Brevet FR2892335A1 — publié le 20070427

Cette invention se rapporte d'une manière générale à des outils de perçage et plus particulièrement à ce que l'on appelle des mèches à bois plates , qui sont utilisées de manière typique avec une perceuse afin de percer des trous dans du bois. Les mèches à bois plates sont largement utilisées pour percer des trous entre approximativement 6,35 mm et 31,75 mm de diamètre dans du bois et des matières tendres similaires, du fait qu'elles sont rapides, coupent bien, peuvent être réaffûtées, et sont relativement peu coûteuses. Leur nom dérive de la forme de la lame ou de l'élément de coupe, au contraire de la forme en spirale des mèches rondes et hélicoïdales. La lame, qui est habituellement forgée intégralement à partir du corps, est relativement mince et plate et peut avoir une largeur de plusieurs fois le diamètre du corps. Une mèche à bois plate connue est décrite dans le brevet des Etats-Unis numéro 4 682 917. Une coupe partielle de cette mèche est représentée perçant un trou dans la figure 8. Cette mèche 11 comprend une rainure 5 d'épaulement de lame 3 adjacente au bord de coupe de chaque épaulement. La rainure a une configuration en coupe qui a une partie de surface interne 7 et une partie de surface externe 9, la partie externe et la partie interne se composant de surfaces planes qui se rejoignent avec un angle. Les rainures d'épaulement de préférence ne s'étendent pas complètement jusqu'aux côtés extérieurs de la lame mais s'arrêtent en fait à l'intérieur des côtés de la lame. L'inventeur de la présente mèche a déterminé que, du fait que les parties de surface 7 et 9 comprennent des surfaces sensiblement planes qui se rejoignent avec un angle relativement aigu, le trajet approximatif de déplacement des copeaux générés par cette mèche est tel que représenté par les flèches dans la figure 8. Plus spécialement, les copeaux se recourbent le long de la face 9 jusqu'à ce qu'ils touchent la face 7 au point où ils sont renvoyés avec un angle assez marqué pratiquement perpendiculaire à la direction de déplacement de la mèche, représentée par la flèche C. Les copeaux sont piégés dans le trou 13 où ils sont entraînés en rotation par la lame de mèche 3 lorsque la mèche tourne jusqu'à ce que les copeaux soient éventuellement éjectés du trou. Il a été déterminé que le déplacement des copeaux à l'intérieur du trou 13 par la lame 3 ralentit la vitesse de perçage et exige de l'énergie. Ainsi, non seulement la vitesse de perçage est plus lente que ce qui est optimal, mais la quantité d'énergie utilisée pour percer le trou est accrue. L'utilisation d'énergie en excès pour percer le trou peut présenter un problème significatif du fait que de nombreuses perceuses sont alimentées par batterie de telle sorte que la nécessité d'une énergie additionnelle affecte de manière défavorable l'autonomie de la batterie avec pour résultat la nécessité de recharges de batterie plus fréquentes. Ainsi, il existe un besoin dans le domaine d'une mèche qui augmente la vitesse de perçage et qui exige moins de puissance. Dans ce but, selon l'invention, la mèche comporte . un corps (2); une lame (8) fixée sur le corps (2); un bord de coupe (18, 20) formé sur la lame (8); et une rainure lisse (50, 52) formée dans la lame (8) de façon adjacente au bord de coupe (18, 20). La mèche peut comprendre en outre un deuxième bord de coupe formé sur le corps (2) et une deuxième rainure lisse formée dans la lame 8 de façon adjacente au deuxième bord de coupe. Ainsi, la mèche de la présente invention comprend une lame de coupe formée préférentiellement à une extrémité d'un corps. La lame de coupe possède une paire d'épaulements de coupe qui s'étendent vers l'intérieur depuis les côtés extérieurs de la lame vers l'axe de mèche. Une pointe ayant des côtés convergents qui se rejoignent en un point s'étend depuis les épaulements. Le bord de coupe de chaque épaulement est biseauté par rapport au plan de la face de la lame. Une rainure est prévue sur la partie avant de chaque face de lame adjacente aux bords de coupe. Chaque rainure est une courbe continue qui crée un renfoncement ininterrompu sur chaque face de la lame qui facilite l'évacuation de copeaux, augmente la vitesse de perçage et abaisse la puissance exigée pour percer un trou. Un revêtement anti-adhésif peut être appliqué sur la lame afin de faciliter encore l'évacuation de copeaux. La figure 1 est une vue en plan d'une forme de réalisation de la mèche de l'invention. La figure 2 est une vue de côté de la mèche de la figure 1. La figure 3 est une vue de côté agrandie de la mèche de la figure 2. La figure 4 est une vue en bout de la mèche de la figure 1. La figure 5 est une vue en coupe partielle agrandie d'une forme de réalisation de la mèche de l'invention. La figure 6 est une vue en coupe partielle montrant la mèche de l'invention perçant un trou. La figure 7 est une vue en plan d'une autre forme de réalisation de la mèche de l'invention. 