L'invention concerne une pince à sertir munie d'un mécanisme de poussage pas-à-pas, ainsi qu'un procédé de sertissage mettant en oeuvre une telle pince.

Une pince à sertir sert à assembler par sertissage deux pièces entre elles. En particulier, ces pièces sont avantageusement des profilés métalliques ouverts disposés l'un contre l'autre et utilisés, notamment, dans certaines structures ou ossatures d'assemblage de plaques de plâtre, en paroi ou en plafond.

Classiquement, les profilés métalliques utilisés ont une forme en coupe de U.

Ils ont en général une épaisseur de tôle comprise entre 0,5 et 1 mm, de sorte que lors du sertissage, l'utilisateur doit percer entre 1 et 2 mm de tôle avec le poinçon.

Un utilisateur peut avoir à faire plusieurs dizaines de sertissages dans une journée de travail, de sorte que si les premiers sertissages sont faciles, les suivants tendent à devenir de plus en plus fatiguant.

Outre le percement des tôles, le dévêtissage (c'est-à-dire le retrait du poinçon hors du sertissage) est également générateur d'efforts, étant rappelé que l'effort de dévêtissage augmente lorsque le poinçon chauffe, c'est-à-dire après de nombreuses utilisations.

Chez les professionnels, ces efforts sont souvent générateurs de troubles musculo-squelettiques contribuant à la pénibilité du travail.

Le document DE-A-10054752 décrit une pince de sertissage comprenant un corps de sertissage muni d'un embout de sertissage et d'un poinçon monté coulissant dans une poignée creuse et fixe par rapport au corps de sertissage. Une poignée montée pivotante par rapport au corps de sertissage comprend un pion destiné à être en prise dans un premier ou un second cran porté par le poinçon. La pince comprend deux positions de fonctionnement : une première position de percement, dans laquelle l'embout est dans une première position et le pion est en prise dans un premier cran, et une seconde position de sertissage, dans laquelle l'embout est retourné dans une seconde position et le pion est en prise dans un second cran.

Ces deux usages sont donc alternatifs et non séquentiels et l'outil ne peut pas passer d'une position à l'autre sans intervention de l'utilisateur. En outre, les crans n'ont qu'une fonction de sélection de la position d'utilisation. La pince à sertir de ce document ne permet donc pas de résoudre les problèmes de force de sertissage et de dévêtissage.

Le document EP 0 745 443 décrit un mécanisme de tirage pas-à-pas pour pince d'expansion de chevilles murales. La crémaillère de la pince est tirée à distance du mur pour tirer sur la cheville et la déformer. Ce mécanisme ne permet pas un poussage pas-à-pas.

L'objectif de la présente invention est donc de proposer une pince de sertissage permettant d'obtenir un mouvement de poussée plus facile à mettre en oeuvre, en particulier pour enfoncer un poinçon dans des tôles à sertir.

À cette fin, l'invention a pour objet une pince de sertissage telle que définie dans la revendication 1.

Selon d'autres modes de réalisation :

• l'extrémité avant et l'extrémité arrière de la crémaillère peuvent être munies chacune d'au moins un ergot de guidage engagés chacun dans une lumière oblongue ménagée à l'avant et à l'arrière du corps creux, de telle sorte que la crémaillère est montée coulissante dans le corps creux par un double guidage ;
• l'extrémité avant du corps creux peut présenter un crochet de sertissage muni d'une extrémité de sertissage destinée à être positionnée en appui derrière les pièces à sertir, l'extrémité de sertissage étant située à une distance déterminée du poinçon porté par l'extrémité avant de la crémaillère en position initiale, de telle sorte qu'en utilisation, le poinçon entre en contact avec une première des deux pièces à sertir, à une position de contact, lorsque la poignée montée pivotante est dans une position de serrage intermédiaire comprise entre une position de serrage nul et la position de serrage maximum, la position de serrage nul étant située entre la position de serrage maximal et la position de dévêtissage ;
• la position de serrage intermédiaire peut être comprise, par rapport à la position de serrage nul, entre 20% et 80% de la position de serrage maximum, de préférence entre 60% et 40% de la position de serrage maximum, avantageusement à 50% de la position de serrage maximum.
• une longueur des lumières oblongues peut être choisie pour que les ergots de guidage entrent en butée avec une extrémité avant des lumières oblongue en fin de sertissage ;
• le cliquet de verrouillage peut présenter, en outre :
  • une surface de contact avec le cliquet de poussée ; et
  • une surface de contact avec l'extrémité supérieure creuse de la poignée pivotante,

