FR2900359A1

FR2900359A1 - Appareil d'enfoncement a guidage manuel

Info

Publication number: FR2900359A1
Application number: FR0754705A
Authority: FR
Inventors: Peter Bruggmueller; Robert Spasov
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2007-04-26
Publication date: 2007-11-02
Anticipated expiration: 2027-04-26
Also published as: US8381960B2; FR2900359B1; DE102006000202A1; US20070251973A1; CN101062557A; JP2007296629A; AU2007201789A1

Abstract

La présente invention concerne un appareil d'enfoncement à guidage manuel (10) pour éléments de fixation (60), comprenant un agencement d'entraînement (30) pour un poussoir d'enfoncement (13) monté en translation dans un guide (12), ledit agencement d'entraînement comprenant, pour le poussoir d'enfoncement (13), au moins un élément d'entraînement pouvant être mis en tension par un dispositif de tension (70), le dispositif de tension (70) comportant un moyen d'entraînement électrique (71). Pour améliorer la vitesse d'enfoncement, l'élément d'entraînement au nombre d'au moins un est formé par une bande en élastomère (31).

Description

10

Appareil d'enfoncement à guidage manuel

15 La présente invention concerne un appareil d'enfoncement à guidage manuel pour éléments de fixation, comprenant un agencement d'entraînement pour un poussoir d'enfoncement monté en translation dans un guide, ledit agencement d'entraînement comprenant, pour le poussoir d'enfoncement, au 20 moins un élément d'entraînement pouvant être mis en tension par un dispositif de tension, le dispositif de tension comportant un moteur électrique d'entraînement. Des appareils d'enfoncement à guidage manuel de ce type comportent un poussoir d'enfoncement guidé en translation, par 25 l'intermédiaire duquel des éléments de fixation peuvent être enfoncés dans un support.

L'entraînement du poussoir d'enfoncement provient d'un ressort d'entraînement mécanique qui peut être mis en tension 30 par l'intermédiaire d'un mécanisme de tension. L'avantage 1 réside dans le fait que le ressort d'entraînement mécanique est économique, ce qui permet de fabriquer un appareil d'enfoncement de ce type à moindre coût. En outre, les ressorts mécaniques ont, par rapport aux ressorts à gaz, l'avantage de ne pas provoquer d'élévations de température lorsqu'ils se tendent et qu'à la longue un ressort tendu ne perd pas l'énergie emmagasinée tandis qu'un ressort à gaz la perd peu à peu sous forme de fuites.

En revanche, les ressorts mécaniques ont, par rapport aux ressorts à gaz, l'inconvénient de perdre beaucoup de l'énergie accumulée en cas de relâchement rapide car celle-ci sert à accélérer leur masse propre. Comme la masse d'un ressort mécanique est bien supérieure à celle d'un ressort à gaz, les pertes engendrées sont nettement plus élevées qu'avec un ressort à gaz. Et comme une percussion, telle que celle qui se produit avec les appareils d'enfoncement envisagés ici, provoque un relâchement très rapide du ressort, le phénomène décrit n'en est que plus perceptible.

Un appareil d'enfoncement du type précité est connu du document DE 40 13 022 Al. Cet appareil d'enfoncement comporte un dispositif de percussion qui est destiné à enfoncer un clou et qui peut être poussé par un ressort en direction d'un orifice débouchant. Un dispositif de positionnement servant à transférer le dispositif de percussion dans une position initiale comporte un moteur électrique et, pour celui-ci, un mécanisme réducteur de vitesse. Un mouvement de rotation du moteur électrique est ainsi transmis, par l'intermédiaire du mécanisme réducteur de vitesse et d'une rondelle dentée s'engrenant avec ce dernier, à un corps formant marteau du dispositif de percussion afin de l'amener, à l'encontre de la force du ressort, dans la position initiale où le dispositif de percussion est prêt pour une opération de percussion.

L'appareil d'enfoncement connu présente un inconvénient, à savoir que la vitesse du poussoir ne peut pas excéder une valeur de 15 à 20 m/s, ce qui n'est pas suffisant pour les applications qui nécessitent des énergies de scellement supérieures à 10 à 20 J, comme par exemple pour le scellement dans de l'acier ou du béton. Cela tient au fait évoqué plus haut que le ressort mécanique consomme nécessairement une partie de l'énergie emmagasinée pour accélérer sa propre masse, de sorte que cette fraction d'énergie n'est plus disponible pour accélérer le dispositif de percussion. Si l'on essaie d'augmenter la vitesse de percussion de l'appareil d'enfoncement en prévoyant un ressort de construction identique mais plus puissant, on ne fait qu'accroître la masse propre du ressort, ce qui augmente ladite dissipation énergie due à l'accélération de la masse propre du ressort et, au final, ne procure aucun gain de vitesse.