30 figure 8 est une vue en coupe partielle d'une mèche de l'art antérieur qui perce un trou. Si l'on se réfère plus particulièrement aux dessins, la mèche de l'invention est représentée d'une S manière générale en 1 et se compose d'un corps 2 ayant une queue hexagonale 4 formée à une extrémité afin d'engager un mandrin d'une perceuse en tant qu'outil électroportatif alimenté par fil ou par batterie. La queue hexagonale 4 peut être formée avec un renfoncement 6 devant être engagé 10 par le raccord rapide du mandrin de perceuse comme cela est connu dans le domaine. Le corps 2 est relié à une lame de coupe 8 ayant une première face de coupe 10 et une deuxième face de coupe 12, la lame étant reliée au corps avec un angle d'inclinaison a d'approximativement 2 degrés. Plus 15 spécialement, chaque face de la lame est inclinée par rapport à l'axe de rotation de la lame A-A d'approximativement 1 degré de telle sorte que l'angle entre les faces est d'approximativement 2 degrés. L'inclinaison à 2 degrés procure un corps légèrement plus 20 épais en augmentant ainsi la résistance de la mèche par rapport aux configurations conventionnelles. Un trou 25 peut être prévu pour suspendre la mèche pour le stockage. Alors que l'inclinaison de 2 degrés est une forme de réalisation préférée, les faces peuvent être rendues 25 parallèles l'une à l'autre de telle sorte que l'angle d'inclinaison est de 0 degré. La lame 8 possède une paire d'épaulements 14 et 16 qui forment des bords de coupe 18 et 20 respectivement. Les bords latéraux extérieurs 22 et 24 de la lame 8 sont 30 espacés l'un de l'autre d'approximativement le diamètre du trou souhaité. Les bords latéraux sont formés avec une inclinaison telle que la lame 8 est plus large près des épaulements 14 et 16 que près du corps 2 d'approximativement 0,25 mm afin de procurer un dégagement destiné à permettre à la lame de passer à travers matière qui est percée. Les bords latéraux extérieurs 22 et 24 sont également formés avec un biseau latéral E3 d'approximativement 7 degrés à 9 degrés afin de permettre à la lame de dégager le trou qui est percé lorsque la lame tourne comme cela est mieux représenté dans la figure 4. Si l'on se réfère à la figure 4, les bords de coupe 18 et 20 sont sur les bords avant de la lame 8 lorsque la lame tourne dans le sens de la flèche A. Les bords de coupe 18 et 20 sont formés, en partie, en biseautant les épaulements comme cela est mieux représenté dans la figure 3 afin de créer un angle aigu g entre les épaulements et le plan de la face de la lame. Dans une forme de réalisation, l'angle de biseau est de 12 degrés à 22 degrés avec un angle préféré de 15 degrés à 18 degrés. Avantageusement, la mèche comprend une pointe 26 sous la forme d'une pointe disposée sur l'axe longitudinal de la lame. La pointe 26, ayant des côtés convergents 28 et 30, s'étend depuis et entre les épaulements 14 et 16. Les côtés 28 et 30 de la pointe 26 se rejoignent au niveau du point 32. Dans une forme de réalisation, une pointe du type pyramide est créée, avec des surfaces 42 et 44 qui sont formées dans la pointe de telle sorte que la pointe se compose de quatre surfaces se rejoignant en un point. La pointe 26 a des bords de coupe 29 et 31 formés au niveau des bords avant de celle-ci. Des ergots 46 et 48 sont formés aux extrémités des épaulements 14 et 16 au niveau des premier et deuxième bords extérieurs 22 et 24. Les ergots 46 et 48 tracent et coupent la périphérie du trou afin de créer une ligne de coupe propre. De manière adjacente à et formant une partie de chaque bord de coupe 18 et 20, se trouvent des rainures 50 et 52, respectivement, qui facilitent le retrait des copeaux du trou, augmentent la vitesse de perçage et diminuent la puissance exigée pour percer le trou. Les rainures 50 et 52 définissent une surface qui a un profil lisse sans angles vifs ou surfaces plates qui freinent l'écoulement de copeaux hors trou percé. Dans une forme de réalisation, les rainures s'étendent sur approximativement 11,4 mm depuis le bord de coupe ou au moins un quart de la longueur de la lame. Avantageusement, les rainures 50 et 52 sont des surfaces courbes. De plus, les rainures 50 et 52 peuvent être identiques de telle sorte que l'on se réfère plus spécialement à la rainure 50 dans la figure 5 où la rainure 50 est formée avantageusement par une première surface courbe 