Brevet FR2510443A1 — publié le 19830204

La présente invention concerne un appareil à percer ou à agrandir des trous dans une paroi, notamment en tôle d'acier ou d'aluminium, mais aussi en tout autre matériau tel que bois, contre plaqué, etc... I1 est fréquent que l'on soit amené à percer ou à agrandir un trou circulaire dans une paroi en tâle déjà peinte, telle qu'unie porte d'armoire électrique, où a' effectuer d'autres interventions similaires. Actuellement, il n'existe pratiquement qu'un seul type d'appareil pour ce genre d'opration, et cet appareil connu est institué par un poinçon et une matrice traversés par une vis de serrage. Naturellement, il faut un ensemble poinçon, matrice par diamètre de trou, ce qui impose d'avoir un jeu important de tels ensembles. En outre, compte tenu des forces nécessaires au découpage, ce type d'appareil ne permet pas de découper des trous de grand diamètre ni des tales relativement epaisses. La présente invention vise à remedier à ces inconvénients, en fournissant un appareil qui permet de découper des trous de tous diamètres entre deux valeurs limites (propres à chaque modèle d'appareil). Cet appareil comprend, en combinaison, deux plateaux circulaires liés coaxialement l'un à l'autre par des moyens permettant de les déplacer l'un vers l'autre tout en les laissant libres de pivoter l'un par rapport à l'autre, le premier de ces plateaux portant au moins deux outils de de coupage circulaire tournés vers le second plateau, outils dont la position par rapport à l'axe commun des plateaux est reglable et qui sont régulièrement répartis sur un meme cercle du premier plateau. Pour percer ou agrandir un trou existant dans une tôle en lui donnant un profil en cercle, il suffit, après avoir positionné les outils sur un cercle du premier plateau de mtme rayon que le trou à obtenir, de placer l'appareil de maniere à prendre en sandwich la tâle précitée entre le second plateau et les outils de découpage du premier, de centrer les deux plateaux par rapport au trou à obtenir et d'entraîner en rotation le premier plateau qui joue le râle de porte-outils tout en agissant sur les moyens de liaison entre les deux plateaux pour les rapprocher l'un de l'autre au fur et à mesure de la pénétration des outils dans la tôle. Suivant une forme d'exécution simple de l'invention, les moyens de liaison des plateaux sont constitués par un boulon coaxial aux deux plateaux dont la tête prend appui contre la face externe du second plateau par l'intermédiaire d'une butée à billes, et dont l'écrou est solidaire de la face externe du premier plateau. Le premier plateau peut ainsi autre entraîné en rotation à l'aide de l'écrou qui en est solidaire, la butée à billes précitée autorisant la rotation de la vis ce qui évite un rapprochement indésiré des deux plateaux et, si l'on veut effectivement rapprocher les deux plateaux, il suffit d'immobiliser la vis en rotation pendant le nombre de tours de l'écrou correspondant au rapprochement désiré. Avantageusement, les moyens de réglage de la position des outils de découpage circulaire par rapport à l'axe commun des deux plateaux comprennent, d'une part, un montage coulissant de chacun de ces outils le long d'une rainure radiale du premier plateau et, d'autre part, le passage d'éléments liés à ces outils au travers de lumières incurvées ménagées dans un disque accolé au premier plateau et coaxial à ce dernier, des moyens étant prévus pour lier en rotation ledit disque au premier plateau ou pour l'en libérer.En modifiant la position angulaire relative du disque et du premier plateau, l'on fait varier la position du point de croisement de chaque lumière incurvée du disque avec la rainure radiale correspondante du plateau, et l'on modifie donc la position, relativement à l'axe, de chaque outil situé à cè point de croisement il suffit que les lumières affectées à tous les outils soient de même forme et de mtme disposition, pour obtenir des réglages identiques de tous les outils de découpage, quelque soit leur nombre.L'élément lié à chaque outil et traversant une lumière du disque peut autre une simple vis de serrage, qui sert non seulement au positionnement de l'outil, mais aussi à son blocage lorsque la position suuhaitée est atteinte. quant aux outils de découpage eux-m & es, ils peuvent être rotatifs, du genre "molettes" ou autres, et montes dans