Brevet FR2806018A3 — publié le 20010914

FR 2806018 A3 20010914 FR 0003179 A 20000313 Outil coupant La présente invention concerne un outil qui avance en rota tion pour réaliser un trou traversant, un évidement ou un trou taraudé dans une pièce à usiner, et plus particulièrement un outil coupant amé lioré qui, même lorsqu'il est endommagé ou cassé, peut encore être utilisé. Un outil coupant classique utilisé pour faire un trou traver sant ou trou évidé (qu'il soit taraudé ou non), que ce soit pour une utilisation manuelle ou pour une utilisation avec un dispositif mécani que, comprend généralement une tige de forme allongée d'une certaine longueur est muni suivant sa direction axiale d'une partie active à une extrémité comportant des dents ou des lames pour couper la pièce, une partie de serrage à l'autre extrémité pour permettre à l'utilisateur de tenir l'outil avec un outil approprié afin de le faire tourner dans un sens prédéterminé, et une extension reliant la partie active à la partie de serrage. Prenons par exemple le taraud ordinaire. En utilisation, le ta raud doit être placé dans un trou dont le diamètre intérieur est infé rieur à son diamètre extérieur, et on doit le faire tourner d'avant ar rière pour couper la paroi intérieure du trou et retirer les copeaux. En outre, pour faciliter l'opération, l'extrémité distale de la partie active est conçu pour être conique, son diamètre extérieur se réduisant - duellement. Au cours du processus pendant lequel l'utilisateur fait tourner le taraud en avant et en arrière, celui-ci peut se casser facile ment, surtout au niveau de l'extrémité distale de la partie active, et partie cassée se trouve généralement fermement coincée dans le trou en cours d'usinage. Ceci pose un gros problème à l'utilisateur, puisque la réalisation du trou n'est pas encore finie et que le taraud cassé coin cé dans le trou est difficile à retirer. Dans le but de résoudre le problème mentionné ci-dessus, le document USP 5 299 105 divulgue un dispositif déversant un lubri fiant dans un trou taraudé afin de faciliter le retrait d'un taraud cassé. Cependant, étant donné que le lubrifiant ne peut pas pénétrer dans les filets, l'effet n'est pas satisfaisant. Le document USP 5 934 385 ensei gne l'utilisation d'un fluide sous pression pour commander ou entraîner le taraud. Toutefois, cette construction est compliquée et coûteuse, et n'est par conséquent pas largement adoptée. Un premier objet de la présente invention est d'offrir un nou vel outil coupant qui permet le retrait aisé d'une partie cassée dans la pièce. Un autre objet de la présente invention est d'offrir un outil coupant qui, bien que cassé, comporte une partie restant à la surface de la pièce usinée pour permettre à l'utilisateur d'effectuer le retrait de la partie cassée. Un autre objet encore de la présente invention est d'offrir un outil coupant empêche la plupart des cassures de se produire au ni veau de la partie active. Un objet supplémentaire de la présente invention est d'offrir un outil coupant qui, lorsqu'une partie autre que la partie active de ce dernier se casse voit ses parties restantes reliées à la partie active pour permettre à l'utilisateur de continuer l'opération de coupe. Afin d'atteindre les objets mentionnés ci-dessus, l'outil cou pant selon la présente invention comporte une partie active munie d'une pluralité de lames de coupe et conçue pour réaliser un trou ta raudé ou un trou dans une pièce prédéterminée, une première partie de serrage prévue à l'extrémité opposée à la partie active et conçue pour être serrée par un dispositif de serrage pour faciliter l'application lo cale d'une force, et une partie affaiblie disposée entre la partie active et la première partie de serrage et conçue pour supporter une force de torsion inférieure à celle supportée par les autres parties. L'outil coupant peut comprendre en outre une deuxième par- tie de serrage prévue entre la partie active et la première partie de ser rage et conçue pour l'application locale aisée d'une force un dispo sitif serrage pour serrer l'outil coupant. La deuxième partie de serrage peut se trouver entre la partie affaiblie et la première partie de serrage, mais aussi, en variante, entre la partie affaiblie et la partie active. La deuxième partie de serrage peut avoir une longueur prédé terminée s'étendant suivant la direction axiale de l'outil, partie af faiblie étant prévue sur la deuxième partie de serrage de sorte que la deuxième partie de serrage comporte une partie située au-dessus