Brevet FR2765821A1 — publié le 19990115

La présente invention concerne un appareil de perçage, et plus particulièrement un appareil de perçage capable de positionner de façon précise son outil de coupe à des positions qui correspondent à chacune des positions, disposées selon un pas prédéterminé, afin de former une pluralité de trous dans une pièce à usiner, comme par exemple un tube. On a décrit dans la demande de brevet japonais publiée sous le numéro (KOKAI) 6-270 005 un appareil de perçage traditionnel dans lequel une pièce à usiner est percée au moyen d'une perceuse à main. La figure 6 montre la perceuse à main utilisée dans cet appareil de perçage. Une perceuse à main 5 comprend un tube de succion 53 pour les copeaux, en forme de tuyau, une douille de guidage 55, un gabarit 56, un couvercle de protection anti-projections 57, et des moyens de collecte 58 pour les copeaux. Le tube 53 est repoussé en direction d'une pièce 60 au moyen d'un ressort 52, lequel est mobile parallèlement à un foret de perçage 59. La douille de guidage 55 comporte un trou de guidage afin de guider le foret 59, et elle est attachée à une plaque 54 qui est portée sur l'extrémité distale du tube 53 à angle droit par rapport à celui-ci. Le gabarit 56 comporte un perçage dans lequel est emboîtée une saillie formée sur l'extrémité distale de la douille 55 et présentant un diamètre inférieur au diamètre extérieur de la douille. Le gabarit 56 est placé en contact intime avec la surface de la pièce 60. Le couvercle 57, qui est monté sur le tube 53, est pressé contre le gabarit 56 afin de recouvrir la plaque porteuse 54 et la douille 55. Les moyens de collecte 58 sont connectés au tube 53, et ils servent à aspirer les copeaux, avec de l'air provenant de l'espace à l'intérieur du couvercle 57. Si la perceuse à main 51, placée dans la situation montrée à la figure 6, est déplacée vers le bas à l'encontre de la force de repoussement du ressort 52, le foret de perçage 59 descend parallèlement au tube 53, en étant guidé par le trou de guidage. Ensuite, le foret 59 peut percer la pièce 60 à des positions prédéterminées sur celle-ci. Comme l'appareil de perçage décrit ci-dessus n'est pas équipé d'un quelconque mécanisme de positionnement du tube, la perceuse à main peut être cependant abaissée en direction de la pièce sans fixer la position circonférentielle par rapport au tube et à la perceuse. Si la perceuse est abaissée tandis que son foret n'est pas précisément en alignement avec le trou de guidage, le foret de perçage vient par conséquent inévitablement interférer avec le guide et il est endommagé par celui-ci. En outre, le fonctionnement est malcommode puisqu'il exige un alignement visuel précis entre les positions respectives du foret de perçage et du trou de guidage. L'objectif de la présente invention est de proposer un appareil de perçage qui soit d'une structure simple, capable de percer de manière sûre et aisée une pièce à des positions précises sans provoquer d'endommagement de l'outil de perçage. Afin d'atteindre l'objectif ci-dessus, conformément à la présente invention, on propose un appareil de perçage qui comprend une partie stationnaire fixée à une pièce et présentant un trou de guidage, un pilier de support qui s'étend depuis la partie stationnaire, un élément coulissant monté sur le pilier de support de façon à être capable de coulisser dans la direction axiale et dans la direction circonférentielle, et une perceuse fixée sur l'élément coulissant et possédant un outil de coupe sur sa partie d'extrémité distale afin de percer la pièce. La perceuse est adaptée à se déplacer ensemble avec l'élément coulissant le long du pilier de support en direction de la pièce, de telle façon que l'outil de coupe passe à travers le trou de guidage afin de percer la pièce à usiner. L'appareil de perçage est caractérisé en ce qu'il comprend en outre une saillie formée sur l'un des éléments qui incluent le pilier de support et l'élément coulissant, et des moyens formant accès, formés dans l'autre élément et