Brevet FR2678966A1 — publié le 19930115

La présente invention a essentiellement pour objet un outil à détecteur intégré susceptible de signaler la présence d'un objet se trouvant dans la matière travaillée par l'outil, de façon à éviter la détérioration de cet objet par ledit outil. On a déjà proposé des outils à détecteur intégré répondant à la définition générale ci-dessus. C'est ainsi que dans le document US-A-4 600 356, on a proposé de combiner un détecteur avec un appareil d'excavation, de façon que ledit détecteur puisse détecter sélectivement les objets contenus dans le sol et tels que des conduites ou des câbles électriques. Toutefois, non seulement une telle combinaison est limitée aux appareils d'excavation, mais elle demeure compliquée et coûteuse à réaliser. Aussi, la présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients par le fait qu'elle vise une catégorie particulière d'outils auxquels est incorporé de manière simple et peu coûteuse un détecteur des objets pouvant être enfouis dans le sol. A cet effet, l'invention a pour objet un outil à détecteur intégré susceptible de signaler la présence d'un objet se trouvant dans la matière travaillée par l'outil, caractérisé en ce que ledit outil est un outil de forage, perçage, percussion ou analogue dans l'axe duquel est monté de façon amovible ledit détecteur. Autrement dit, l'outil en question possédant nécessairement un axe est muni d'un détecteur agencé dans cet axe, de sorte qu'il peut être facilement monté sur l'outil et démonté de celui-ci. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le détecteur est logé dans un carter en matériau amagnétique monté de façon amovible sur l'axe de l'extrémité libre ou active de l'outil, elle-même solidaire en rotation et/ou en translation de la partie restante de l'outil. On précisera encore ici que le détecteur est électriquement relié aux moyens de commande en rotation et/ou en translation de l'outil pour agir sur ces moyens en fonction des signaux transmis par ledit détecteur. Autrement dit, un signal envoyé dans le sol par tout moyen approprié, sera capté par le détecteur qui permettra non seulement la détection de la présence d'un objet enfoui dans le sol, mais provoquera aussi l'arrêt automatique de l'outil si un objet se trouve dans le trajet que suit l'outil ou à proximité de ce trajet. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'outil est associé à une machine ou un appareil équipé d'une unité de traitement des signaux provenant du détecteur et comprenant un récepteur pour le traitement de ces signaux et une interface d'asservissement des commandes principales de la machine ou de l'appareil. L'outil pourra être constitué par une tarière pour les travaux de forage, ou encore par un foret pour des travaux de perçage par rotation et/ou par percussion. Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels - la figure 1 est une vue très schématique et en élévation d'une machine de forage dont l'outil est équipé d'un détecteur selon les principes de l'invention ; et - la figure 2 est une vue schématique partielle et en coupe axiale d'un outil pouvant équiper cette machine. Sur la figure 1, on voit un outil 1 associé à une machine 2 qui, suivant l'exemple de réalisation représenté, est une machine de forage à faible profondeur. L'outil 1 comporte une extrémité libre ou active 3, revêtant par exemple la forme d'une tarière, comme on le voit bien sur la figure 2, et qui est susceptible d'effectuer des trous T dans le sol S sous l'effet de sa rotation imposée par un moteur M associé à la machine 2 par l'intermédiaire d'un bras 4 par exemple. La rotation de l'outil 1 s'effectue autour de son axe X-X', et, conformément à l'invention, dans l'axe X-X' et au niveau de l'extrémité active 3 de l'outil, est monté de façon amovible un détecteur 5 que l'on voit bien sur la figure 2. Ce détecteur pourra être du type électromagnétique, électronique, hydraulique, pneumatique, mécanique, ou même ultrasonique, et cela sans sortir du cadre de l'invention. Suivant l'exemple de réalisation visible sur la figure 2, le détecteur 5 est un détecteur du type électromagnétique, comportant une bobine 6 qui est sensible aux signaux électromagnétiques réfléchis par les ouvrages enfouis dans le sol, eux-même soumis à un champ électromagnétique émanant d'une source (non représentée) située hors sol. Ce détecteur déclenchera un processus d'alarme par l'intermédiaire d'un récepteur sur la machine 2, comme on le décrira plus loin. Ainsi, un objet O (figure 1), tel que par exemple un câble électrique se trouvant dans le sol S dans le trajet ou près du trajet de l'outil 1, pourra être détecté. Le détecteur 5, comme on le voit sur la figure 2 est logé dans un carter amagnétique 7 se situant dans l'axe X-X' et qui lui-même est monté de façon amovible sur l'extrémité active 3 de l'outil 1, cette extrémité active étant solidaire en rotation de la partie restante 8 de l'outil raccordé au moteur M, par tout moyen approprié. On a montré schématiquement en 9 sur la figure 2 la filerie reliant la bobine 6 à la machine de forage 2 qui, comme on le voit sur la figure 1, comporte une unité 10 de traitement des signaux provenant du détecteur 5 et comprenant un récepteur 11 pour le traitement de ces signaux et une interface 12 d'asservisssement des commandes principales de la machine 2. En d'autres termes, le moteur M est asservi aux signaux détectés par le détecteur 5, ce qui signifie qu'en cas de présence d'un objet O dans le trajet de l'outil 1, le moteur M s'arrêtera automatiquement et le forage en cours sera stoppé, de sorte que l'objet O se trouvant devant l'outil ou à proximité immédiate de celui-ci ne pourra pas être détérioré. Le carter amagnétique 7 formant avec son contenu 6 un module de détection amovible constitue avantageusement une protection mécanique pour ledit contenu, à savoir, dans l'exemple de réalisation représenté, la bobine 6 et ses éléments éventuellement associés. Ce module pourra être facilement monté, dans l'axe X-X' sur l'extrémité 3 de l'outil 1 qui, comme on le voit sur la figure 2, est une tarière. Mais l'outil pourrait être, sans sortir de l'invention, être constitué par tout outil, à condition qu'il s'agisse d'un outil admettant un axe, tel que par exemple un foret ou même un outil de percussion. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. C'est ainsi que le carter 7 du module de détection en tête de l'outil peut être monté de toute manière appropriée désirable et amovible sur ledit outil. Egalement, la partie détection du détecteur 5 pourra être quelconque, de même que les moyens de traitement des signaux faisant partie de l'appareil 2, lesquels seront évidemment fonction des moyens de détection utilisés. C'est dire que l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS i. Outil à détecteur intégré susceptible de signaler la présence d'un objet (o) se trouvant dans la matière travaillée par l'outil, caractérisé en ce que ledit outil est un outil de forage, perçage, percussion ou analogue dans l'axe (X-X') duquel est monté de façon amovible ledit détecteur (5). 2. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur (5) est loge dans un carter (7) en matériau amagnétique monté de façon amovible sur l'axe (X-X') de l'extrémité libre ou active (3) de l'outil, elle-même solidaire en rotation et/ou en translation de la partie restante (8) de l'outil. 3. Outil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le détecteur (5) est électriquement relié aux moyens de commande en rotation et/ou en translation de l'outil (1) pour agir sur ces moyens en fonction des signaux transmis par ledit détecteur. 4. Outil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est associé à une machine ou un appareil (2) équipé d'une unité (10) de traitement des signaux provenant du détecteur (5) et comprenant un récepteur (11) pour le traitement de ces signaux et une interface (12) d'asservissement des commandes principales de la machine ou de l'appareil. 5. Outil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est constitué par une tarière pour travaux de forage.