Brevet FR2847503A1 — publié le 20040528

La présente invention concerne un dispositif de positionnement d'un outil de perçage par rapport à un plan à percer: cloison, mur, plafond, plancher ou autre. Pour des raisons de qualité de travail mais aussi de stabilité, de sécurité et d'exactitude technique, il importe de percer d'équerre dans tous les cas par exemple de pose par fixation d'un objet à une paroi ou de passage d'un axe, d'une vis ou autre. Lors d'un perçage dans un plan vertical, si la visualisation de la perpendicularité dans le sens horizontal est obtenue par la vision stéréoscopique des yeux de l'opérateur, il n'en va pas de même dans le plan vertical o aucune référence par rapport à celui15 ci n'est visible, et de ce fait le positionnement est approximatif. On connaît déjà différents types d'accessoires de perceuses permettant de réaliser un perçage d'équerre. Parmi ceux-ci, on peut citer tout d'abord le dispositif de positionnement d'une perceuse selon le brevet US NI 2,744, 385, qui est fixé à la perceuse par vissage et qui présente deux niveaux à bulle cylindriques, un pour l'alignement horizontal et l'autre pour l'alignement vertical. On peut citer ensuite le dispositif de positionnement d'une perceuse selon le brevet US N0 4,564,322, qui est fixé à la perceuse sur un axe pivotant et qui présente des repères d'indexation de l'inclinaison de la perceuse dans le plan vertical ainsi qu'un niveau à bulle circulaire. Enfin, on peut citer le dispositif de positionnement d'une perceuse selon le brevet US No 4,393,599 qui comporte un support à fixer sur le mandrin de la perceuse, ce support portant un second mandrin dans le prolongement du premier destiné à être entraîné en rotation par celui-ci, et comportant un dispositif de positionnement avec deux niveaux à bulle. Un indicateur d'angle par gravité peut être prévu, permettant de lire l'inclinaison de la perceuse dans un plan vertical. Ces dispositifs ne donnent pas totale satisfaction. Pour le premier, les niveaux à bulles du dispositif de positionnement ne permettent pas de positionner la perceuse selon un angle choisi mais permettent seulement de percer selon un plan parallèle au plan horizontal et perpendiculaire au plan vertical. Pour le second, l'utilisation d'un niveau à bulle circulaire n'est pas du tout adaptée en raison des vibrations de la perceuse lors du perçage, vibrations qui perturbent fortement la lecture des niveaux sur le niveau à bulle. En outre, il est connu de l'homme du métier que l'utilisation d'un niveau à bulle circulaire est peu commode. Finalement, pour le troisième, sa conception complexe le rend difficile d'utilisation et prend beaucoup de temps pour être monté sur une perceuse. En outre, il n'est en définitive pas conçu pour positionner la perceuse selon un angle choisi, seul un indicateur d'inclinaison d'ailleurs peu lisible est prévu. En outre, selon l'inclinaison de la perceuse, il est parfois difficile pour l'utilisateur d'avoir une ligne de vue sur le dispositif de positionnement des documents précédents, inconvénient qui est parfois pallié dans d'autres inventions par l'utilisation de miroirs, mais qui présentent l'inconvénient d'être peu pratiques et de se salir rapidement en fonctionnement, rendant toute lecture difficile voire impossible. A cet effet, l'invention se rapporte à un dispositif de positionnement angulaire à monter sur un outil de perçage portatif par exemple une perceuse électroportative ou un perforateur par l'intermédiaire d'une bride immobilisée par serrage sur le nez de la perceuse ou du perforateur, dispositif dans lequel un tambour gradué contient un disque balancier ramené automatiquement en position d'équilibre par gravité permettant alors d'indiquer la verticale quelle que soit l'inclinaison de l'axe longitudinal de la perceuse. Cet ensemble est complété par un niveau à bulle disposé au-dessus de la bride. Avec le dispositif de positionnement de l'invention, l'inclinaison de l'axe longitudinal de perçage dans le plan vertical est obtenu par les repères du disque balancier par rapport à une graduation d'angle du disque fixe et peut être déterminée d'avance par exemple par l'index d'un curseur mobile ou par un index marqué sur le capot translucide ou transparent entourant l'ensemble formé par le disque fixe et le disque balancier. Dans le cas d'un perçage vertical (plafond ou plancher par exemple) aucune référence