adaptés à permettre le passage de la saillie uniquement lorsqu'elle se trouve dans une position telle que l'outil de coupe peut être introduit dans le trou. Avec cet appareil de perçage, l'élément coulissant, et par conséquent le la perceuse, est déplacé le long du pilier de support tandis que la saillie passe à travers les moyens formant accès lorsque la perceuse est déplacée en direction de la pièce. Par conséquent, l'outil de coupe de la perceuse peut être introduit assurément à l'intérieur du trou de guidage de la partie stationnaire. Ainsi, on peut empêcher à l'outil de coupe de la perceuse de venir en contact avec la partie stationnaire dans une position non précise, qui dévie du trou de guidage de la partie stationnaire. Ainsi, l'appareil de perçage de l'invention peut présenter une construction très simple et il est capable de percer la pièce à des positions nécessaires, par une opération très simple, sans endommager son outil de coupe. De préférence, la partie stationnaire possède une pluralité de trous de guidage à travers lesquels l'outil de coupe peut être passé, et les moyens formant accès incluent une pluralité de gorges afin de permettre à l'outil de coupe de passer à travers les trous de guidage qui correspondent à ces gorges. Dans ce cas, les trous nécessaires peuvent être formés de manière efficace dans la pièce à oeuvrer sans enlever la partie stationnaire depuis cette pièce. De préférence, l'appareil de perçage comprend en outre une bague fixée au pilier de support, et les moyens formant accès sont formés dans la bague. Ainsi, la saillie peut être retenue au moyen de la bague lorsque l'outil de coupe n'est pas situé de telle manière que l'on puisse l'introduire dans les trous de guidage dans la partie stationnaire. De préférence, la partie stationnaire comporte une broche qui se projette vers le haut depuis une position sur celle-ci située à une distance circonférentielle depuis les trous de guidage, la broche étant adaptée à enlever les copeaux qui adhèrent à l'outil de coupe. De préférence, l'outil de coupe inclut en outre un évidement capable de stocker les copeaux, et une broche pilote dont la partie d'extrémité distale est repoussée de manière à se projeter hors de l'évidement, au moyen d'un ressort, et la broche a une taille telle qu'elle peut être introduite dans l'évidement. Ainsi, on peut enlever les copeaux sans dégager l'outil de coupe ou la perceuse. Dans le cas où les moyens formant accès incluent une gorge de passage adaptée à être alignée avec la saillie lorsque l'outil de coupe et la broche sont alignés dans la direction axiale, les copeaux peuvent être aisément enlevés de l'outil de coupe, de sorte que la pièce peut être percée de manière très efficace. De préférence, l'élément coulissant inclut une partie porteuse sur laquelle est fixée la perceuse et des tronçons de bras montés en pivotement sur le pilier de support, et il est monté sur le pilier de support au moyen des tronçons de bras en vue d'un déplacement dans la direction axiale et dans la direction circonférentielle. Ainsi, la saillie peut être aisément alignée avec les moyens formant accès. Dans le cas où l'appareil de perçage comprend encore un ressort afin de repousser les tronçons de bras de manière à se séparer de la partie stationnaire, le poids de la perceuse peut être soumis au moins partiellement à une réaction de la part du ressort, de sorte que le fonctionnement peut être aisément effectué en résistant au poids de la perceuse. De préférence encore, la partie stationnaire est pourvue d'une pince capable de tenir un tube. Dans ce cas, la partie stationnaire inclut de préférence un indicateur afin de positionner le tube. Des objectifs et des avantages additionnels de l'invention seront énoncés dans la description qui suit, et seront en partie rendus évidents par cette description, ou bien pourront être atteints par mise en oeuvre de l'invention. Les objectifs et les avantages l'invention peuvent être réalisés et obtenus au moyen des caractéristiques instrumentales et