L'invention a également pour objet un procédé de sertissage pour sertir deux pièces entre elles, telles que des tôles, comprenant :

1. a) La fourniture des deux pièces
2. b) Le positionnement des deux pièces dans une position de sertissage ;
3. c) La fourniture d'une pince à sertir précédente,
4. d) Le positionnement de l'extrémité avant du corps creux derrière les pièces en référence au sens de poussée de la crémaillère, ladite crémaillère étant dans une position initiale ;
5. e) Le poussage pas-à-pas de la crémaillère vers les deux pièces par serrages successifs de la poignée pivotante vers la poignée fixe, avec une force de serrage inférieure à une force de serrage nécessaire au perçage des pièces par le poinçon, jusqu'à ce que le poinçon soit dans une position de contact avec une première des deux pièces ;
6. f) L'application d'une force de serrage suffisante pour percer les deux pièces avec le poinçon ;
7. g) Le poussage pas-à-pas de la crémaillère au travers des deux pièces par serrages successifs de la poignée pivotante vers la poignée fixe, avec une force de serrage inférieure à une force de serrage nécessaire au perçage des pièces par le poinçon, jusqu'à ce que le sertissage des deux pièces soit obtenu.

Selon un mode de réalisation particulier, lors de l'étape e), la poignée pivotante est dans une position intermédiaire entre la position de serrage nul et la position de serrage maximum lorsque le poinçon est en position de contact avec une première des deux pièces.

D'autres caractéristiques de l'invention seront énoncées dans la description détaillée ci-après, faite en référence aux dessins annexés, qui représentent, respectivement :

• la figure 1, une vue schématique en plan d'un mécanisme de poussage pas-à-pas ;
• la figure 2, une vue schématique en plan d'une pince de sertissage selon l'invention munie d'un mécanisme de poussage pas-à-pas, en position initiale et en position de serrage nul ;
• la figure 3, une vue schématique en plan d'une pince de sertissage selon l'invention munie d'un mécanisme de poussage pas-à-pas, en cours de sertissage et en position de serrage maximum ; et
• la figure 4, une vue schématique en plan d'une pince de sertissage selon l'invention munie d'un mécanisme de poussage pas-à-pas, en position de dévêtissage.

Le mécanisme de poussage pas-à-pas illustré à la figure 1, peut être utilisé dans tout type d'outil à main nécessitant un effort de poussage et non un effort de tirage. Par exemple, il peut s'agir d'une pince de sertissage, comme décrit par la suite, mais également d'un outil de coupe dans lequel la lame est poussée contre une butée.

La description suivante du mécanisme de la pince à sertir selon l'invention est faite en référence à la position normale d'utilisation (celle qui est illustrée) et au sens de poussé F1. Ainsi, par exemple, une structure « avant », respectivement une structure « arrière », signifie que cette structure est située vers l'avant, respectivement vers l'arrière, de l'outil lorsque l'utilisateur le tient en position d'utilisation. L'outil selon l'invention étant prévu pour générer une poussée, cela signifie qu'une structure arrière de l'outil est située à proximité de l'utilisateur, alors qu'une structure avant est située à distance de l'utilisateur.

Le mécanisme est monté dans un corps creux 101 (voir figure 2) de la pince de sertissage et présentant une extrémité arrière 101a et une extrémité avant 101b. Avantageusement, ce corps creux est constitué par une tôle repliée sur elle-même pour former un U. Alternativement, il peut s'agir d'une pièce moulée.

Le mécanisme comporte une crémaillère 2 destinée à être montée coulissante dans le corps creux, entre une position initiale P_i et une position finale P_F.

D'une manière générale, la crémaillère présente :

• o deux bords longitudinaux 2a, 2b, respectivement supérieur et inférieur ;
• o une première denture 3 à dents inclinées vers l'arrière 3a agencée sur l'un des deux bords longitudinaux ;
• o une seconde denture 4 à dents inclinées vers l'arrière 4a agencée sur l'autre des deux bords longitudinaux ; ;
• o une extrémité avant 2c ;

Dans les modes de réalisation préférés illustrés et décrits ci-après, la crémaillère présente :

• o une première denture 3 à dents inclinées vers l'arrière 3a agencée sur le bord supérieur 2a ;
• o une seconde denture 4 à dents inclinées vers l'arrière 4a agencée sur le bord inférieur 2b.

Un levier 5 est destiné à être monté pivotant dans le corps creux 101, entre une position de serrage maximal P_SM et une position d'initialisation P_DEV.