du plan de perçage n'est visible par l'opérateur. La lecture successive du repère sur le disque balancier et celui du niveau à bulle permet d'arriver simplement et rapidement à un positionnement de l'axe longitudinal de perçage par exemple perpendiculaire au plan de travail tel qu'une paroi, un plafond ou un plancher. En outre, lorsque la perceuse est utilisée en percussion ou sur un perforateur, seul le niveau cylindrique est affecté par les vibrations, le dispositif est compact et permet le positionnement de celui-ci dans tous les sens sur la perceuse. Enfin, par rapport aux dispositifs existants comportant un niveau à bulle pour chaque plan de référence, aucun miroir n'est nécessaire, les repères angulaires sur les disques sont visibles dans toutes les positions. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description de deux modes de réalisation qui va suivre, description faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective schématique du dispositif selon une première variante de l'invention monté par exemple sur une perceuse, celle-ci étant représentée en traits discontinus, la figure 2 est une vue en élévation du dispositif pour perceuse selon une deuxième variante de l'invention, 10. la figure 3 est une vue en plan du dispositif pour perceuse selon la deuxième variante de l'invention, la figure 4 est une vue de profil du côté du tambour à disque balancier dans le cas de la deuxième variante à index indépendant mobile, 15. la figure 5 est une vue analogue à la figure 4 dans le cas de la première variante à index marqué sur le chant du capot transparent, la figure 6 est une vue en élévation à l'état dissocié montrant les différentes parties composant le dispositif selon la première variante de l'invention sans son niveau à bulle, les figures 7 à 9 sont des vues de face des différentes parties de l'exemple de l'ensemble oscillant représentées sur la figure 6, respectivement le disque fixe formant obturateur côté bride, le disque mobile balancier intérieur, et le capot cylindrique extérieur dans le cas de la première variante, * les figures 10 à 12 sont des schémas illustrant l'utilisation de l'invention avant et pendant le perçage dans une paroi respectivement inclinée, de plafond, et de plancher. Le dispositif de positionnement angulaire de l'invention est constitué d'un support par exemple sous la forme d'une bride fendue 1 qui vient se monter fixe sur le collet 2 du nez 3 d'un outil portatif de perçage par exemple d'une perceuse 4. Dans une réalisation préférée, ce support en forme de bride est bloqué sur le collet de la perceuse à l'aide d'une vis de serrage enserrant le support autour du nez de la perceuse en rapprochant les deux bords de la fente. En plus de cette vis de serrage 5, la bride fendue 1 peut présenter un trou taraudé pour la fixation d'une poignée 6 et un perçage traversant pour le montage d'une éventuelle butée de profondeur (non représentée), celle-ci pouvant être bloquée par une vis. Pour des travaux de perçage, sur le mandrin de la perceuse est monté un forêt 7. Le support en forme de bride 1 reçoit sur sa partie supérieure un petit niveau à bulle 8 sous la forme d'une fiole à bulle 9 pour apprécier une horizontalité. Le corps paraléllépipédique de ce niveau à bulle 8 est monté fixe sur ou solidarisé au chant supérieur 10 de la bride pour permettre d'indiquer visuellement une direction parallèle au plan frontal de la bride. Cette direction, si le montage de la bride sur la perceuse est correct est une direction perpendiculaire à l'axe de perçage. Le but général de l'invention consiste à orienter l'axe de perçage de la perceuse le mieux possible perpendiculairement au plan de la face de la paroi ou de l'objet à percer ou en inclinaison selon un certain angle correspondant à un perçage en biais. Dans la pratique et pour le cas général, la face de la paroi à percer est soit horizontale soit verticale avec une précision propre au domaine d'utilisation. Le niveau à bulle 8 permet de garantir que le maintien de l'outil par l'opérateur est correct et de donner une indication d'écart angulaire du plan poignée-forêt par rapport au plan idéal de travail. Pour rendre compte de l'inclinaison, le dispositif de positionnement angulaire selon l'invention comporte un deuxième niveau 11 tout à fait particulier. Ce deuxième niveau 11 consiste en un ensemble pivotant 12 en forme de tambour monté latéralement