combinaisons particulièrement décrites ci-après. Les dessins ci-joints, qui sont incorporés ici et constituent une partie de la description, illustrent des modes de réalisation actuellement préférés de l'invention, et, conjointement avec la description générale donnée cidessus et la description détaillée des modes de réalisation préférés donnée ci-dessous, ils servent à expliquer les principes de l'invention. La figure 1 est une vue latérale d'un appareil de perçage selon un mode de réalisation de la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe prise le long de la ligne A-A de la figure 1, montrant la manière selon laquelle une saillie est emboîtée dans une gorge de moyens formant accès; la figure 3 est une vue en coupe semblable à la figure 2, montrant la manière selon laquelle la saillie est emboîtée dans une autre gorge des moyens formant accès la figure 4 est une vue en coupe semblable à la figure 2, montrant la manière selon laquelle la saillie est emboîtée dans encore une autre gorge des moyens formant accès lorsqu'un outil de coupe d'une perceuse électrique est aligné avec une broche pilote afin d'enlever des copeaux; les figures 5A à 5E sont des vues en coupe qui montrent de façon schématique la manière selon laquelle les copeaux sont enlevés depuis l'intérieur de l'outil de coupe de la perceuse électrique; et la figure 6 est une vue en coupe partielle d'une perceuse à main traditionnelle. Un appareil de perçage selon un mode de réalisation de la présente invention sera maintenant décrit en se référant aux dessins cijoints. La figure 1 montre l'appareil de perçage dans lequel une perceuse électrique 20 est montée en coulissement sur un pilier de support, lequel est dressé sur une pince à pièce, au moyen d'un élément coulissant. La figure 2 est une vue en coupe prise le long de la ligne A-A à la figure l, mais qui ne montre pas la machine perçage. Dans la figure 1, le numéro 1 désigne une pince à pièce afin de fixer une pièce à oeuvrer. La pince à pièce 1 est formée de la même manière qu'une pince à tube traditionnelle. La pince 1 qui est divisée en deux parties, une partie supérieure et une partie inférieure, est située dans la position montrée à la figure 1 en faisant basculer un bouton de commande 2 dans la direction montante lorsqu'on le regarde à la figure 1. Un pièce à oeuvrer (que l'on désignera dans ce qui suit comme "tube") 3 est fixée lorsque la pince à pièce 1 est serrée en faisant tourner le bouton 2 dans le sens des aiguilles d'une montre. Le tube 3 peut être relâché de telle manière que l'on desserre la pince 1 serrée en faisant tourner le bouton de commande 2 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, et en le basculant vers le bas. Un pilier de support 4 est dressé de façon fixe sur la pince à pièce 1 en utilisant des moyens appropriés. Comme montré dans la figure 2, deux trous de guidage 5 et 6, à bordure acérée, sont formés sur la circonférence d'un cercle autour de l'axe central du pilier 4, grâce à quoi deux perforations peuvent être formées à un pas prédéterminé dans le tube 3. En outre, une broche d'enlèvement de copeaux 7 (dont le fonctionnement sera décrit en détail plus loin) est prévue afin d'enlever les copeaux de l'outil de coupe 21 de la perceuse électrique 20. Les trous de guidage 5 et 6 sont pourvus de douilles de guidage 5a et 6a, respectivement. Le pilier de support 4 qui est dressé sur la pince à pièce 1 est situé dans la partie centrale d'un côté de la pince 1, tandis que la broche d'enlèvement de copeaux 7 est située sur un côté terminal de la pince 1. Sur les côtés opposés de la pince à pièce 1, on a en outre agencé individuellement des parties de positionnement 1 a, en alignement avec l'axe de chaque trou de guidage. Le pilier de support 4 est pourvu d'un ressort 8. Sur le ressort 8, des bras 9a et 9b supérieur et inférieur d'une plaque coulissante (élément coulissant) 9 sont montés en coulissement sur le pilier 4. La plaque coulissante 9 peut être déplacée manuellement vers le bas à l'encontre de la force de