La présente invention a donc pour but de fournir un appareil d'enfoncement du type précité, lequel supprime les inconvénients précités et permet, de manière techniquement simple, d'accroître la vitesse d'enfoncement tout en fournissant une énergie d'enfoncement élevée.

Conformément à l'invention, ce but est atteint en ce que l'élément d'entraînement au nombre d'au moins un est formé par une bande en élastomère et en ce qu'il est prévu, pour le poussoir d'enfoncement, un dispositif de blocage par l'intermédiaire duquel le poussoir d'enfoncement peut être immobilisé de manière réversible dans une position de tension de la bande en élastomère. Comme la bande en élastomère au nombre d'au moins une possède une extensibilité considérable, elle permet d'emmagasiner la même énergie cinétique qu'un ressort en acier de longueur comparable, mais avec un poids nettement inférieur. La moindre densité de la bande en élastomère et sa course d'accélération plus longue permettent également d'atteindre des vitesses de scellement plus élevées, supérieures à 20 m/s. L'élément d'entraînement est mis en tension par l'intermédiaire d'un dispositif de tension entraîné par un moyen d'entraînement électrique, le temps de mise en tension de l'élément d'entraînement étant de quelques dixièmes de seconde si le dispositif de tension est conçu, en termes de poids et d'encombrement, pour pouvoir être intégré à un appareil à guidage manuel. Le poussoir d'enfoncement peut être mis en tension et retenu par le dispositif de blocage avant même que le commutateur de déclenchement ne soit actionné (par exemple lorsque l'utilisateur met l'appareil d'enfoncement en contact avec une pièce), de sorte que l'opération de scellement peut être déclenchée sans retard après l'actionnement du commutateur de déclenchement. Pour l'utilisateur, il n'y a donc pas de décalage désagréable entre l'actionnement du commutateur de déclenchement et l'opération d'enfoncement proprement dite. De plus, on évite ainsi que l'élément d'entraînement électrique soit retenu dans la position de tension directement par le moyen d'entraînement électrique du dispositif de tension, ce qui l'échaufferait très fortement et le solliciterait à l'extrême.

De manière avantageuse, il est prévu au moins deux bandes en élastomère montées en parallèle qui sont disposées de préférence symétriquement l'une à l'autre et au poussoir d'enfoncement, de sorte que les forces d'accélération des bandes en élastomère s'additionnent et peuvent être appliquées au poussoir d'enfoncement de manière symétrique.

Il est également favorable que la bande en élastomère soit disposée de manière géométriquement parallèle à un axe de déplacement du poussoir d'enfoncement, ce qui permet de minimaliser les pertes d'énergie.

Selon une solution facile à transposer techniquement, pour retenir le poussoir d'enfoncement dans la position de tension de la bande en élastomère, le dispositif de blocage comporte avantageusement un cliquet qui, par l'intermédiaire d'un commutateur de déclenchement, peut être transféré dans une position de libération du poussoir d'enfoncement.

Il est également favorable que, en plus du guide, le poussoir d'enfoncement soit guidé par l'intermédiaire d'autres moyens de guidage qui, de préférence, s'étendent parallèlement à la direction d'enfoncement. Cela garantit que le poussoir d'enfoncement frappe correctement l'élément de fixation.

Comme la flexibilité de la bande en élastomère interdit à 5 10 15 20 celle-ci de guider le poussoir d'enfoncement, il est avantageux de guider ce dernier en deux endroits le long du trajet d'enfoncement afin de garantir un mouvement d'enfoncement rectiligne défini.

Selon une solution facile à transposer techniquement, les moyens de guidage comportent un canal de guidage qui est ménagé dans le poussoir d'enfoncement et traversé par une tige de guidage.

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 illustrée par un exemple de réalisation.

Sont montrés sur :

la figure 1 un appareil d'enfoncement selon l'invention en coupe longitudinale, dans sa position initiale,

la figure 2 l'appareil d'enfoncement de la figure 1 en position actionnée,

25 L'appareil d'enfoncement 10 représenté sur les figures 1 et 2 comporte un carter 11 et, disposé à l'intérieur, un agencement d'entraînement désigné dans son ensemble par 30 et destiné à un poussoir d'enfoncement 13. Le poussoir d'enfoncement 13 comporte une portion d'enfoncement 14 pour 30 un élément de fixation 60 et une portion de tête 15. La portion d'enfoncement 14 est guidée en translation dans un guide 12 tandis que la portion de tête 15 est pourvue d'un canal de guidage 37 qui sert à la guider à coulissement sur une tige de guidage 38. À l'extrémité du guide 12 orientée dans la direction d'enfoncement 27 (cf. figure 2) se raccorde un guide-goujon 17 qui s'étend coaxialement audit guide. Un magasin d'éléments de fixation 61 dans lequel sont tenus en réserve des éléments de fixation 60 est monté en saillie latérale sur le guide-goujon 17.