en applique sur la bride du côté droit ou du côté gauche par exemple du côté droit comme représenté sur les figures 1, 2 et 3. Cet ensemble pivotant 12 en tambour se compose d'abord d'un disque fixe 13 monté au moyen par exemple de deux vis telles que 14 et 15 comme le montre la figure 7 sur le chant latéral de la bride 1, ensuite d'un disque balancier 16 monté oscillant par pivotement dans le plan médian de la bride autour d'un axe-pivot 17 et finalement d'un capot cylindrique de protection 18 enfermant l'ensemble comme représenté sur les figures. Le disque fixe 13 porte sur sa surface latérale une échelle sous la forme d'une graduation 19 par exemple sous la forme d'une échelle graduée en degrés de part et d'autre d'un repère central 20 référencé zéro. Le disque balancier 16 comporte sur sa surface latérale une succession de repères ou de flèches telles que 21 de concidence disposées à distance angulaire constante par exemple tous les 90 dont la position par rapport à l'échelle graduée donne l'inclinaison de l'axe de perçage en degrés par rapport à l'horizontale avec une précision estimée suffisante pour le travail courant effectué. Bien entendu, pour permettre la vision des indications, le capot 18 présente sur son chant au moins une partie transparente par exemple sur toute sa largeur et sur un secteur angulaire étendu ou sur toute sa circonférence. Cette fenêtre ou ce chant transparent permet la lecture de l'inclinaison en degrés sur une portion angulaire correspondant aux besoins de l'utilisation courante ou sur toute la circonférence. On peut bien entendu aussi envisager un chant transparent sur une demi circonférence seulement. Le disque fixe gradué 13 est immobilisé par exemple par les deux vis 14 et 15 le fixant au chant latéral adjacent de la bride 1 en même temps qu'une platine de fond et d'étanchéité 22 garnie d'un joint périmétrique d'étanchéité 23 sur lequel les bords du capot viennent porter. L'axe-pivot 17 est monté dans la bride et traverse la platine de fond 22 de capot et le disque fixe gradué 13 pour venir émerger sous la forme d'un bout d'arbre 24 sur une partie duquel est monté à pivotement le disque balancier 16. Selon la particularité de construction représentée sur les figures, l'axepivot 17 est étagé c'est-à-dire qu'il présente au moins un épaulement venant réduire son diamètre à la sortie du disque fixe 13 une première fois pour se terminer par une partie filetée 25 de plus faible diamètre. L'axe-pivot 17 est par exemple monté dans un alésage 26 usiné dans le corps de la bride 1 et immobilisé dans cet alésage 26 par une vis pointeau 27 traversant en son centre la paroi latérale de la bride 1 et venant s'engager dans une empreinte conique. Le disque balancier est monté sur l'arbre 24 par sa partie centrale palière 28 par exemple pourvue d'un roulement 29 à billes ou autre forme de roulement ou de palier, bague antifriction ou autre permettant de diminuer les frottements. L'extrémité filetée du bout d'arbre 24 traverse le capot 18. Un écrou 30 par exemple borgne vient immobiliser le capot 18 à travers au moins une rondelle plate 31 et une rondelle à effet élastique 32. Le capot 18 est conformé par exemple en coquille circulaire transparente obturée à l'une de ses extrémités par la platine de fond 22. Le disque balancier 16 dont un exemple de forme est représenté sur la figure 8 est un disque d'une certaine épaisseur dont la partie centrale 28 est évidée pour recevoir comme indiqué, par exemple un roulement 29 ou une bague antifriction ou tout autre moyen pour permettre un pivotement pratiquement exempt de frottement. Pour le rendre plus léger, mais surtout pour déporter son centre de gravité vers le bas, le disque balancier 16 présente en partie supérieure un évidemment technique traversant ou un ajourage 33 par exemple en forme de haricot. L'étendue de cet évidemment peut aller jusqu'à utiliser toute la partie supérieure du disque comme représenté sur la figure 8. Afin d'augmenter encore son rappel gravitaire vers le bas, un lest 34 est incorporé au disque dans la partie inférieure opposée comme représenté. Ce lest peut prendre la forme d'une pastille ou masselotte forcée dans un alésage ou rapportée ou tout autre moyen équivalent. De plus, afin de freiner et amortir les mouvements d'oscillation, il est prévu en partie inférieure une masse aimantée 35 notamment un aimant classique ou une ferrite par