitesse atteinte par l'élément d'entraînement à ressort est peu élevée, de sorte que l'on réduit l'énergie cinétique transmise au ressort et, d'autre part, le poussoir d'enfoncement atteint une vitesse supérieure et une course d'accélération plus longue. Il est ainsi possible 2889983 4 d'obtenir une vitesse d'enfoncement supérieure et, en même temps, une énergie de scellement supérieure lors de l'opération d'enfoncement.

De manière avantageuse, ledit élément d'entraînement à ressort au nombre d'au moins un est solidaire, par l'une de ses extrémités, du carter sur lequel il prend appui et, par l'autre extrémité, est couplé à un élément d'attaque du ressort, par l'intermédiaire duquel l'élément d'entraînement à ressort est couplé au dispositif de transmission. Grâce à la présence de l'élément d'attaque du ressort, l'élément élastique peut être couplé à différents types de dispositifs de transmission, par exemple des transmissions à câble, à levier, à pignons ou à train planétaire, ainsi que des transmissions de pression fonctionnant hydrauliquement. Il suffit dans ce cas que l'élément d'attaque du ressort soit conformé de manière adéquate pour permettre le couplage avec le dispositif de transmission. Par contre, l'élément d'entraînement à ressort n'a pas besoin d'être adapté.

L'élément d'entraînement à ressort peut par exemple prendre la forme d'un ressort hélicoïdal, d'un ressort à lame, d'un ressort à disques, d'un ressort à branches ou d'un ressort de torsion.

Il est possible d'avoir une bonne configuration de l'outil d'enfoncement, avec une exploitation optimale de l'élément d'entraînement à ressort, si le dispositif de transmission possède un rapport de transmission d'au moins 1:1,5.

De manière avantageuse, le dispositif de transmission possède un rapport de transmission compris entre 1:2 et 1:4, ce qui assure un bon compromis entre le poids admissible de la transmission et le gain de vitesse au niveau du poussoir d'enfoncement.

D'autres avantages et d'autres mesures inventives apparaîtront à l'examen de la description qui va suivre et des dessins. Les dessins illustrent plusieurs exemples de réalisation de l'invention. Sont montrés sur: la figure 1, une coupe longitudinale d'un outil d'enfoncement selon l'invention, dans sa position initiale; la figure 2, une vue de l'outil d'enfoncement de la figure 1, dans sa position déclenchée; la figure 3, une coupe longitudinale d'un autre outil d'enfoncement selon l'invention, dans sa position initiale; la figure 4, une vue de l'outil d'enfoncement de la figure 3, dans sa position déclenchée.

L'outil d'enfoncement 10 illustré par les figures 1 et 2 comporte un carter 11 et, à l'intérieur, un dispositif d'entraînement, dénoté globalement par le chiffre de référence 30, pour un poussoir d'enfoncement 13 qui est guidé à coulissement dans un guide 12. Le poussoir d'enfoncement 13 possède ainsi une section d'enfoncement 14 et une section de tête 15.

À l'extrémité du guide 12 se trouvant dans la direction d'enfoncement, celui-ci se poursuit par un guide-goujon 17 disposé coaxialement. Un magasin à éléments de fixation 61, dans lequel sont stockés des éléments de fixation 60, fait saillie latéralement sur le guide-goujon 17.

Le dispositif d'entraînement 30 comporte d'abord un élément d'entraînement à ressort 31 qui s'engage sur la section de tête 15 du poussoir d'enfoncement 13 par l'intermédiaire d'un dispositif de transmission dénoté globalement par le chiffre de référence 32. L'élément d'entraînement à ressort 31 présente ici la forme d'un ressort hélicoïdal. Le dispositif de transmission 32, dans l'exemple de réalisation des figures 1 et 2, présente la forme d'une transmission à câble. L'élément d'entraînement à ressort 31 est disposé entre un élément d'appui 36 solidaire du carter et un élément d'attaque du ressort 35. L'élément d'attaque du ressort 35 porte sur son côté opposé à l'élément d'entraînement à ressort 31 deux moyens de galet 34 opposés. Un moyen de transmission 33, en forme de câble ou de ruban, qui est fixé par ses première et seconde extrémités 42, 43 sur l'élément d'appui 36, est guidé par ces moyens de galet 34 pour contourner l'élément d'attaque du ressort 35. Simultanément, le moyen de transmission 33 est guidé autour de l'extrémité libre de la section de tête 15 du poussoir d'enfoncement 13.

Dans la position initiale 22 du poussoir d'enfoncement 13 qui est illustrée à la figure 1, celui-ci est tendu élastiquement sur l'élément d'entraînement à ressort 31 via le dispositif de transmission 32; par sa section de tête 15 ainsi que le moyen de transmission 33 qui est guidé sur lui, il plonge dans un espace cylindrique de guidage 37 qui est défini par l'élément d'attaque du ressort 35, l'élément d'entraînement à ressort 31 et l'élément d'appui 36. Grâce à la possibilité de guider la section de tête 15 dans l'espace de guidage 37 à l'intérieur de ces éléments, et en particulier à 2889983 7 l'intérieur de l'élément d'entraînement à ressort 31, on obtient avantageusement un mode de construction compact.

