Brevet FR2790215A1 — publié le 20000901

! Equipement de sécurité pour machines électro-portatives tournantes et en particulier les perceuses, avec ou sans système de percussion. Les petites machines électro-portatives sont conçues pour réaliser des travaux ne nécessitant pas une grande force musculaire pour leur maintien en bonne position de travail, pour les perceuses à main en particulier leur mandrin accepte généralement des forets jusqu'à 10 ou 13 m/m de diamètre, mais il arrive fréquemment que leurs utilisateurs utilisent des forets nettement plus gros dont les " Queues " ont été réduites en diamètre pour entrer dans le mandrin ou des forets extensibles, et il y a de ce fait des risques de blessure pouvant être graves dans les cas ou le foret se bloque dans le trou en cours de perçage, en effet le moteur de la machine est bloqué brutalement provoquant une contre coup très brutal dans la main et l'avant bras de l'utilisateur,, ce risque existe du reste déjà bien avant la limite des 13 m/m indiquée ci dessus. Dans ces cas de blocage brutal la machine a tendance à " s'enrouler " autour du poignet et il y a risque de foulure et même de fracture pour le poignet et l'avant bras et la machine peut même être projetée violemment dans n'importe quelle direction ce qui aggrave encore les risques d'accidents.20 L'objet de la présente invention est de parer à ces risques tout en facilitant le travail et l'efficience de l'utilisateur, et ceci aussi bien pour l'ensemble du parc de machines existantes que pour les machines nouvelles non encore commercialisées. La quasi totalité des perceuses à main est, depuis des décennies,25 globalement en forme de revolver et comporte, d'avant en arrière, un mandrin porte-forets, un corps principal dans lequel est logé le moteur, et une poignée principale permettant le maintien de la machine en position de travail et la poussée axiale nécessaire, poignée munie d'un ou plusieurs boutons ou gâchette commandant diverses fonctions de la machine. L'avant du corps principal comporte généralement une zone de forme cylindrique dont le diamètre est de l'ordre d'une quarantaine de millimètres permettant, dans certains cas, de fixer la perceuse, à l'aide d'un collier, sur une platine autorisant un mouvement vertical ou horizontal de la perceuse selon que cette platine est elle même fixée35 horizontalement ou verticalement. Cette partie cylindrique peut recevoir également et accessoirement une courte poignée auxiliaire munie d'un collier de fixation, sur certaines perceuses puissantes et de haut de gamme il existe, généralement d'un seul côté du corps de la machine, un trou fileté permettant d'y visser une même courte poignée auxiliaire. La puissance du moteur électrique est généralement comprise entre 350 et 750 Watts, très rarement plus. Les doigts de la main tenant la poignée principale actionnent généralement le ou les boutons ou gâchettes de commande. La distance du centre d'action et de réaction de cette main par rapport à l'axe de perçage est le plus souvent d'environ 10 à 12 centimètres, le rôle de cette main est d'assurer le maintien en bonne position de la machine et la poussée axiale, par contre elle n'oppose qu'une résistance très faible à la contre- rotation de la perceuse survenant en cas de blocage brutal du foret, et ceci pour deux raisons principales: le " Moment " de la force contra- rotative de la main est très faible du fait de la courte distance séparant le point de son application de l'axe de la machine ( 10 à 12 cms) (le moment d'une force par rapport à un point est le produit de son intensité par la distance de ce point à la direction de la force). En outre il s'agit ici d'un simple " Moment " de force et non d'un " Couple " de forces ( un Couple est un système de deux forces parallèles égales et de sens contraire, mais non directement opposées. Un couple ne peut être équilibré que par un autre couple), or l'efficacité anti- rotatoire d'un " Couple est de beaucoup supérieure à celle d'un simple " Moment " de force. L'autre raison principale est que l'avant bras ne comporte pas de muscles capables de s'opposer directement à la contre-rotation de la machine, de ce fait la résistance anti-rotatoire du poignet n'est que la résultante, faible, des forces engendrées par des muscles non spécifiquement adaptés à cet effet et ne travaillant pas dans l'axe des forces à vaincre. En ce qui concerne la poignée auxiliaire elle permet la mise en action de muscles mieux adaptés mais le " Moment " de la force contre-rotatoire ainsi créé est lui aussi très faible puisque la distance d'application de cette force à l'axe est elle aussi d' environ 10 à 12 cms., cette poignée ne comporte jamais de moyens permettant la coupure du courant d'alimentation de la machine en cas d'incident. Des