exemple sous la forme d'une pastille aimantée dont la face frontale est immobilisée dans le plan du disque balancier 16 pour venir à ras avec cette face. Pour assurer l'effet magnétique de freinage une platine circulaire de freinage 36 en métal magnétique par exemple en acier doux est montée par un manchon entretoise 37 sur l'arbre 24 et vient doubler le fond fermé de la coquille cylindrique du capot. Afin de faciliter l'utilisation pratique du dispositif selon l'invention, un index 38 permet de garder une position ou un angle de départ. Selon une première variante, l'index 38 est un simple marquage 39 sur le capot transparent par exemple sous la forme d'une flèche comme représenté sur la figure 1. Cet index est en principe fixe, mais peut se déplacer avec le capot par le mouvement de pivotement de celui-ci permis par la contrainte élastique de la rondelle élastique par l'intermédiaire de laquelle l'écrou de blocage porte sur la face avant du capot. Selon la deuxième variante représentée sur les figures 2, 3 et 4, l'index 38 est réalisé sous la forme par exemple d'un doigt radial 40 à extrémité coudée 41 formant index et monté pivotant sur l'extrémité filetée de l'arbre 24 également sous contrainte élastique apportée par une rondelle élastique et l'écrou de blocage. Ce doigt peut pivoter sur tout le pourtour du capot. Sa position de repos est la position centrale dans laquelle il peut être bloqué. Il permet lors du choix de l'angle déterminé, une visualisation rapide de celui-ci au cours de l'opération de perçage. On expliquera maintenant le fonctionnement du dispositif pour perceuse selon l'invention par différents exemples d'utilisation à l'aide des figures à 12 o l'angle "'" représente l'angle existant entre l'axe de perçage et la surface à percer. Perçage d'un trou perpendiculaire à une surface verticale (exemple MURCLOISON, etc.) Ce cas de figure est représenté en traits continus sur la figure 10. Le dispositif étant en place sur la perceuse, l'utilisateur positionne un des repères du disque balancier en face de la graduation la plus visible pour l'utilisateur, soit 0, soit 90 du disque fixe. Le perçage s'effectue en maintenant les deux repères (fixe et mobile) en face l'un de l'autre. La perpendicularité dans le plan horizontal s'effectue par l'opérateur visuellement (vision stéréoscopique). Perçage d'un trou perpendiculaire à une surface horizontale (exemple plancher, plafond) (figures 11 et 12) L'utilisateur positionne un des repères du disque balancier en face de la graduation 900 du disque fixe et dans l'autre plan, la perceuse de façon à avoir la bulle du niveau au centre des deux repères de la fiole. Perçage d'un trou incliné d'un angle suivant une perpendiculaire à l'horizontale ou à la verticale L'utilisateur positionne l'index du curseur en face de la graduation angulaire demandée du disque fixe et positionne la perceuse de façon à faire correspondre le repère du disque balancier en face de l'index mobile. Dans le cas d'un perçage vertical, il utilise le niveau pour la perpendicularité dans l'autre plan. Etant donné la graduation du disque fixe sur 3600 et les repères à 90 sur le disque balancier, le positionnement angulaire est visible dans tous les cas de figure. Perçage d'un trou perpendiculaire à un plan incliné d'un angle quelconque. Ce cas est représenté en traits discontinus sur la figure 10. Le dispositif étant démonté de la perceuse, on fixe le cylindre de contrôle (non représenté) sur celui-ci, on le pose sur la surface à percer en prenant soin de positionner la bulle du niveau entre ses repères, on déplace l'index du curseur ou du couvercle en face du repère du disque mobile (le plus visible lors de l'opération de perçage) celui- ci indiquera l'angle de la pièce à percer. On démonte le cylindre de contrôle, on remonte le dispositif sur la perceuse et on perce le trou en maintenant le repère du disque mobile en face de l'index du curseur ou de celui du couvercle. Dans le cas d'un perçage formant un angle "a" non perpendiculaire au plan incliné, on déplace, après réglage avec le cylindre de contrôle, l'index du curseur mobile ou celui du couvercle de la valeur en plus ou en moins de l'angle voulu. Ce dispositif muni de son cylindre de contrôle (non représenté) peut servir en outre de niveau double ou de clinomètre (recherche d'un angle ou positionnement d'une pièce par rapport à un angle donné). Dans le cas