repoussement du ressort 8. Des tiges (saillies) 10 se projettent depuis cette partie de la plaque coulissante 9 qui est située entre les bras supérieur et inférieur 9a et 9b. D'autre part, le pilier de support 4 est pourvu d'une bague de guidage (élément de guidage) 11, qui peut être fixée dans des positions prédéterminées au moyen de vis 12, individuellement. Une tige d'arrêt 4a destinée à empêcher à la plaque coulissant 9 de s'échapper, est attachée sur la partie supérieure du pilier 4. Comme montré dans la figure 2, la bague de guidage 11 comporte des moyens formant accès 13 qui permettent le passage des tiges 10. Les moyens formant accès 13 correspondent dans leurs positions aux trous de guidage 5 et 6 dans la pince à pièce 1 et à la broche 7. Ce n'est que lorsque la position de chaque tige 10 sur la plaque coulissante 9 est alignée avec celle des moyens formant accès 13 de la bague de guidage 11, que les tiges 10 traversent les moyens formant accès 13 de la bague de guidage 11, suite à quoi la plaque coulissante 9 est autorisée à se déplacer vers le bas à l'encontre de la force de repoussement du ressort 8. Une perceuse électrique traditionnelle 20 est fixée de façon amovible sur la plaque coulissante 9 en utilisant des moyens appropriés. La perceuse électrique 20 est pourvue de l'outil de coupe 21, d'un guide 22, et d'un arbre 23. Un ressort 24 et une broche pilote 25 afin d'enlever des copeaux 3a depuis l'outil de coupe (foret de perçage) 21 sont introduits en coulissement dans l'arbre 23. L'extrémité distale de la broche 25 se projette depuis l'extrémité de l'coutil de coupe 21. En outre, la perceuse électrique 20 est pourvue d'un câble d'alimentation électrique 21, ou similaire. Ce qui va suivre est une description du fonctionnement de l'appareil de perçage construit de cette manière. Lorsqu'on perce le tube 3 au moyen de l'appareil de perçage assemblé de la manière montrée à la figure 1, on desserre le bouton de commande 2 en le faisant tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Ensuite, le bouton 2 est basculé vers le bas autour d'un arbre 2a afin de séparer les parties supérieure et inférieure de la pince à pièce 1, et le tube 3 est interposé entre les deux parties. Suite à ceci, le bouton 2 est basculé vers le haut, puis tourné dans le sens des aiguilles d'une montre afin de serrer la pince 20, suite à quoi le tube 3 est fixé. Ensuite, la position de la plaque coulissante 9 est ajustée manuellement dans la direction circonférentielle de façon que les tiges 10 sur la plaque coulissante 9 puissent se déplacer dans une gorge de guidage 13a des moyens formant accès 13 de la bague de guidage 11, comme montré dans la figure 2. Dans cette situation, la plaque de guidage 9, ensemble avec la perceuse électrique 20, est déplacée vers le bas. Ensuite, les tiges 10 traversent la gorge de guidage 13a, et l'outil de coupe 21 de la perceuse électrique 20 est aligné avec le trou de guidage 5 de la pince à pièce 1. Ainsi, l'outil de coupe 21 peut traverser la douille 5a pour atteindre le tube 3 et le perforer dans des positions prédéterminées. Après avoir terminé l'opération de perçage, la perceuse électrique 20 est tirée vers le haut au moyen de la force de repoussement du ressort 8, de sorte que les tiges 10 sur la plaque coulissante 9 sont situées au-dessus de la bague de guidage 11. La plaque coulissante 9 est alors tournée à nouveau dans la direction circonférentielle de manière que les tiges 10 soient alignées avec une gorge de guidage 1 3b à l'étape suivante, comme montré dans la figure 3. Ensuite, L'outil de coupe 21 de la perceuse électrique 20 est aligné avec le trou de guidage 6 de la pince à pièce 1. Ainsi, l'outil de coupe de 21 peut traverser la douille 6a afin de percer le tube 3. Comme décrit ci-dessus, l'appareil de perçage selon le présent mode de réalisation ne peut pas percer le tube 3 à moins que les tiges 10 sur la plaque coulissante 9 qui tient la perceuse électrique 20 ne traversent les moyens formant accès 13. Si les tiges 10 et les moyens formant