de la partie affaiblie et une autre partie située sous la partie affaiblie. L'outil coupant peut comprendre deux deuxièmes parties de serrage, prévues respectivement au-dessus et en-dessous de la partie affaiblie et s'étendant le long de la direction déterminée sur une cer taine longueur. La surface de la section de la partie affaiblie par rapport à la direction axiale de l'outil coupant peut être inférieure à la surface de la section des autres parties. La partie affaiblie peut être un trou traversant reliant les cô tés opposés d'une partie prédéterminée de l'outil coupant. Elle peut aussi être une rainure, de profondeur et de longueur prédéterminées, prévue sur un côté extérieur de l'outil coupant. Elle peut encore être une rainure annulaire dont l'axe corres pond la direction axiale de l'outil coupant. La partie affaiblie peut aussi être constituée d'au moins un évidement de profondeur prédéterminée et prévu sur un coté extérieur de l'outil coupant. La deuxième partie de serrage peut être une paire de faces planes et parallèles prévues sur des côtés extérieurs de l'outil coupant. La partie affaiblie peut alors être un trou traversant reliant ces deux faces planes. La partie affaiblie peut être un trou traversant traverse deux côtés extérieurs de l'outil coupant non pourvus des deux faces planes. La première partie de serrage peut être une paire de faces planes et parallèles prévues des côtés extérieurs de l'outil coupant. La partie active peut comporter au moins une lame de coupe s'étendant en hélice. La partie affaiblie, lors de l'utilisation de l'outil coupant dans une opération de coupe, est toujours située à la surface de la pièce usi née, et est prévue pour rompre lorsque l'outil coupant supporte une torsion excessive. Ainsi, la partie cassée dépasse toujours de la surfa ce de la pièce, grâce à quoi l'utilisateur peut utiliser la deuxième par tie de serrage pour continuer l'opération ou pour extraire la partie cas sée de la pièce. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée suivante, faite en référence aux dessins d'accom pagnement dans lesquels la figure 1 est vue en perspective du premier mode de réalisation préféré de la présente invention; la figure 2 est une vue en perspective du deuxième mode de réalisation préféré de la présente invention; la figure 3 est une vue en perspective du troisième mode de réalisation préféré de la présente invention; la figure 4 est une vue en perspective du quatrième mode de réalisation préféré de la présente invention; la figure 5 est une vue en perspective du cinquième mode de réalisation préféré de la présente invention; la figure 6 est une vue en perspective du sixième mode de réalisation préféré de la présente invention. Afin de faciliter la description des caractéristiques structurel les de la présente invention, un taraud qui permet de réaliser un trou taraudé dans une pièce à usiner (non représentée) sera pris comme exemple dans toute la description qui suit des modes de réalisation et des dessins. Mais en pratique, les caractéristiques structurelles peu vent aussi être adaptées pour un foret servant à réaliser un trou traver sant ou une cavité dans une pièce. En référence à la figure 1, un taraud 10 selon la présente in vention comporte le même axe long que les tarauds classiques, et com prend une partie active 12 en son extrémité inférieure pour réaliser un filetage dans un trou traversant (non représenté) d'une pièce à usiner, une première partie de serrage 13 en son extrémité supérieure conçue pour être serrée par un outil approprié, et une extension 14 reliant la partie active 12 à la première partie de serrage 13. L'extension 14 est munie d'une partie affaiblie 15. La partie affaiblie 15 comporte un trou traversant 50 qui traverse l'extension 14 entre deux côtés opposés, de sorte que cette partie réduit la surface de la section du taraud 10, par rapport à la section des autres parties du taraud 10, telles que partie active 12, la première partie de serrage 13, et les autres parties de l'extension 14. Par conséquent, si le maté riau de l'ensemble du taraud 10 est homogène et si les résistances par unité de surface sont équivalentes, la capacité de la partie affaiblie 15 à supporter une torsion est comparativement faible. En se basant sur la structure susmentionnée, lorsque l'utili sateur serre la première partie de serrage 13 avec un dispositif mécani que ou avec un outil à main, la partie active étant ensuite insérée dans un trou de la pièce à usiner, au cours du processus de coupe de