ce cas tournants autour d'axes de direction radiale relativement au plateau circulaire qui les supporte ; des outils non rotatifs sont aussi envisageables. Suivant une autre caractéristique de l'inve-ntion, le second plateau comporte sur sa face interne des moyens de centrage réglables, pour le positionnement exact de l'appareil par rapport à un avant-trou de la paroi à découper. Ces moyens sont par exemple, constitues par au moins trois pièces incurves montées pivotantes sur le second plateau, avec une répartition angulaire régulière, autour d'axes parallèles à l'axe commun des deux plateaux, chacune des pièces en cause etant liée en rotation avec une extrémité d'un levier dont autre extrémité, munie dtun ergot, coulisse dans une lumière radiale d'un disque accolé au second plateau et monté rotatif suivant l'axe de ce second plateau.La rotation du disque, relativement au second plateau, déplace une extrémité de tous les leviers et fait pivoter ces derniers qui entraînent avec eux dans leur mouvement de pivotement les pièces incurvées correspondantes. Dans une position extrNme du disque, ces pièces incurvées viennent les unes dans le prolongement des autres, pour former pratiquement un cercle, s'ajustant dans un avant-trou de diamètre relativement petit. En faisant tourner le disque à partir de cette position, on écarte les pièces incurvées, dont'les extrémités libres tournées vers ltextÉrieur définissent des cercles de plus en plus grands. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cet appareil à percer ou agrandir des trous circulaires Figure 1 est une vue passant par l'axe d'un appareil conforme à l'invention, muni de trois outils de découpage Figure 2 est une vue en bout de l'appareil de figure 1, suivant la flèche F1 c'est-à-dire du côté du plateau portant les outils Figure 3 montre la face interne du plateau portant les outils, la position de ces derniers étant représentée réglée différemment que dans le cas de la figure 2 Figure 4 est une vue en bout du même appareil, suivant la flèche F2 de figure 1, c'est-à-dire du côté du second plateau, comportant des moyens de centrage par rapport à un avant-trou Figure 5 montre la face interne de ce second plateau, la position desdits moyens de centrage étant représentée réglée différemment que dans le cas de la figure 4. L'appareil représenté au dessin comprend essentiellement deux plateaux circulaires 1 et 2, disposés suivant un même axe 3 et qui, lors de l'utilisation de-cet appareil, se placent de part et d'autre de la paroi 4 dans laquelle doit être réalisé un trou circulaire, à partir d'un avant-trou existant de plus petit diamètre (voir figure 1). Le premier plateau circulaire 1, bien visible aux figures 2 et 3, comprend sur sa face interne, c'est-àdire sa face tournée vers le second plateau 2, trois rainures 5 de direction radiale, délimitées latéralement par des nervures 6 et séparées les unes des autres par des intervalles angulaires réguliers de 1200. Dans chaque rainure 5 est monté coulissant un bloc-support 7, portant un outil de découpage 8 en forme de molette, lequel est monté tournant autour d'un axe de direction radiale relativement au plateau circulaire 1. Chaque bloc porte-outil 7 possède un taraudage parallèle à l'axe 3, qui reçoit une vis de serrage 9 traversant une fente radiale 10 ménagée dans le fond de la rainure 5 correspondante. Contre la face externe du plateau 1 est accole un disque 11, coaxial audit plateau 1, dans lequel sot ménagées trois lumières incurvées 12 de meme forme, séparées les unes des autres par des intervalles angulaires réguliers de 1200, chaque lumière incurvée 12 du disque Il croisant l'une des fentes radiales 10 du plateau 1. Craque bloc pnrte-outil 7 Est positionné au point de croisement de la fente 10 et de la lumière 12 correspondantes, la ViS 9 traversant non seulement la fente 10 mais aussi la lumière 12 a leur point de croisement.La tête de la vis de serrage 9, par exemple à 'Zsix pans creux, s'applique par l'intermediaire d'au moins une rondelle 13 contre la face externe du disque 11. Le second plateau circulaire 2, bien visible aux figures 4 et 5, comprend un moyeu 14 traversé par trois petits axes 15, parallèles à l'axe général 3 et équidistants de ce dernier. Les trois petits axes 15, séparés les uns des autres par des intervalles angulaires réguliers de 1200, portent chacun