limiteurs de couple ont été utilisés pour limiter ces risques d'accidents mais ils ne sont pas toujours fiables et n'équipent que les machines de haut de gamme et ne peuvent être installés sur les machines existantes qui en sont dépourvues. A noter également que la poussée de l'utilisateur ne s'effectue pas selon l'axe de la machine et du foret, ce qui a pour conséquence d'entraîner une flexion du foret et donc un manque de précision dans l'alignement du trou ainsi qu'un risque de rupture du foret dans les petits diamètres. La meilleure façon de sécuriser les outillages à main portatifs et en particulier les perceuses, aussi bien pour l'ensemble du parc de machines existant dans le monde que pour celles à concevoir et à commercialiser dans l'avenir, est donc de faire en sorte que ce soient les muscles les mieux adaptés pour s'opposer à la force contra-rotatoire de la machine qui soient sollicités et que la distahice séparant les points d'application de cette force musculaire, de part et d'autre de la machine, soit aussi grande que possible de façon à constituer un " Couple " puissant s'opposant à cette force, on multiplie ainsi facilement par cinq ou dix l'effort résistant engendré par les DEUX mains ce qui réduit les risques de blessure à néant. 0511 y a lieu également de faire en sorte que la poussée s'effectue dans l'axe ou le plus près possible de l'axe de la machine et que la stabilité et l'inertie de la machine dans l'espace soient améliorées en faisant participer le torse ou le front au maintien ferme de la machine en bonne position de travail ce qui a, en outre, l'avantage de permettre une augmentation très sensible de l'effort de poussée sur la machine et donc sur le foret améliorant ainsi la rapidité et la régularité du perçage. C'est ce que permet la présente invention. La description détaillée des moyens mis en ouvre par l'invention est illustrée à l'aide des figures 1 à 4 La Fig 1 est une vue latérale d'ensemble d'une perceuse à main classique La Fig 2 est une vue d'ensemble latérale de la même perceuse mais munie des équipements de sécurité propres à l'invention La Fig 3 est une vue en élévation, en arrière du mandrin, sur une perceuse telle celle de la fig 2, munie de ses poignées de sécurité en position de travail ( soit poignées en une seule pièce fixée rigidement sur le collier de fixation, et donc non repliables, comme illustré sur la moitié gauche du dessin, ou avec une articulation permettant le repliement contre le corps de la machine comme illustré sur la moitié droite). Pour ne pas surcharger le dessin l'enroulement du fil électrique d'alimentation autour de la machine n'est pas représenté. La Fig 4 est une coupe sur une perceuse munie de ses poignées de sécurité repliées. L'équipement de sécurité objet de la présente invention comprend essentiellement une paire de " Poignées de sécurité " (1), munies de l'équipement électrique adéquat, créant un "Couple" résistant important s'opposant directement au couple engendré par la perceuse lors du blocage brutal d'un foret dans son trou, ainsi qu'un " Stabilisateur-Pousseur " permettant d'utiliser le torse ou le front pour augmenter l'inertie globale homme/machine et l'effort de poussée sur le foret, poignées et stabilisateur-pousseur peuvent être utilisés indépendamment l'un de l'autre. Cet équipement peut être légèrement différent selon qu'il est destiné à une machine existante ( A) ou à une machine de conception nouvelle ( B), les normes Nationales et Internationales pourraient avantageusement à l'avenir préconiser ou imposer de tels dispositifs de sécurité. A.- Dans le cas de machines existantes cet équipement de sécurité constitue un ensemble d'accessoires amovibles adaptables, les poignées de sécurité (1) sont dans ce cas soit reliées entre elles par un collier fendu (2) qui se fixe sur la partie cylindrique (3) existant à l'avant de toutes les perceuses, avec, quand nécessaire, interposition d'un anneau fendu (4) pour compenser les éventuelles différences de diamètre, un écrou classique ou à oreilles (5), ou tout autre système, permet de bloquer très fortement le collier (2) sur la machine. Les poignées de sécurité (1) peuvent être de nature et de formes très différentes et être par exemple constituées de simples profilés tels des tubes métalliques, plastiques ou en toute autre matière, ou de pièces moulées et/ou ou usinées, etc etc, elles peuvent être fixées, par vissage par exemple, sur le collier (2), ou soudées, ou être réalisées en une seule pièce avec ce collier, par moulage par exemple, cette disposition est illustrée sur la moitié gauche de la Fig.3, le nombre de variantes possible est quasiment infini, la fig 3 ne représente donc que l'une des nombreuses variantes possible, la caractéristique commune à ces