la par tie active 12 pour former un trou taraudé dans la paroi intérieure de la pièce, dès que la force appliquée est excessive, la partie affaiblie 15 casse. Comme mentionné ci-dessus, étant donné que l'extension 14 de la partie affaiblie est prévue dans une partie située au-dessus de la partie active 12 du taraud 10 et qu'elle n'a pas de fonction de coupe, elle est toujours située à l'extérieur de la surface de la pièce lors de la coupe. Par conséquent, lorsque la partie affaiblie 15 casse, l'extension reste à l'extérieur de la surface de la pièce pour permettre à l'utilisa teur de faire tourner sans difficulté l'extension 14 pour retirer la partie active 12 de la pièce. Dans la présente invention, la direction de l'axe du trou tra versant 50 n'est pas nécessairement telle que représentée en figure 1, c'est-à-dire perpendiculaire à la direction axiale du taraud 10. En pra tique, cet axe peut être disposé en formant un angle (non représenté) inférieur à 90 degrés par rapport à l'axe de l'extension 14. Ceci est une autre façon possible de réaliser la partie affaiblie 15. En référence aux figures 2 et 3, afin de faciliter le retrait du taraud 10 cassé de la pièce à l'aide d'un outil à main ou d'un dispositif mécanique, les bords extérieurs de l'extension 14 peuvent être pourvus en outre de deux deuxièmes parties de serrage 52. Dans ces deux mo des de réalisation, deux parties planes parallèles sur des côtés exté rieurs opposés de l'extension 14 constituent les deux deuxièmes parties de serrage 52. Grâce à la structure des deux deuxièmes parties de serrage 52, après que l'utilisateur a retiré de l'outil la première partie de serra ge 13 qui est détachée de l'extension, il peut serrer les deux parties e serrage 52 pour continuer l'opération de taraudage, ou bien directe ment retirer la partie active 12 de la pièce. En outre, dans ces deux modes de réalisation, le trou traver sant 50 est conçu de façon à communiquer avec les deux deuxièmes parties de serrage planes 52 ou à travers les côtés extérieurs de l'ex tension 14 non munis des faces planes. Bien entendu, la position du trou traversant 50 peut égale ment être prévue pour être supérieure ou inférieure à chacune des deuxièmes parties de serrage 52 de façon à être située entre les deux deuxièmes parties de serrage 52 et la première partie de serrage 13 ou entre chacune des deuxièmes parties de serrage 52 et la partie active 12. En référence â la figure 4, la deuxième partie de serrage est représentée sous forme de tige rectangulaire comportant quatre faces planes, une certaine quantité de matière ayant par ailleurs été suppri mée. Deux rainures parallèles 50' sont prévues à l'emplacement de la partie affaiblie 15. Les deux rainures 50' peuvent traverser deux faces planes opposées ou bien communiquer avec des bords latéraux de deux faces planes opposées. En se référant â la figure 5, une rainure annulaire 50" est pré vue sur l'extension 14 pour former la partie affaiblie 15, et dont l'axe correspond à la direction axiale de l'outil coupant. On peut apprécier ici le fait que la surface de la section de la partie affaiblie 15 peut être réduite et que la forme de la section de la partie affaiblie 15 peut être modifiée. Une certaine quantité de matière est retirée des côtés exté rieurs de l'extension 14 pour former une pluralité de parties évidées sur les côtés extérieurs de l'extension 14. En référence à la figure 6, la partie affaiblie est formée par deux trous rectangulaires 50"' qui se croisent et dont les extrémités traversent les bords périphériques de l'extension 14. Chaque trou rec tangulaire 50"'a une section dont la forme est globalement rectangu laire, grâce à quoi, lorsque la partie affaiblie 15 du taraud 10 casse, chaque trou rectangulaire 50"' se retrouve exposé, en raison de la rup ture, sous forme de rainure. D'où la possibilité pour l'utilisateur d'uti liser un tournevis classique pour faire tourner l'extension 14 connectée à la partie active 12 via les rainures exposées afin de sortir cette der nière de la pièce usinée. Bien entendu, les trous rectangulaires 50"' ne sont qu'un exemple préféré de la présente invention. En pratique, leur section peut prendre une forme régulière, irrégulière, triangulaire, ou la forme d'autres polygones. Il est à noter que bien que des tarauds aient été pris comme exemple dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, si la partie active 12 est prévue pour être une lame s'étendant en hélice, l'outil coupant 10 est alors un foret ordinaire présentant