accès 13 de la bague de guidage 11 ne sont pas en alignement, les tiges 10 vont inévitablement interférer avec la bague 11, de sorte que la plaque coulissante 9 ne peut pas se déplacer vers le bas. Ainsi, on peut éviter que l'outil de coupe 21 de la perceuse électrique 20 vienne buter contre les douilles 5a et 6a de la pince à pièce 1 et les endommager. Lorsque l'opération de perçage est terminée, le copeau 3a étant incliné de telle façon que la broche pilote 25 est pressée et le ressort 24 est comprimé, alors que la situation montrée dans la figure SA est remplacée par la situation montrée à la figure 5B, l'outil de coupe 21 est coincé avec le copeau incliné 3a, comme montré dans la figure 5C. Dans ce cas, le copeau 3a dans l'outil de coupe 21 peut être aisément enlevé de la manière suivante. Après avoir tiré la perceuse électrique 20 vers le haut, les tiges 10 de la plaque coulissante 9 sont alignées avec la gorge de guidage 13c qui correspond à la broche d'enlèvement de copeaux 7, comme montré à la figure 4. Dans cette situation, la perceuse électrique 20 est déplacée vers le bas. Suite à ceci, la position du copeau 3a dans l'outil de coupe de 21 est corrigée par la broche d'enlèvement de copeaux 7, comme montré dans la figure 5D. Lorsque la perceuse électrique 20 est alors déplacée vers le haut, comme montré dans la figure 5E, le copeau 3a peut être enlevé de l'outil de coupe 21, de telle manière qu'il est tenu entre la broche d'enlèvement de copeaux 7 et la broche pilote 25 qui est pressée par le ressort 24. À ce moment, la gorge de guidage 1 3c de la bague de guidage 1 1 et la broche d'enlèvement de copeaux 7 se correspondent l'une à l'autre en position. Par conséquent, simplement en déplaçant la perceuse électrique 20 vers le bas, l'outil de coupe 21 peut être aligné avec la broche d'enlèvement de copeaux 7 pour faciliter le fonctionnement précité. Dans l'appareil de perçage selon le présent mode réalisation, comme décrit ci-dessus, la perceuse électrique 20 ne peut pas être déplacée audessous de la bague de guidage 1 1 à moins que les tiges 10 sur la plaque coulissante 9 ne traversent les gorges de guidage 13a et 13b des moyens formant accès 13 de la bague 11. Par conséquent, il n'y a aucune possibilité que la perceuse électrique 20 soit déplacée sans alignement satisfaisant. Ainsi, on peut empêcher que l'outil de coupe 21 vienne buter contre les douilles 5a et 6a dans les trous de guidage 5 et 6 de la pince à pièce 1 et les endommager. Si l'outil de coupe 21 est coincé avec le copeau 3a pendant l'opération de perçage, on peut aisément enlever le copeau 3a depuis l'outil 21 au moyen de la broche d'enlèvement de copeaux 7. Ainsi, on peut améliorer l'efficacité du fonctionnement. Selon le mode de réalisation décrit ici, la plaque coulissante 9 qui tient la perceuse électrique 20 est montée en coulissement sur le pilier de support 4, et la plaque coulissante 9 et la bague de guidage 11 sont pourvues des tiges 10 et des gorges de guidage 13a et 13b des moyens formant accès 13, respectivement. En variante, le pilier de support 4 peut être cependant pourvu directement des moyens formant accès 13 ou des tiges 10. Le même effet peut être obtenu en dotant la bague de guidage 1 1 et la plaque coulissante 9 des tiges 10 et des moyens formant accès 13, respectivement. En outre, les perçages à former dans chaque pièce ne sont pas limités au nombre de deux. La pince à pièce peut être d'un type quelconque parmi divers autres types différents de celui qui est utilisé afin de pincer le tube 3. On doit comprendre qu'un homme de métier pourra procéder à divers changements et modifications de la présente invention sans s'éloigner de la portée ou de l'esprit de l'invention. En outre, le mode de réalisation décrit ici est donné uniquement à titre d'illustration, et il ne constitue par conséquent pas une limitation de l'invention. Des avantages et modifications additionnels apparaîtront aisément aux hommes de métier. Par conséquent, l'invention dans ses aspects les plus larges n'est pas