Dans la position initiale 22, le poussoir d'enfoncement 13 est maintenu par un dispositif de verrouillage dénoté globalement par le chiffre de référence 50 qui comporte un cliquet 51 qui, dans une position de verrouillage 54 (voir la figure 1), s'engage sur une surface de verrouillage 53 portée par une saillie 58 du poussoir d'enfoncement 13 et maintient ce dernier contre l'effet de l'élément d'entraînement à ressort 31. Le cliquet 51 est porté par un servomoteur 52, grâce auquel il peut être amené dans une position de libération 55 illustrée par la figure 2, qui sera décrite ci-dessous. Le servomoteur 52 est relié par une première ligne électrique de commande 56 à une unité de commande 23.

L'outil d'enfoncement 10 possède en outre une poignée 20 sur laquelle est disposé un commutateur de déclenchement 19 destiné à déclencher une opération d'enfoncement à l'aide de l'outil d'enfoncement 10. La poignée comporte encore une alimentation électrique, dénotée globalement par le chiffre de référence 21 et servant à alimenter l'outil d'enfoncement 10 en énergie électrique. Dans cet exemple, l'alimentation électrique 21 contient au moins un accumulateur. L'alimentation électrique 21 est reliée par des lignes d'alimentation électrique 24 avec l'unité de commande 23 ainsi qu'avec le commutateur de déclenchement 19. L'unité de commande 23 est encore reliée par une ligne de commutateur 57 avec le commutateur de déclenchement 19.

À l'embouchure 62 de l'outil d'enfoncement 10 est disposé un moyen de commutation 29 qui est relié électriquement à l'unité de commande 23 par une ligne de moyen de commutation 28. Le moyen de commutation 29 envoie un signal électrique à l'unité de commande 23 dès que l'outil d'enfoncement 10 est appuyé sur un support U, comme le montre la figure 2, et garantit ainsi que l'outil d'enfoncement 10 ne peut être déclenché que lorsqu'il est correctement appliqué sur un support U. L'outil d'enfoncement 10 comporte encore un dispositif de tension, dénoté globalement par le chiffre de référence 70. Ce dispositif de tension 70 comprend un moteur 71 qui peut entraîner un galet d'entraînement 72. Le moteur 71 est relié électriquement à l'unité de commande 23 par une seconde ligne de commande 74 et peut ainsi être mis en service, par exemple lorsque le poussoir d'enfoncement 13 se trouve dans sa position finale dans la direction d'enfoncement 27 ou lorsque l'outil d'enfoncement est soulevé du support. Le moteur 71 comporte un moyen de sortie 75, tel qu'une roue de sortie, avec laquelle le galet d'entraînement 72 peut être accouplé. Le galet d'entraînement 72, pour ce faire, est monté rotatif sur un bras de positionnement 78 réglable en longueur d'un moyen de positionnement 76 sous la forme d'un solénoïde. Le moyen de positionnement 76 est relié à l'unité de commande 23 par une ligne de moyen de positionnement 77. En service, le galet d'entraînement 72 tourne dans le sens de la flèche 73 dessinée en trait interrompu.

Lorsque l'outil d'enfoncement 10 est mis en service par un interrupteur général non représenté, l'unité de commande 23 vérifie d'abord que le poussoir d'enfoncement 13 se trouve dans sa position initiale 22 illustrée à la figure 1. Si tel n'est pas le cas, le galet d'entraînement 72 est rapproché par le moyen de positionnement 76 du moyen de sortie 75 qui a déjà été mis en rotation par le moteur 71, puis engagé. Simultanément, le galet d'entraînement 72 est couplé au poussoir d'enfoncement 13, si bien que celui-ci est déplacé dans la direction du dispositif d'entraînement 30 par le galet d'entraînement 72 qui tourne dans le sens de la flèche 73. Ce faisant, l'élément d'entraînement à ressort 31 du dispositif d'entraînement 30 est tendu. Lorsque le poussoir d'enfoncement 13 a atteint sa position initiale 22, le cliquet 51 du dispositif de verrouillage 50 s'engage sur la surface de verrouillage 53 du poussoir d'enfoncement 13 et maintient ce dernier dans la position initiale 22. Le moteur 71 peut alors être coupé par l'unité de commande 23 et le moyen de positionnement 76 ramène le galet d'entraînement 72, également sur instruction de l'unité de commande 23, de sa position d'accouplement sur le moyen de sortie 75 et sur le poussoir d'enfoncement 13 vers sa position découplée (voir la figure 2).