L'agencement d'entraînement 30 comporte des éléments d'entraînement qui sont conformés en bandes en élastomère 31 et qui sont assujettis, par une extrémité, à un point d'appui 36 solidaire du carter et, par une autre extrémité, à la portion de tête 15 du poussoir d'enfoncement 13.

Dans la position initiale 22 du poussoir d'enfoncement 13 visible sur la figure 1, celui-ci est précontraint élastiquement au moyen des bandes en élastomère 31, et l'extrémité libre de sa portion de tête 15 se trouve dans une zone arrière du carter 11 située à l'opposé du guide-goujon.

Dans la position initiale 22, le poussoir d'enfoncement 13 est retenu par un dispositif de blocage qui est désigné dans son ensemble par 50 et qui comporte un cliquet 51, lequel agit, dans une position de verrouillage 54 (voir figure 1), sur une surface de blocage 53 d'une saillie 58 du poussoir d'enfoncement 13 et la retient à l'encontre de la force des bandes en élastomère 31. Le cliquet 51 est monté sur un servomoteur 52 et peut être transféré par celui-ci dans une position de libération 55 visible sur la figure 2, comme cela sera décrit ci-après. Le module de commande 52 est relié par une première ligne électrique de commande 53 à un module de commande 23.

En outre, l'appareil d'enfoncement 10 comporte encore une poignée 20 sur laquelle est implanté un commutateur de déclenchement 19 pour déclencher une opération d'enfoncement à l'aide de l'appareil d'enfoncement 10. Dans la poignée 20 est encore disposée une alimentation en courant qui est désignée dans son ensemble par 21 et qui alimente l'appareil d'enfoncement 10 en énergie électrique. En l'occurrence, l'alimentation en courant 21 comporte au moins un accumulateur. L'alimentation en courant 21 est connectée, par l'intermédiaire de lignes d'alimentation électrique 24, aussi bien au module de commande 23 qu'au commutateur de déclenchement 19. en outre, le module de commande 23 est également connecté par l'intermédiaire d'une ligne de commutation 27 au commutateur de déclenchement 19.

Au niveau d'un orifice débouchant 62 de l'appareil d'enfoncement 10 est disposé un moyen de commutation 29 qui est relié électriquement au module de commande 23 par l'intermédiaire d'une ligne de moyen de commutation 28. Le moyen de commutation 29 envoie un signal électrique au module de commande 23 dès que l'appareil d'enfoncement 10 est appliqué contre une pièce W, comme cela est visible sur la figure 2, et garantit ainsi que l'appareil d'enfoncement 10 ne peut être déclenché que lorsqu'il a été correctement appliqué contre une pièce W.

Sur l'appareil d'enfoncement 10 est également disposé un dispositif de tension désigné dans son ensemble par 70. Ce dispositif de tension 70 comprend un moteur électrique d'entraînement 71 qui permet d'entraîner un galet d'entraînement 72. Le moteur électrique d'entraînement 71 est relié électriquement au module de commande 23 par l'intermédiaire d'une seconde ligne de commande 74 et peut être mis en marche par l'intermédiaire de celle-ci, par exemple lorsque le poussoir d'enfoncement 13 se trouve dans sa position extrême située dans la direction d'enfoncement 27 ou lorsque l'appareil d'enfoncement 10 a été à nouveau décollé de la pièce W. Le moteur électrique d'entraînement 71 comporte un moyen mené 75, tel qu'une roue menée, qui peut être accouplé au galet d'entraînement 72. À cet effet, le galet d'entraînement 72 est monté à rotation sur un bras de positionnement à coulissement longitudinal 78 d'un moyen de positionnement 76 conformé en solénoïde. Le moyen de positionnement 76 est relié au module de commande 23 par l'intermédiaire d'une ligne de moyen de commutation 77. En fonctionnement, le galet d'entraînement 72 tourne dans la direction de la flèche 73 suggérée en trait discontinu.