54 et une deuxième surface courbe 56. Avantageusement ces surfaces courbes sont formées par des courbes avec deux rayons différents. Les centres de courbure de la première surface courbe 54 et de la deuxième surface courbe 56 sont disposés tous les deux sur une ligne sensiblement perpendiculaire à la lame 8. La première surface courbe 54 est sous la forme d'une surface courbe avec un rayon de courbure ri et s'étend depuis le bord de coupe 18 jusqu'à un point où le rayon est sensiblement perpendiculaire à la surface 10 de la lame 8. La première surface courbe 54, où elle coupe l'épaulement 14, définit le bord de coupe 18. Plus le rayon de courbure ri de cette surface est petit, plus le bord de coupe 18 est vif. Dans une forme de réalisation, le rayon ri est entre 7,4 et 17,6 mm avec un rayon préféré de 12,5 mm. La deuxième surface courbe 56 est formée avec un rayon de courbure r2 et s'étend depuis l'extrémité de la première surface courbe jusqu'à la surface 10 de lame 8. Le rayon est, dans une forme de réalisation, le double du rayon ri et est entre 19,9 et 30,1 mm avec un rayon préféré de 25 mm. Les surfaces courbes 54 et 56 sont disposées de telle sorte que la surface 54 est tangente à la surface 56 de telle sorte que la rainure 50 est lisse sans interruptions de surface prononcées. Les rainures 50 et 52 sont disposées de telle sorte qu'elles s'étendent latéralement depuis approximativement l'axe A-A de la lame 8 vers et à travers les surfaces extérieures 22 et 24 respectivement. Du fait que les rainures s'étendent jusqu'aux bords de la lame, la fabrication de la lame est simplifiée. Plus spécialement, une forme de lame de base peut être réalisée par exemple par un processus d'estampage où la forme de lame dépasse la largeur d'une gamme de lames finies. La forme de lame peut alors être découpée à la largeur souhaitée. Ceci doit être comparé à la situation où la rainure se termine à l'intérieur du bord de la lame de telle sorte que chaque largeur de lame finie doit être réalisée à partir d'une forme de lame qui est fabriquée spécialement pour cette largeur. Dans une forme de réalisation, les rainures 50 et 52 s'étendent dans la lame sur approximativement la moitié de l'épaisseur de la lame. Alors que les rainures sont représentées sous la forme de deux surfaces courbes ayant des rayons de courbure différents, les rainures peuvent être réalisées sous la forme d'une courbe ayant un rayon de courbure constant. De plus, les rainures peuvent se composer de plus de deux surfaces ayant des rayons de courbure différents. Par exemple, une troisième surface ayant un troisième rayon de courbure plus petit peut être formée entre la surface 54 et le bord de coupe 18 afin de créer un bord de coupe ayant un bord plus vif. Dans un tel agencement, la troisième surface courbe doit être disposée de manière tangente à la surface 54. De la même manière, une courbe additionnelle ayant un rayon de courbure plus grand peut être utilisé, en étant disposée de manière tangente à la deuxième surface courbe 56. fonctionnement de la mèche de l'invention va être décrit en se référant à la figure 6 où la mèche 1 est représentée perçant un trou 60. Lorsque les bords de coupe 18 et 20 engagent le fond du trou 60, des copeaux qui s'écoulent dans la direction des flèches sont produits. Plus spécialement, les copeaux sont en contact avec la surface 50 et sont projetés sensiblement parallèlement à la direction de déplacement de la mèche 1 (représentée par la flèche D} et propulsés hors du trou 60. Du fait que les rainures 50 et 52 sont sensiblement lisses et ne sont pas formées avec des angles ou d'autres saillies de surface, les copeaux peuvent s'écouler sensiblement parallèlement à l'axe de la mèche et sont rapidement éjectés du trou. Du fait que les copeaux sont rapidement éjectés du trou 60, ils ne sont pas entraînés en rotation dans le trou par la lame 8. Il en résulte que davantage de puissance utilisée pour entraîner en rotation la lame est utilisée pour le perçage, plutôt que d'être utilisée pour déplacer les copeaux dans le trou. Ainsi, la mèche de l'invention perce à une vitesse plus grande et utilise moins de puissance. Du fait que la lame utilise moins de puissance, on peut augmenter l'autonomie d'une perceuse typiquement alimentée par batterie. Une autre forme de réalisation de la mèche de l'invention est représentée dans la figure 7 et est similaire à la mèche 1 des figures 1 à 6, et des références identiques sont utilisées pour identifier les composants identiques dans la forme de réalisation illustrée dans la figure 7. La lame est revêtue avec un revêtement anti adhésif 62 afin d'améliorer encore la capacité