les mêmes caracté ristiques structurelles et effets que ceux décrits précédemment. En ou tre, la première partie de serrage 13 mentionnée plus haut peut prendre une forme de tige rectangulaire, cylindrique ou toute autre forme ap propriée. II est bien entendu que la description qui précède n'a été don née qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la pré sente invention. REVENDICATIONS 1. Outil coupant (10) en forme de tige, caractérisé en ce qu'il comprend une partie active (12) munie d'une pluralité de lames de cou pe et conçue pour réaliser un trou taraudé ou un trou dans une pièce prédéterminée, une première partie de serrage (13) prévue à l'extrémité oppo sée à ladite partie active (12) et conçue pour être serrée par un dispo sitif de serrage pour faciliter l'application locale d'une force, et une partie affaiblie (15) prévue entre ladite partie active (12) et ladite première partie de serrage (13) et conçue pour supporter une force de torsion inférieure à celle supportée par les autres parties. 2. Outil coupant (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une deuxième partie de serrage (52) prévue entre ladite partie active (12) et ladite première partie de serrage (13) et conçue pour l'application locale aisée d'une force par un dispositif de serrage pour serrer ledit outil coupant (10). 3. Outil coupant ( selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite deuxième partie de serrage (52) se trouve entre ladite partie affaiblie (15) et ladite première partie de serrage (13). 4. Outil coupant (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite deuxième partie de serrage (52) se trouve entre ladite partie affaiblie (15) et ladite partie active (12). 5. Outil coupant (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite deuxième partie de serrage (52) a une longueur prédéter minée s'étendant suivant la direction axiale de l'outil (10), ladite par tie affaiblie (15) étant prévue sur ladite deuxième partie de serrage (52) de sorte que ladite deuxième partie de serrage comporte une par tie située au-dessus de ladite partie affaiblie (15) et une autre partie située sous ladite partie affaiblie (15). 6. Outil coupant ( selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux deuxièmes parties de serrage (52), lesdites deux deuxièmes parties de serrage étant prévues respectivement au- dessus et en-dessous de ladite partie affaiblie (15) et s'étendant le long de la direction déterminée sur une certaine longueur. 7. Outil coupant (10) selon la revendication 1 ou 2, caractéri sé en ce que la surface de la section de ladite partie affaiblie (15) par rapport à la direction axiale dudit outil coupant (10) est inférieure à la surface de la section des autres parties. 8. Outil coupant (10) selon la revendication 1 ou 2, caractéri sé en ce que ladite partie affaiblie (15) est un trou traversant reliant les côtés opposés d'une partie prédéterminée dudit outil coupant. Outil coupant (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite partie affaiblie (15) est une rainure, de profondeur et longueur prédéterminées, prévue sur un côté extérieur de l'outil coupant. 10. Outil coupant (10) selon la revendication 1 ou 2, caracté risé en que ladite partie affaiblie (15) est une rainure annulaire dont l'axe correspond à la direction axiale de l'outil coupant. 11. Outil coupant (10) selon la revendication 1 ou 2, caracté risé en ce que ladite partie affaiblie (15) est constituée d'au moins un évidement de profondeur prédéterminée et prévu sur un côté extérieur de l'outil coupant. 12. Outil coupant (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite deuxième partie de serrage (52) est une paire de faces planes et parallèles prévues sur des côtés extérieurs de l'outil coupant. 13. Outil coupant (10) selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite partie affaiblie (15) est un trou traversant reliant les dites deux faces planes. 14. Outil coupant (10) selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite partie affaiblie (15) est un trou traversant qui traverse deux côtés extérieurs de l'outil coupant non pourvus desdites deux fa ces planes. 15. Outil coupant (10) selon la revendication 1 ou 2, caracté risé en ce que ladite première partie de serrage (13) est une paire de faces planes et parallèles prévues sur des côtés extérieurs de l'outil coupant. 16. Outil coupant (10) selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite partie active (12) comporte au moins une lame de cou pe s'étendant en hélice.