à leur extrémité tournée vers le premier plateau 1 une pièce incurvée 16. quant à l'autre extrémité de chaque petit axe 15, elle est liée à une extrémité d'un levier 17, servant à commander le pivotement de cet axe 15, donc de la pièce incurvee 16 correspondante. Autour du moyeu 14 du plateau Z, contre la face externe de ce plateau 2, est monte un disque 78, possèdant trois lumières radiales 19 ménagées à des intervalles angulaires réguliers de 1200. L'extrémité éloignée de l'axe 15 de chaque levier 17 est munie d'un ergot 20, introduit dans l'une des lumières 13 du disque 18. Les deux plateaux circulaires 1 et 2 sont réunis coaxialement au moyen d'un boulon 21 (voir figure 1),qui traverse librement un alésage central 22 du second plateau 2 ainsi qu'une douille 23 solidaire du premier plateau 1, et qui vient se visser dans un écrou 24 solidaire du disque Il accolé au premier plateau 1. La tête 25 du boulon 21 prend appui contre la face externe du moyeu 14 du second plateau 2 par l'intermédiaire d'une butée à billes 26. On comprend que les deux plateaux circulaires 1 et 2, avec tous les organes qui leur sont lies, se trouvent ainsi réunis de façon démontahle, et,peuvent autre séparés afin d'être disposés de part et d'autre de la paroi 4, pour l'utilisation. de l'appareil. Auparavant, les trois outils de de coupage 8 auront éte positionnés sur un cercle de m & e rayon que celui du trou à obtenir.A cet effet, les vis 9 sont desserrées, et le disque Il est tourné par rapport au premier plateau 1, ce qui modifie la position du point de croisement de chaque fente radiale 10 avec la lumière incurvée 12 correspondante.Les variations de position de ce point de croisement sont suivies par la vis 9, donc par tout le bloc porte-outil 7 correspondant. Ainsi, les trois blocs porte-outil 7 sont depla- çables simultanément, le long des rainures 5, entre une position rapprochée au maximum de l'axe 3 (voir figure 3) et une position écartée au maximum de l'axe 3 (voir figure 2). Dans le premier cas, les trois outils de découpage 8 sont positionnés sur un cercle 27 de diamètre minimal dans le second cas, les mêmes outils sont positionnés sur un cercle 28 de diamètre maximal.Bien entendu, toutes les positions intermédiaires peuvent aussi être choisies. Une fois positionnés, les trois blocs porte-outils 7 sont immobilisés sur le plateau 1 par serrage des vis 9, ce qui lie aussi en rotation le disque 11 avec le plateau 1. Les pièces incurvées 16, montées pivotantes sur la face interne du second plateau 2, permettent de centrer ce plateau, donc l'ensemble de l'appareil, par rapport à 11 avant-trou de la paroi 4, comme l'expliquent les figures 4 et 5. En faisant tourner le disque 18 autour du moyeu 14 du plateau 2, l'on fait pivoter simultanément les trois leviers 17 dont les ergots 20 se déplacent le long des lumières radiales 19 du disque 18. Le pivotement desdits leviers 17 s'accompagne d'un pivotement égal des petits axes 15 et des pièces incurve as 16.Ces dernières sont ainsi déplaçab'ee, simultanément, à partir d'une première position extrtme représentée en traits continus sur la figure 4, dans laquelle elles s'inscrivent dans un cercle de diamètre relativement petit, vers une position telle que celle reprsentee sur la figure 5, dans laquelle elles sont écarSees, leurs extrémités libres extérieures définissant alors un cercle 29 de diamètre relativement grand.En faisant tourner davantage le disque 18 relativement au plateau 2, on fait passer les leviers 17 au-delà de la position "radiale" de la figure 5, jusqu'à la position indlquee en traits mixtes pour l'un des leviers 17 sur la figure 4, ce qui permet d'inscrire les placets 16 dans un cercle encore plus grand. Il va de soi que toutes les positions intermédiaires peuvent &commat;tre obtenues, ce qui permet de centrer l'appareil sur des avant-trous de diamètres très divers, évidemment compris entre certaines limites. Après le positionnement des outils de découpage 8 et la centrage de l'appareil, effectuas comme décrit cidessus, l'on peut proceder à l'ope'ration d'agrandissement du trou, en faisant tourner le plateau 1 qui porte les outils 8. Dans ce but, le plateau 1 est entraîné en rotation à l'aide d'une clé, par ltécrou 24, ce qui fait décrire à tous les outils 8 une même trajectoire circulaire. En immobilisant simultanément en rotation le boulon 21 par