de la lame à éjecter des copeaux du trou qui est percé. Dans une forme de réalisation, les rainures 50 et 52 sont recouvertes avec le revêtement anti-adhésif. Le revêtement peut être une peinture de revêtement en poudre qui comprend une poudre anti-adhésive telle que du TEFLON . Le revêtement peut être projeté ou trempé. Le revêtement peut être une matière thermoplastique qui est appliquée sous forme de poudre et ensuite chauffée afin de fondre sur la lame. En variante, le revêtement peut être une poudre thermodurcissable qui est appliquée sous une forme de poudre et chauffée, la chaleur permettant une réaction chimique qui lie le revêtement à la lame métallique. Bien que le revêtement anti-adhésif soit représenté appliqué sur les rainures, le revêtement peut être appliqué en d'autres points de la lame y compris la lame 8 complète. Des formes de réalisation spécifiques de l'invention sont décrites ici. Un homme du métier reconnaîtra que l'invention a d'autres applications dans d'autres environnements. De nombreuses formes de réalisation sont possibles. REVENDICATIONS 1. Mèche caractérisée en ce qu'elle comporte un corps (2); une lame (8) fixée sur le corps (2); un bord de coupe (18, 20) formé sur la lame (8); une rainure lisse (50, 52) formée dans la lame (8) de façon adjacente au bord de coupe (18, 20). 2. Mèche selon la revendication 1, caractérisée en ce que la rainure lisse (50, 52) est courbe. 3. Mèche selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la rainure (50, 52) forme une partie du bord de coupe (18, 20). 4. Mèche selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la rainure (50, 52) est formée par une première surface courbe (54) et une deuxième surface courbe (56). 5. Mèche selon la revendication 4, caractérisée en ce que la première surface courbe (54) et la deuxième surface courbe (56) ont des rayons de courbure (r1, r2) différents. 6. Mèche selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que la première surface courbe (54) est tangente à ladite deuxième surface courbe (56). 20 25. Mèche selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que la première surface courbe (54) a un premier rayon de courbure et la deuxième surface courbe (56) a un deuxième rayon de courbure , le deuxième rayon de courbure (r2) étant approximativement le double du premier rayon de courbure 8. Mèche selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la rainure (50, 52) est revêtue 10 avec un revêtement anti-adhésif. 9. Mèche selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un deuxième bord de coupe formé sur le corps (2); et 15 une deuxième rainure lisse formée dans la lame (8) de façon adjacente au deuxième bord de coupe. 10. Mèche selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend une pointe (26) 20 sous la forme d'une pointe disposée sur l'axe longitudinal de la lame (8). 11. Mèche selon la revendication 10, caractérisée en ce que la pointe (26) est une pointe de forme pyramidale. 25 12. Mèche selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la lame (8) comprend un premier bord extérieur {22) et un deuxième bord extérieur (24) et des ergots (46, 48) disposés au niveau des premier 30 et deuxième bords extérieurs (22, 24). 13. Mèche selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que la lame (8) comprend unpremier bord extérieur (22), ladite rainure (50) s'étendant jusqu'au dit premier bord extérieur (22). 14. Mèche selon la revendication 4, caractérisée en ce que la première surface courbe (54) a un rayon de courbure entre 7,4 et 17,6 mm. 15. Mèche selon la revendication 4, caractérisée en ce que la deuxième surface courbe (56) a un rayon de 10 courbure entre 19,9 et 30,1 mm. 16. Mèche selon la revendication 4, caractérisée en ce que les centres de courbure de la première surface courbe (54) et de la deuxième surface courbe (56) sont 15 disposés tous les deux sur une ligne sensiblement perpendiculaire à la lame (8). 17. Mèche caractérisée en ce qu'elle comporte : un corps (2); 20 une lame (8) fixée sur le corps (2); un bord de coupe (18, 20) formé sur la lame (8); une rainure lisse (50, 52) formée dans la lame (8) de façon adjacente au bord de coupe (18, 20); et une surface antiadhésive (62) sur la lame (8). 25 18. Mèche selon la revendication 17, caractérisée en ce que la surface antiadhésive (62) est sur la rainure (50, 52). 30 19. Mèche caractérisée en ce qu'elle comporte : un corps (2); une lame (8) fixée sur le corps (2); un bord de coupe (18, 20) formé sur la lame (8);une rainure lisse (50, 52) formée dans la lame (8) de façon adjacente au bord de coupe (18, 20), la rainure (50, 52) s'étendant jusqu'au bord de la lame (8).