différentes variantes est que ces poignées de sécurité (1) peuvent être tenues fermement par les mains, de part et d'autre du corps (6) de la machine, afin de pouvoir engendrer un Couple résistant C-C' important. Plus grande sera la longueur des poignées plus le couple créé sera grand et plus les risques d'accident seront réduits, la longueur n'est limitée que par des considérations morphologiques et pratiques d'encombrement. Dans une variante les poignées de sécurité (1) ne forment pas sur toute leur longueur un ensemble rigide en une seule pièce avec le collier (2) mais comportent une articulation (7) avec celui ci, à 90 environ et jouant dans un seul sens de l'avant vers l'arrière, afin de pouvoir être repliées contre les flancs de la machine quand elles ne sont pas utilisées, ceci pour réduire l'encombrement de l'ensemble, cette disposition est celle illustrée sur le partie droite de la Fig. 3. Dans une autre variante chacune des deux poignées de sécurité est décomposée en deux éléments emboîtés et/ou coulissants l'un dans l'autre ou articulés entre eux et pouvant se replier l'un sur l'autre, permettant une réduction encore plus importante de l'encombrement pour une longueur déployée totale encore plus grande. Les mains enserrant l'extrémité des poignées de sécurité (1) communiquent une poussée à la machine en même temps qu'elles s'opposent à sa rotation en formant un " Couple " résistant particulièrement efficace, dans un sens comme dans l'autre, tout en la maintenant dans le bon axe de perçage, par contre elles ne sont plus disponibles pour agir sur les boutons ou gâchettes situés sur la poignée (9) d'origine de la machine, c'est pourquoi la liaison électrique entre la machine et la prise de courant reliée au secteur est modifiée: l'extrémité de l'une ou l'autre de ces poignées de sécurité (1) comporte une prise mâle (11), de préférence encastrée, sur laquelle vient s'enficher une prise femelle (12), facilement débrochable, reliée à la source de courant et faisant isolant autour de la prise (11) pour empêcher d'éventuels risques d'électrocution. Cette prise mâle (11) est reliée à un interrupteur (13) (bouton ou gâchette par exemple) situé à la même extrémité de la poignée de sécurité (1) et conçu de façon à ce que, en cas d'incident ou de blocage du foret, le réflexe instinctif de l'utilisateur provoque la coupure instantanée du courant. La sortie de cet interrupteur (13) est reliée à une prise femelle (14) qui peut être située à côté de l'interrupteur (13) et donc à l'extrémité de la poignée de sécurité (1) ou mieux à proximité immédiate du corps (6) de la machine, cette prise femelle (14) reçoit la prise male (15) équipant normalement toutes les machines. Pour éviter que le câble électrique originel ne soit une gêne on l'enroule autour du corps (6) de la machine ou de la poignée d'origine (8) avant de relier le prise (15) à la prise (14). On peut aussi supprimer la longueur de fil inutile. Le circuit électrique est fermé grâce au bouton (9) qui bloque la gâchette (10) en position de marche. Les poignées de sécurité (1) peuvent également être fixées directement sur le corps de la machine par exemple grâce aux trous filetés (20), destinés à la fixation des poignées auxiliaires classiques, à la condition bien sûr qu'il en existe un de chaque côté du corps de la machine, le collier (2) n'est dans ce cas plus nécessaire. Que le point de fixation des poignées (1) soit en (3) ou en (20) l'effort de poussée sera toujours dans l'axe de la machine et du perçage ou à sa proximité immédiate ce qui est un autre avantage important de cet équipement de sécurité. L'équipement décrit ci dessus sera avantageusement complété par un système renforçant la stabilité dans l'espace de la machine et renforçant l'effort de poussée sur le foret: une plaque (16), éventuellement garnie d'un matériau assurant le confort d'utilisation, est fixée à l'extrémité d'un coulisseau (17) traversant une chape de fixation (18) solidaire soit du collier (2) soit du corps (6) de la machine ( par exemple en (20)), un système de blocage (19), tel un boulon classique ou à oreille, permet de régler le coulisseau à la bonne longueur en fonction de la morphologie de l'utilisateur qui pourra appuyer de tout son poids et de sa force sur la plaque (16) par l'intermédiaire de son front ou de son torse renforçant ainsi considérablement l'efficacité du percage tout en stabilisant la machine dans les trois dimensions de l'espace et en réduisant fortement les faux mouvements et les vibrations grâce à un accroissement important de l'inertie de l'ensemble utilisateur/machine. Les zones de fixation de la chape (18) étant les mêmes que celles des poignées (1) la poussée se fait également toujours dans l'axe de la machine ou à proximité immédiate. B.