Lorsque l'appareil d'enfoncement 10 est mis en marche par l'intermédiaire d'un commutateur principal non représenté ici, le module de commande 23 commence par s'assurer que le poussoir d'enfoncement 13 se trouve dans sa position initiale 22 visible sur la figure 1. Si tel n'est pas le cas, le galet d'entraînement 72 est accolé par le moyen de positionnement 76 au moyen mené 75 déjà mis en rotation par le moteur électrique d'entraînement 71 et y est accouplé. Dans le même temps, le galet d'entraînement 72 s'accouple avec le poussoir d'enfoncement 13, de sorte que celui-ci est déplacé dans le sens de son axe de déplacement A par le galet d'entraînement 72 tournant en direction de la flèche 73 et que sa partie de tête 15 s'engage dans le carter 11 en s'éloignant encore davantage du guide-goujon 17. Les bandes en élastomère 31 de l'agencement d'entraînement 30 sont ainsi mises en tension. Lorsque le poussoir d'enfoncement 13 a atteint sa position initiale 22, le cliquet 51 du dispositif de blocage 50 tombe dans la surface de blocage 53 du poussoir d'enfoncement 13 et retient ce dernier dans la position initiale 22 à l'encontre de la force de traction des bandes en élastomère 31. Le moteur électrique d'entraînement 71 peut alors être coupé par l'intermédiaire du module de commande 23 et le moyen de positionnement 76 ramène le galet d'entraînement 72, en étant également piloté par le module de commande 23, de sa position d'engagement avec le moyen mené 75 et avec le poussoir d'enfoncement 13 à sa position dégagée (cf. figure 2).

Lorsque l'appareil d'enfoncement 10 est appliqué contre une pièce W, comme cela est visible sur la figure 2, le module de commande 23 est d'abord mis en état de disponibilité au scellement par l'intermédiaire du moyen de commutation 29. Si le commutateur de déclenchement 19 est actionné par un utilisateur, le module de commande 23 amène le dispositif de blocage 50 dans sa position de libération 55, le cliquet 51 étant décollé, par le servomoteur 52, de la surface de blocage 53 du poussoir d'enfoncement 13. À cet effet, le cliquet 51 peut être sollicité par ressort en direction du poussoir d'enfoncement 13.

Le poussoir d'enfoncement 13 est ensuite déplacé dans la direction d'enfoncement 27 par l'intermédiaire des bandes en élastomère 31 de l'agencement d'entraînement, ce qui a pour effet d'enfoncer un élément de fixation 60 dans la pièce W. À cet effet, le moyen de commutation 29 fournit un signal au module de commande 23. Par l'intermédiaire du dispositif de blocage 70, le poussoir d'enfoncement 13 est déplacé de la manière déjà décrite à l'encontre des bandes en élastomère 31 de l'agencement d'entraînement 30 et les bandes en élastomère 31 sont à nouveau mises en tension jusqu'à ce que le cliquet 51 puisse retomber dans sa position de verrouillage 54 contre la surface de blocage 53 du poussoir d'enfoncement 13.

La retenue temporaire du poussoir d'enfoncement 13 par l'intermédiaire du dispositif de blocage 70 permet aux bandes en élastomère 31 éventuellement entrées en vibration lors du processus de tension de se stabiliser avant qu'une nouvelle opération de scellement n'ait lieu.

Claims

REVENDICATIONS

1. Appareil d'enfoncement à guidage manuel pour éléments de fixation, comprenant un agencement d'entraînement (30) pour un poussoir d'enfoncement (13) monté en translation dans un guide (12), ledit agencement d'entraînement comprenant, pour le poussoir d'enfoncement (13), au moins un élément d'entraînement pouvant être mis en tension par un dispositif de tension (70), le dispositif de tension (70) comportant un moteur électrique d'entraînement (71), caractérisé en ce que l'élément d'entraînement au nombre d'au moins un est formé par une bande en élastomère (31) et en ce qu'il est prévu, pour le poussoir d'enfoncement (13), un dispositif de blocage (50) par l'intermédiaire duquel le poussoir d'enfoncement (13) peut être immobilisé de manière réversible dans une position de tension de la bande en élastomère (31).

2. Appareil d'enfoncement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins deux bandes en élastomère 20 montées en parallèle (31) sont prévues.

3. Appareil d'enfoncement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la bande en élastomère (31) est disposée de manière géométriquement parallèle à un axe de 25 déplacement (A) du poussoir d'enfoncement (13).

4. Appareil d'enfoncement selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour retenir le poussoir d'enfoncement (13) dans la position de tension de la bande en élastomère 30 (31), le dispositif de blocage (50) comporte un cliquet (51)qui, par l'intermédiaire d'un commutateur de déclenchement (19), peut être transféré dans une position de libération (55) du poussoir d'enfoncement (13).

5. Appareil d'enfoncement selon la revendication 1, caractérisé en ce que, en plus du guide (12), le poussoir d'enfoncement (13) est guidé par l'intermédiaire d'autres moyens de guidage.

6. Appareil d'enfoncement selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de guidage comportent un canal de guidage (37) qui est ménagé dans le poussoir d'enfoncement (13) et traversé par une tige de guidage (38).