sa tête 25, on obtient que la rotation du plateau 1 s'accompagne d'un rapprochement des deux plateaux 1 et 2, permettant aux outils 8 de pénétrer dans la paroi 4. Après réalisation du trou, les deux plateaux 1 et 2 sont à nouveau séparés, pour permettre le retrait de l'appareil. Bien entendu, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'execution de cet appareil à percer ou à agrandir des trous circulaires qui a e' été décrite ci-dessus, à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application, et c'est ainsi, notamment, que - le nombre des outils de découpage n'est pas nécessairement égal à trois - les molettes, constituant ces outils de découpage, peuvent être remplacées par des outils du genre "couteaux"; ; - les leviers de centrage peuvent hêtre équipés en bout de roulements - l'entraînement en rotation peut être motorisé (par des moyens électriques, hydrauliques ou autres) - le plateau portant les outils de découpage peut hêtre désolidarisé de l'autre plateau, pour autre monté seul sur une perceuse ou sur toute autre machine à mandrin, pour découper un trou dans une pièce trop grande ou peu manoeuvrable. REVENDICATIONS 1. - Appareil à percer ou à agrandir des trous dans une paroi, caractérisé an ce qu'il comprend, en combinaison, deux plateaux circulaires (1,2) liés coaxialemant l'un à l'autre par des moyens (21 à 26) permettant de les déplacer l'un vers l'autre tout en les laissant libres de pivoter l'un par rapport à l'autre, le premier (1) de ces plateaux portant au moins deux outils (8) de découpage circulaire tournés vers le second plateau (2), outils dont la position par rapport à l'axe commun (3) des plateaux (1,2) est réglable et qui sont régulièrement répartis sur un même cercle du premier plateau (1). 2. - Appareil selon la revendication 1, caracterisé en ce que les moyens de liaison des plateaux (1,2) sont constitués par un boulon (21) coaxial aux deux plateaux (1,2) dont la tette (25) prend appui contre la face externe du second plateau (2) par l'intermédiaire d'une butée à billes (26), et dont ltécrou (24) est solidaire de la face externe du premier plateau (1). 3. - Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de réglage de la position des outils(B) de demupage circulaire par rapport à'axe commun (3) des deux plateaux (1,2) comprennent, d'une part, un montage coulissant de chacun de ces outils (8) le long d'une rainure radiale (5) du premier plateau (1) et, d'autre part, le passage d'éléments (9) liés à ces outils (8) au travers de lumières incurvées (12) ménageas dans on disque (11) accolé au premier plateau (1) et coaxial à ce dernier, des moyens (9, 13) étant prévus pour lier en rotation ledit disque (11) au premier plateau (1) ou pour l'en libérer. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément lié à chaque outil (B) et traversant une lumière incurvée (12) du disque (11) est une simple vis de serrage (9), servant non seulement au positionne- ment de l'outil (B), mais aussi à son blocage. 5. - Appareil selon l'ensemble des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'écrou (24), dans lequel se visse le boulon (21) réunissant coaxialement les deux plateaux circulaires(1,2), est solidaire du disque précite (11), accolé au premier plateau (1). 6. - Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les outils (B) de découpage circulaire sont des outils rotatifs, du genre "molettes" ou "couteaux", monts tournants autour d'axes de direction radiale relativement au plateau circulaire (1) qui les supporte. 7. - Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le second plateau (2) comporta sur sa face interne des moyens de centrage réglables (16), pour le positionnement exact de l'appareil par rapport à un avant-trou de la paroi à découper (4). 8. - Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce -que les moyens de centrage précités sont constitués par au moins trois pièces incurvées (16) montées pivotantes sur le second plateau (2), avec une répartition angulaire régulière autour d'axes parallèles à l'axe commun (3) des deux plateaux (1,2), chacune des pièces (16) en cause étant liée en rotation avec une extrémité d'un levier (17) dont l'autre extrémité, munie d'un ergot (20), coulisse dans une lumière radiale (19) d'un disque (18) accolé au second plateau (2) et monté rotatif suivant l'axe (3) de ce second plateau (2).