La position de serrage maximal P_SM signifie que le levier est pivoté au maximum pour faire avancer la crémaillère d'un cran, et la position d'initialisation P_DEV, signifie que le levier est pivoté vers cette position pour repositionner la crémaillère en position initiale P_i.

Le levier comporte une extrémité supérieure creuse 5a recevant un ressort de torsion 6 en appui contre ladite extrémité supérieure creuse 5a du levier et en appui contre un cliquet 7 dit « de poussé » également destiné à être monté pivotant dans le corps creux 101, en avant de l'extrémité supérieure creuse 5a du levier de manière à ce qu'une traverse 7a équipant le cliquet soit engagée entre les dents 3a de la première denture 3.

Ainsi, lorsque le levier est pivoté selon la flèche F2, vers la position de serrage maximale P_SM, il pousse le cliquet 7 selon la flèche F3 (voir figure 2) par l'intermédiaire du ressort de torsion 6. La traverse 7a étant en prise avec une dent inclinée vers l'arrière, elle pousse la crémaillère dans le sens de la flèche F1.

Le mécanisme comporte également un cliquet 8 dit « de verrouillage », destiné à être monté pivotant dans le corps creux 101, et muni d'une traverse 8a engagée entre les dents 4a de la deuxième denture 4, un ressort de compression 9 étant agencé en appui contre le cliquet de verrouillage 8 et en appui contre une butée 2d située à une extrémité arrière 2e de la crémaillère 2.

Ainsi, lorsque le levier est pivoté selon la flèche F2, et que la crémaillère est poussée vers l'avant (flèche F1), la traverse 8a glisse le long d'une dent 4a de la deuxième denture. Dès que la traverse 8a dépasse l'extrémité de la dent, le ressort de compression 9 contraint la traverse 8a à se bloquer derrière la dent, de sorte la crémaillère est verrouillée dans cette position.

Le ressort de torsion a une fonction de rappel du levier pivotant depuis la position de serrage maximale P_M vers une position de serrage nul P_S0, ou position de repos, située entre la position de serrage maximale P_M et la position d'initialisation P_DEV. Pendant ce retour du levier en position de serrage nul, la crémaillère est verrouillée.

Cran après cran, la crémaillère est avancée par serrages successifs du pivot.

En position finale P_F (par exemple lorsque le sertissage est obtenu), il est nécessaire de libérer la crémaillère.

Pour cela, l'utilisateur pivote le levier dans le sens de la flèche F6 (voir figure 4) vers la position d'initialisation.

Le cliquet de verrouillage 8 présente, en outre :

• une surface de contact 8b avec le cliquet de poussée 7 ; et
• une surface de contact 8c avec l'extrémité supérieure creuse 5a du levier pivotant 5.

Ces surfaces de contact 8b, 8c sont agencées pour provoquer le dégagement de la traverse 8a du cliquet de verrouillage 8 en même temps que la traverse 7a du cliquet de poussée 7 lorsque le levier pivotant 5 est pivoté en position d'initialisation P_DEV (flèche F6). En effet, lorsque le levier est pivoté dans le sens de la flèche F6, l'extrémité supérieure creuse 5a du levier pivotant 5 entre en contact avec la surface 8c et fait pivoter le cliquet de verrouillage 8 dans le sens de la flèche F4. La surface 8b du cliquet de verrouillage de contact entre alors en contact avec le cliquet de poussée 7 et le fait pivoter dans le sens de la flèche F5.

Les traverses des cliquets sont alors forcées de sortir des dentures, libérant ainsi la crémaillère. Le ressort de compression 9 se détend alors et repositionne la crémaillère en position initiale.

Ainsi, outre sa fonction de contrainte de la traverse 8a, le ressort de compression a également une double fonction de rappel :

• une première fonction de rappel de la crémaillère depuis la position finale P_F (par exemple lorsque le sertissage est obtenu), vers sa position initiale P_i ; et
• une deuxième fonction de rappel du levier depuis la position d'initialisation P_DEV (par exemple la position de commande du dévêtissage pour une pince à sertir) vers la position de serrage nul P_S0, ou position de repos.

Les figures 2 à 4 illustrent une pince à sertir 100 selon l'invention.

Cette pince comprend :

• un corps creux 101 présentant une extrémité arrière 101a et une extrémité avant 101b ;
• une poignée fixe 102 solidaire du corps creux 101 ;
• une crémaillère 103 montée coulissante dans le corps creux 101 entre une position initiale P_i et une position de sertissage P_F (voir figure 4),.