d'utilisation en perçage par percussion, les vibrations affectent le niveau à bulle mais n'ont aucun effet sur le disque balancier. En cas d'une utilisation gênante (près d'une cloison par exemple) il suffit de placer les disques du dispositif à droite ou à gauche, celui-ci étant ambidextre. On peut également envisager de nombreuses variantes des modes de réalisation précédents qui seront évidentes pour l'homme du métier sans s'écarter de la portée de l'invention. Par exemple, les parties constitutives du dispositif de l'invention sont préférentiellement assemblées par vissage. Il peut cependant être envisagé de remplacer tout ou partie de ces vis par des soudures, des rivets ou tout autre moyen adapté. D'autre part, la fabrication du dispositif selon l'invention peut être réalisée par injection en matière synthétique connue sous le sigle ABS ou autre matière équivalente pour le bricoleur occasionnel ou en alliage d'aluminium moulé sous pression pour les professionnels. En outre, la forme de la bride du dispositif de l'invention représentée sur les figures est uniquement donnée à titre d'exemple et pourra être librement modifiée par exemple pour l'adapter sur un perforateur. REVENDICATIONS 1. Dispositif de positionnement angulaire à monter sur un outil portatif de perçage par exemple une perceuse électroportative (4) par l'intermédiaire d'un support par exemple une bride (1) immobilisée par serrage sur le nez (3) de la perceuse (4), bride (1) présentant éventuellement une vis de blocage et un trou taraudé pour la fixation d'une poignée (6) permettant de percer un trou d'équerre ou suivant un angle donné, caractérisé en ce que sur la partie supérieure du support par exemple de la bride (1) se trouve monté un petit niveau à bulle (8) et en ce que latéralement au corps de la perceuse et à la bride se trouve monté sur le support, par exemple la bride, latéralement à celuici un ensemble de niveau oscillant par pivotement entre des positions d'écart angulaire et une position centrale d'équilibre correspondant à la verticale dans laquelle il se trouve ramené par effet gravitaire. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'ensemble de niveau oscillant se compose d'un disque fixe (13) portant des graduations et disposé juxtaposé et coaxial au disque fixe, un disque mobile de balancier (16) portant au moins un repère et monté à pivotement libre sur l'axe coaxial à celui du disque fixe (13) et lesté par une masselotte destinée à le ramener dans une position d'équilibre correspondant à la verticale. 3. Dispositif selon la revendication précédente caractérisé en ce que les composants de l'ensemble de niveau oscillant sont protégés par un capot (18) en forme de coquille cylindrique enfermant l'ensemble des deux disques (13) et (16) et dont l'axe est coaxial à l'ensemble de ces deux disques. 4. Dispositif selon la revendication précédente caractérisé en ce que le capot (18) est transparent et porte un index (38) marqué sur sa surface latérale. 5. Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'index (38) fait partie d'un curseur sous la forme d'un doigt radial pivotant terminé par l'index (38) venant d'équerre sur la surface latérale du capot (18) et mobile sur tout le pourtour cette surface latérale. 6. Dispositif selon revendication 2 caractérisé par le fait que l'angle de perçage est matérialisé par le déplacement d'un des repères du disque balancier (16) par rapport aux graduations du disque fixe (13). 7. Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que pour freiner et amortir les oscillations un aimant est prévu sur le disque balancier et une rondelle en métal magnétique acier est disposée en face du disque balancier (16). 8. Dispositif selon revendication 1 et 5 caractérisé par le fait que lors du choix de l'angle déterminé, le curseur mobile permet une visualisation rapide de celui-ci au cours de l'opération de perçage. 9. Dispositif selon revendication 1 caractérisé par le fait que le niveau à bulle (8) situé sur la face supérieure de la bride permet le positionnement perpendiculaire de la perceuse dans le plan parallèle à l'axe des disques gradués dans le cas de perçage vertical. 10. Dispositif selon revendication 1 ou 2 par le fait qu'étant démonté de la perceuse, il permet après montage sur un cylindre de contrôle de servir de niveau, d'inclinomètre pour le positionnement d'une pièce par rapport à un angle donné.