- Dans le cas de machines de conception nouvelle il sera possible bien entendu d'adopter les mêmes dispositions que ci dessus, il sera également possible de supprimer le collier (2), car les poignées de sécurité (1)10peuvent être aussi bien fixées en (20) ou en (3) par exemple, mais toute autre fixation spécifique peut dans ce cas être prévue dans ou sur le corps (6) de la machine. La chape de fixation (18) du coulisseau (17) du pousseur pourra être incorporée à l'une ou l'autre des poignées de sécurité (1) ou être fixée en (20), en (3) ou en tout autre endroit adapté. Dans ce cas de conception nouvelle la poignée (8) peut même éventuellement être purement et simplement supprimée. Dans tous les cas l'équipement électrique sera nouvellement conçu de façon à ce que les commandes d'interruption rapide du courant (13) soient disposées à la fois en bout d'une des poignées de sécurité (1) et également sur la poignée (8) ( si celle ci est conservée), pour être opérationnelles en toutes circonstances. Qu'il s'agisse de machines existantes ou de conception nouvelle la mise en oeuvre de l'équipement de sécurité décrit ci avant permet un accroissement de l'efficacité de l'effort de poussée. La tendance naturelle de 251'utilisateur à vouloir percer en une seule passe des trous de diamètre trop important par rapport à la puissance de la machine risque donc de se trouver renforcée, d'o risque de surchauffe ou même de " grillage " du moteur, c'est pourquoi il est utile de fournir avec cet équipement un tableau indiquant la plage des diamètres pouvant être percés en une seule passe en fonction de la puissance du moteur ou du diamètre nominal de perçage et du mandrin, ce tableau sera de préférence fixé à demeure sur l'une des poignées de sécurité (1), sur le corps (6) de la machine et/ou à l'arrière de la plaque (16). A titre d'exemple un tel tableau pourra se présenter de la façon suivante: DIAMETRES PERCAGE POUR MANDRINS DE 10 DE 13 0/10 0/13 /15 13/19 15/19 19/24 19/23 24/29 23/26 29/33 REVENDICATIONS l.Equipement de sécurité pour machines électro-portatives tournantes et en particulier les perceuses, avec ou sans système de percussion, caractérisé en ce que des poignées de sécurité (1) de grande longueur situées de part et d'autre de la machine permettent à l'utilisateur de la maintenir fermement avec les deux mains largement écartées en constituant un Couple résistant anti-rotatoire important s'opposant à la mise en rotation en sens inverse de la machine, que seul un couple inverse peut équilibrer efficacement, particulièrement en cas de blocage brutal, et en ce que l'une de ces poignées (1) est munie, à l'emplacement de la main, d'un interrupteur électrique (13) permettant la coupure instantanée du courant, et en ce que ces poignées (1) peuvent être réalisées en un seul ou plusieurs tronçons et se replier contre le corps (6) de la machine. 152. Equipement de sécurité selon revendication 1, caractérisé en ce qu'il est adapté aux machines existantes ainsi qu'à celles de conception nouvelle 3. Equipement de sécurité selon revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les poignées de sécurité (1) peuvent être fixées, par l'intermédiaire d'un collier (2) sur la partie cylindrique (3) existant à l'avant de la quasi totalité des machines existantes et/ou de conception nouvelle. 4. Equipement de sécurité selon revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les poignées de sécurité (1) peuvent être fixées sur les flancs de la machine et de part et d'autre de celle ci dans tous les cas de conception nouvelle et, quand il en existe, sur les trous filetés (20) pour les machines existantes. 5.Equipement de sécurité selon les revendications 1,2,3,4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens accroissant la stabilité inertielle de l'ensemble homme/machine et augmente la poussée exercée par l'utilisateur. 6. Equipement de sécurité selon revendication 5. Caractérisé en ce que l'un de ces moyens est constitué par une plaque (16), un coulisseau (17), une chape de fixation (18), et un moyen de blocage (19) 7. Equipement de sécurité selon revendications 1,2,3,4 5,6 Caractérisé en ce que le point d'application de la poussée exercée est dans l'axe ou très proche de l'axe de la machine. 8. Equipement de sécurité selon revendications 1,2,3,4,5,6,7 caractérisé en ce que les poignées de sécurité (1) se substituant à la poignée classique (8) celle ci peut être purement et simplement supprimée pour les machines de conception nouvelle. 9. Equipement de sécurité selon revendications 1,2,3,4,5,6,7,8 caractérisé en ce qu'un tableau résumant les diamètres de perçage possibles en une seule passe, en fonction de la puissance de la machine, peut être livré avec cet équipement et de préférence fixé à demeure sur celui ci.