La crémaillère présente :

• o une première denture 104 à dents inclinées vers l'arrière 104a agencée sur un bord supérieur 103a ;
• o une seconde denture 105 à dents inclinées vers l'arrière 105a agencée sur un bord inférieur 103b ;
• o une extrémité avant 103c munie d'un poinçon 106.

Une poignée 107, faisant levier, est montée pivotante dans le corps creux 101 entre une position de serrage maximal P_SM (illustrée en pointillée sur la figure 2) et une position de dévêtissage P_DEV (illustrée en figure 4).

La poignée pivotante 107 est montée en avant de la poignée fixe 102, c'est-à-dire que la poignée 107 est située entre la poignée fixe et l'extrémité avant 101b du corps creux. Autrement dit, en utilisation, un pivotement de la poignée pivotante 107 vers la position de serrage maximal P_SM génère une avancée du poinçon vers l'extrémité avant 101b du corps creux 101.

Cet agencement permet à l'utilisateur d'appliquer une force optimale puisque ses doigts, mobiles, sont en contact avec la poignée pivotante 107, alors que sa paume, immobile, reçoit la poignée fixe 102.

La poignée mobile 107 comporte une extrémité supérieure creuse 107a recevant un ressort de torsion 108 en appui contre ladite extrémité supérieure creuse 107a et en appui contre un cliquet 109 dit « de poussé » monté pivotant dans le corps creux 101, en avant de l'extrémité supérieure creuse 107a, et muni d'une traverse 109a engagée entre les dents 104a de la première denture 104.

Un cliquet 110 dit « de verrouillage » est également monté pivotant dans le corps creux 101 et il est muni d'une traverse 110a engagée entre les dents 105a de la deuxième denture 105. Un ressort de compression 111 est agencé en appui contre le cliquet de verrouillage 110 et en appui contre une butée 103d située à une extrémité arrière 103e de la crémaillère 103.

L'extrémité avant 103c et l'extrémité arrière 103e de la crémaillère 103 sont munies chacune d'au moins un ergot de guidage 112-113 engagés chacun dans une lumière oblongue 114-115 ménagée à l'avant et à l'arrière du corps creux 101, de telle sorte que la crémaillère 103 est montée coulissante dans le corps creux par un double guidage. Avantageusement, les ergots sont en prise chacun avec deux lumières oblongues parallèles, situées de part et d'autre de la crémaillère dans le corps creux. Ceci améliore la qualité de la poussée et donc du sertissage car le poinçon est guidé de chaque côté, en avant et en arrière.

Comme les pinces à sertir classiques, l'extrémité avant 101b du corps creux 101 présente un crochet de sertissage 120 muni d'une extrémité de sertissage 121 destinée à être positionnée en appui derrière les tôles à sertir.

Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, l'extrémité de sertissage 121 est située à une distance déterminée D de l'extrémité avant du poinçon 106 porté par l'extrémité avant 103a de la crémaillère 103 en position initiale P_i, de telle sorte qu'en utilisation, le poinçon entre en contact avec une première des deux tôles, à une position de contact Pc, lorsque la poignée montée pivotante est dans une position de serrage intermédiaire P_SI1, P_SI2, P_SI3 comprise entre la position de serrage nul Pso et la position de serrage maximum P_SM.

Cette caractéristique de l'invention permet un sertissage beaucoup plus facile que si le poinçon entrait en contact avec la tôle en fin de course ou en début de course de la poignée pivotante.

En effet, la phase la plus critique du sertissage est le percement des tôles. Avant ce percement, l'utilisateur n'applique que peu d'effort pour amener le poinçon en contact avec la tôle. Après le percement, la résistance au sertissage est générée uniquement par le frottement du poinçon contre les tôles. L'effort nécessaire durant cette phase est plus important que pour amener le poinçon au contact des tôles, mais moins important que l'effort nécessaire au perçage.

Même si l'utilisation d'une pince de sertissage selon l'invention facilite grandement le sertissage, la Demanderesse s'est aperçue qu'en choisissant une distance D telle que le contact entre le poinçon et la tôle se fait lorsque la poignée pivotante est dans une position intermédiaire entre la position de serrage nul Pso et la position de serrage maximum P_SM, le percement des tôles était facilité.

Ainsi, l'invention tire parti du fait que la puissance de serrage de l'utilisateur est maximale lorsque sa main n'est ni en position d'extension maximum (la position de la poignée pivotante étant alors la position de serrage nul P_S0), ni en position de serrage maximum (la position de la poignée pivotante étant alors la position de serrage maximum P_SM).