limitée aux détails spécifiques et au mode de réalisation représentatif qui sont montrés et décrits ici. Par conséquent, I'on pourra procéder à diverses modifications sans s'éloigner de l'esprit et de la portée du concept général inventif tel qu'il est défini dans la présente demande de brevet, ainsi que leurs équivalents tecîmiques. Revendications 1. Appareil de perçage, comprenant un partie stationnaire (1) fixée à une pièce à usiner (3) et comportant un trou de guidage (5, 6), un pilier de support (4) qui s'étend depuis la partie stationnaire (1), un élément coulissant (9) monté sur le pilier de support (4) de façon à être capable de coulisser dans la direction axiale et dans la direction circonférentielle, et une perceuse (20) fixée sur l'élément coulissant et possédant un outil de coupe (21) sur sa partie d'extrémité distale afin de percer la pièce à oeuvrer, la perceuse étant adaptée à se déplacer avec l'élément coulissant le long du pilier de support en direction de la pièce, de façon que l'outil de coupe traverse le trou de guidage (5, 6) pour percer la pièce, L'appareil de perçage étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre une saillie (10) formée sur l'un des éléments qui incluent le pilier le support (4) et l'élément coulissant (9), et des moyens fonnant accès (13) formés dans l'autre de ces éléments et adaptés à permettre le passage de la saillie (10) uniquement lorsqu'elle est dans une position telle que l'outil de coupe (21) peut être introduit dans le trou (5, 6). 2. Appareil de perçage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie stationnaire (1) comporte une pluralité de trous de guidage (5, 6) à travers lesquels l'outil de coupe (21) est capable de passer, et en ce que lesdits moyens formant accès (13) incluent une pluralité de gorges (13a, 13b) pour pennettre à l'outil de coupe de traverser les trous qui correspondent à ces gorges. 3. Appareil de perçage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une bague (il) fixée au pilier de support (4), et en ce que lesdits moyens formant accès (13) sont formés dans la bague. 4. Appareil de perçage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite partie stationnaire (1) comporte une broche (7) qui se projette vers le haut depuis une position sur elle-même à une distance circonférentielle depuis les trous de guidage (5, 6), la broche étant adaptée à enlever des copeaux qui adhèrent à l'outil de coupe (21). 5. Appareil de perçage selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit outil de coupe (21) inclut un évidement capable de stocker les copeaux, et une broche pilote (25) dont la partie d'extrémité distale est sollicitée de manière à se projeter hors de l'évidement au moyen d'un ressort, et en ce que ladite broche (7) a une taille telle que la broche peut être introduite dans l'évidement. 6. Appareil de perçage selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens formant accès (13) incluent une gorge de passage (13c) adaptée à être alignée avec la saillie (10) lorsque l'outil de coupe (21) et la broche (7) sont alignés dans la direction axiale. 7. Appareil de perçage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément coulissant (9) inclut une partie porteuse sur laquelle est fixée la perceuse (20), et des tronçons de bras (9a, 9b) montés en basculement sur le pilier de support (4), et en ce qu'il est monté sur le pilier de support (4) au moyen des tronçons de bras afin de se déplacer dans la direction axiale et dans la direction circonférentielle. 8. Appareil de perçage selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un ressort (8) afin de repousser les tronçons de bras (9a, 9b) pour qu'ils se séparent depuis la partie stationnaire (1). 9. Appareil de perçage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie stationnaire (1) est pourvue d'une pince capable de tenir un tube (3). 10. Appareil de perçage selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite partie stationnaire (1) comporte un indicateur (la) afin de positionner le tube (3).