Lorsque l'outil d'enfoncement 10 est alors appuyé sur un support U, comme le montre la figure 2, le moyen de commutation 29 met d'abord l'unité de commande 23 dans un état de disponibilité pour le scellement. Si le commutateur de déclenchement 19 est alors actionné par l'utilisateur, l'unité de commande 23 place le dispositif de verrouillage 50 dans sa position de libération 55, dans laquelle le cliquet 51 est soulevé par le servomoteur 52 de la surface de verrouillage 53 sur le poussoir d'enfoncement 13. Le cliquet 51 peut pour ce faire être sollicité par un ressort dans la direction du poussoir d'enfoncement 13.

Le poussoir d'enfoncement 13 est alors déplacé par l'élément d'entraînement à ressort 31 du dispositif d'entraînement 30 dans la direction d'enfoncement 27, si bien qu'un élément de fixation 60 est enfoncé dans le support U. Avantageusement, la course d'expansion (flèche 45) de l'élément d'entraînement à ressort 31 est convertie par un dispositif de transmission 32 de manière à ce que la course d'accélération (flèche 44) du poussoir d'enfoncement 13 soit plus longue que la course d'expansion (flèche 45) de l'élément d'entraînement à ressort 31. Le rapport de transmission du dispositif de transmission, dans cet exemple de réalisation, est de 1:2.

Afin de ramener le poussoir d'enfoncement 13 et de tendre l'élément d'entraînement à ressort 31, le dispositif de tension 70 est activé par l'unité de commande 23 à la fin de l'opération d'enfoncement, au moment où l'outil d'enfoncement 10 est soulevé du support U. Le moyen de commutation 29 délivre alors un signal à l'unité de commande 23. Le dispositif de tension 70 ramène le poussoir d'enfoncement 13, de la manière déjà décrite, vers l'élément d'entraînement à ressort 31 du dispositif d'entraînement 30 et tend à nouveau l'élément d'entraînement à ressort 31 jusqu'à ce que le cliquet 51 puisse revenir dans sa position de verrouillage 54 contre la surface de verrouillage 53 du poussoir d'enfoncement 13.

L'outil d'enfoncement 10 représenté sur les figures 3 et 4 diffère essentiellement de l'outil d'enfoncement représenté sur les figures 1 et 2 par une autre construction du dispositif de transmission 32. Le dispositif de transmission 32 présente cette fois la forme d'une transmission à levier et comporte un moyen de transmission 33, sous la forme d'un bras de levier qui est monté pivotant sur un palier de pivotement 38 fixé sur l'outil d'enfoncement 10. Le bras de levier, au- dessus de son point de fixation, comporte une coulisse de guidage allongée 41 qui reçoit dans sa zone d'extrémité proche du palier de pivotement 38 un tourillon d'entraînement 39 de l'élément d'attaque du ressort 35. Dans la zone d'extrémité de la coulisse de guidage 41 opposée au palier de pivotement 38 est engagé un entraîneur 16 sous la forme d'un mentonnet qui est placé sur le côté de la section de tête 15 du poussoir d'enfoncement 13. L'élément d'attaque du ressort 35 présente la forme d'un poussoir qui, par son extrémité opposée au ressort d'entraînement, est monté coulissant dans un guidage 18 solidaire du carter. L'élément d'entraînement à ressort 31, après la libération du poussoir d'enfoncement 13 par le dispositif de verrouillage 50, transmet alors son mouvement d'expansion par le tourillon d'entraînement 39 au moyen de transmission 33 prenant la forme d'un bras de levier et celui-ci, à son tour, transmet le mouvement au poussoir d'enfoncement 13 par l'entraîneur 16. Le rapport de transmission, dans cette variante, est également de 1:2 environ, c'est-à-dire que la course d'accélération (flèche 44) du poussoir d'enfoncement 13 est deux fois plus longue que la course d'expansion (flèche 45) de l'élément d'entraînement à ressort 31. Pour les autres détails non décrits, il est intégralement fait référence à la description donnée ci-dessus à propos des figures 1 et 2.

Claims

REVENDICATIONS

1. Outil d'enfoncement à guidage manuel pour éléments de fixation, avec un dispositif d'entraînement (30) qui est destiné à un poussoir d'enfoncement (13) monté à coulissement dans un guide (12) et qui comporte au moins un élément d'entraînement à ressort (31) qui peut être tendu par un dispositif de tension (70), caractérisé en ce qu'un dispositif de transmission (32) est disposé entre ledit élément d'entraînement à ressort au nombre d'au moins un (31) et le poussoir d'enfoncement (13).

2. Outil d'enfoncement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément d'entraînement à ressort au nombre d'au moins un (31) est solidaire, par l'une de ses extrémités, du carter sur lequel il prend appui et, par l'autre extrémité, est couplé à un élément d'attaque du ressort (35), par l'intermédiaire duquel l'élément d'entraînement à ressort (31) est couplé au dispositif de transmission (32).

3. Outil d'enfoncement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif de transmission (32) possède un rapport de transmission d'au moins 1:1,5.

4. Outil d'enfoncement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif de transmission (32) possède un rapport de transmission compris entre 1:2 et 1:4.