De préférence, la position de serrage intermédiaire P_SI1, P_SI2, P_SI3 est comprise, par rapport à la position de serrage nul P_S0, entre 20% et 80% de la position de serrage maximum, de préférence entre 60% et 40% de la position de serrage maximum, avantageusement à 50% de la position de serrage maximum.

Une position de serrage intermédiaire à X% de la position de serrage maximum, signifie que la poignée pivotante est à une distance angulaire de la position de serrage maximum égale à X% de la distance angulaire qui sépare la position de serrage maximum de la position de serrage nul.

La fatigue due à des sertissages répétés est donc diminuée.

Le corollaire est que des utilisateurs ayant une force physique moins développée que des professionnels peuvent facilement réaliser des sertissages de rails.

Selon un autre aspect de l'invention, la longueur L1 des lumières oblongues 114-115 est choisie pour que les ergots de guidage 112-113 entrent en butée avec l'extrémité avant 114a-115a des lumières oblongue 114-115 en fin de sertissage.

Ceci permet de s'assurer que le poinçon ne pourra pas continuer sa course, au risque de détruire le sertissage. Ceci permet également à l'utilisateur d'effectuer les serrages successifs de la poignée pivotante jusqu'à ce que les ergots de guidage 112-113 entrent en butée avec l'extrémité avant 114a-115a des lumières oblongue sans crainte d'endommager le sertissage.

Lorsque le sertissage est terminé, l'utilisateur n'a qu'à pivoter la poignée pivotante vers la position de dévêtissage (voir figure 3).

A cette fin, le cliquet de verrouillage 110 présente, en outre :

• une surface de contact 110b avec le cliquet de poussée 109 ; et
• une surface de contact 110c avec l'extrémité supérieure creuse 107a de la poignée pivotante 107.

Dans cette position, le ressort de compression 9 se détend et repositionne automatiquement la crémaillère en position initiale Pi.

L'utilisateur n'a donc pas à fournir d'effort lors du dévêtissage, contrairement aux pinces classiques qui obligent l'utilisateur à écarter les poignées pour sortir le poinçon du sertissage.

Le ressort de compression 9 est donc choisi pour présenter une raideur suffisante pour retirer le poinçon du sertissage (dévêtissage).

Le ressort de torsion 6, 108 est choisi pour présenter une raideur suffisante pour permettre, après un serrage, le retour de la poignée pivotante vers la position de serrage nul Pso. Alternativement, si le corps creux ne présente pas un volume intérieur suffisant pour permettre l'utilisation d'un ressort de torsion 6, 108 suffisamment raide, un troisième ressort peut être ajouté entre la poignée pivotante et la poignée fixe pour rappeler la poignée mobile vers la position de serrage nul Pso.

Avec la pince de sertissage selon l'invention, le procédé de sertissage comprend :

1. a) La fourniture de deux tôles devant être serties l'une sur l'autre ;
2. b) Le positionnement des deux tôles dans une position de sertissage ;
3. c) La fourniture d'une pince à sertir selon l'invention,
4. d) Le positionnement de l'extrémité avant du corps creux derrière les tôles en référence au sens de poussée de la crémaillère, ladite crémaillère étant dans une position initiale Pi ;
5. e) Le poussage pas-à-pas de la crémaillère vers les deux tôles par serrages successifs de la poignée pivotante vers la poignée fixe, avec une force de serrage inférieure à une force de serrage nécessaire au perçage des tôles par le poinçon, jusqu'à ce que le poinçon soit dans une position de contact Pc avec une première des deux tôles ;
6. f) L'application d'une force de serrage suffisante pour percer les deux tôles avec le poinçon ;
7. g) Le poussage pas-à-pas de la crémaillère au travers des deux tôles par serrages successifs de la poignée pivotante vers la poignée fixe, avec une force de serrage inférieure à une force de serrage nécessaire au perçage des tôles par le poinçon, jusqu'à ce que le sertissage des deux tôles soit obtenu.

Ensuite, le procédé comprend une étape de dévêtissage consistant à pivoter la poignée pivotante vers la position de dévêtissage de manière à libérer les traverses des cliquets hors des dentures de la crémaillère, relâchant ainsi le ressort de compression qui repositionne automatiquement la crémaillère en position initiale Pi.

De préférence, lors de l'étape e), la poignée pivotante est dans une position intermédiaire P_SI1, P_SI2, P_SI3 entre la position de serrage nul Pso et la position de serrage maximum P_SM lorsque le poinçon est en position de contact Pc avec une première des deux tôles.