Brevet FR2911533A3 — publié le 20080725

FR 2911533 A3 20080725 FR 0850317 A 20080118 DISPOSITIF DE PERFORATION PERFECTIONNE ET MODULE DE PERFORATION CORRESPONDANT La présente invention concerne un dispositif de perforation. Plus spécifiquement, l'invention concerne un dispositif de perforation pour la perforation de profilés en aluminium ou analogues, tels qu'on les utilise pour le montage de fenêtres, de portes, de parements, de serres, et analogues. Il est bien connu que des profilés de ce type doivent être munis la plupart du temps de plusieurs trous de perforation présentant différentes formes et différentes dimensions, par exemple pour l'application de l'encadrement de porte et de fenêtre et pour la réalisation de liaisons des profilés entre eux ou avec des structures portantes. La perforation de profilés de ce type se déroule jusqu'à présent en plusieurs étapes, en utilisant un dispositif de perforation adapté qui est muni de plusieurs perforatrices possédant une configuration adaptée qui est différente pour chaque perforatrice, ces perforatrices étant logées dans un seul logement et étant entraînées de manière simultanée au moyen d'un seul cylindre. Un inconvénient lié à des machines de perforation de ce type réside dans le fait qu'elles sont très spécifiques pour chaque application et qu'elles ne peuvent par conséquent être utilisées que pour la perforation d'un seul type de constructions, comme par exemple un type déterminé de fenêtres, de portes ou analogues. Un autre inconvénient réside dans le fait que des dispositifs de perforation connus de ce type sont relativement complexes, partant relativement coûteux étant donné les frais élevés de développement et de fabrication. Un autre inconvénient encore réside dans le fait que dans le cas d'un défaut éventuel, le dispositif de perforation complet doit être renvoyé au fabricant à des fins de réparation, si bien que le propriétaire va subir un manque à gagner pendant un certain temps du fait de ne pas pouvoir disposer de son appareil de perforation. Un inconvénient supplémentaire réside dans le fait que les dispositifs de perforation connus comprennent un grand nombre de pièces différentes, si bien que le fabricant doit constituer des réserves importantes de différentes pièces de rechange. La présente invention a pour objet un dispositif de perforation qui offre une alternative aux dispositifs de perforation connus et qui ne présente pas un ou plusieurs des inconvénients susmentionnés, ainsi que d'autres. À cet effet, le dispositif de perforation perfectionné selon l'invention fait l'objet d'un montage modulaire à partir de modules de perforation séparés, chacun étant destiné à la réalisation d'un seul traitement de perforation, lesdits modules de perforation étant disposés sur un cadre de support et étant réalisés respectivement par un cylindre creux dans lequel vient se loger un piston de perforation mobile en direction axiale qui est muni, à son extrémité libre, d'un élément de perforation, le cylindre comportant une paroi de fermeture afin de former une chambre de pression entre la paroi de fermeture et le piston de perforation, ladite chambre de pression pouvant être mise en liaison avec un fluide sous pression pour la compression axiale du piston de perforation susmentionné lors de la perforation, un bloc porte-matrice étant fixé à l'opposé de l'élément de perforation, contre l'extrémité ouverte du cylindre, ledit bloc formant également un guidage pour le positionnement d'un profilé à perforer par rapport à l'élément de perforation. Un avantage lié à un dispositif de perforation de ce type réside dans le fait que chaque mouvement de perforation peut être réalisé séparément. Un autre avantage réside dans le fait que le dispositif de perforation est de construction modulaire, ce qui permet de répondre en souplesse aux besoins du marché et de construire l'appareil de manière très simple en fonction de l'application désirée. Un autre avantage de la structure modulaire réside dans le fait qu'en présence d'un défaut éventuel, seul le module correspondant devra être réparé, si bien que l'on n'est plus tenu de renvoyer pour réparation le dispositif dans son ensemble. En outre, les modules sont de constructions très simples, si bien que des réparations peuvent être réalisées sans difficulté par le propriétaire lui-même. Un avantage supplémentaire réside dans le fait que les modules comprennent des composants identiques, si bien que le dispositif de perforation présente un nombre très inférieur de pièces différentes ; par conséquent la réserve requise en pièces de rechange pour des réparations peut être fortement réduite par rapport à celle des dispositifs connus à l'heure actuelle. De préférence, l'élément de perforation et le bloc porte-matrice sont interchangeables et, à cet effet, sont fixés de préférence respectivement sur le piston de perforation et sur le cylindre au moyen de boulons. Ainsi, il est encore plus simple d'adapter les modules de perforation aux nécessités du moment. On obtient une plus grande flexibilité encore pour l'adaptation du dispositif de perforation et pour la mise en oeuvre de réparations, en prévoyant un bloc porte-matrice qui est constitué par une plaque porte-matrice et par une entretoise qui est montée entre la plaque porte-matrice et le cylindre et qui, conjointement avec le bloc porte-matrice, forme le guidage susmentionné pour le positionnement du profilé à perforer entre la plaque porte-matrice et l'entretoise ; dans ce cas, il est utile de rendre la plaque porte-matrice et l'entretoise interchangeables et de les fixer, à cet effet, de préférence respectivement au moyen de boulons. Conformément à une caractéristique plus préférée, on obtient une délimitation de la course du piston de perforation par le fait d'aplatir l'extrémité libre du piston de perforation sur une certaine longueur afin de former un épaulement qui est en mesure de coopérer avec une butée qui est formée par le bloc porte-matrice susmentionné. Ainsi, d'une manière relativement simple, on peut adapter la course du module de perforation en fonction de ce que l'on souhaite étant donné que le piston de perforation peut être remplacé, d'une manière relativement aisée, par un piston de perforation avec une longueur adaptée de la partie aplatie. Il suffit à cet effet de disposer d'une réserve d'un jeu de pistons de perforation dont les parties aplaties présentent des longueurs différentes. L'invention concerne également un module de perforation tel que décrit ci-dessus. Dans le but de mieux indiquer les caractéristiques de l'invention, on décrit ci-après, à titre d'exemple sans aucun caractère limitatif, une forme de réalisation préférée d'un dispositif de perforation perfectionné selon l'invention, en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente de manière schématique et dans une vue en perspective, un dispositif de perforation selon l'invention ; - la figure 2 représente, à une plus grande échelle, une vue en coupe transversale prise le long de la ligne II-II en figure 1 ; - les figures 3 et 4 représentent respectivement des vues en coupe prises le long des lignes III-III et IV-IV en figure 2 ; - les figures 5 et 6 représentent deux vues en coupe transversale, analogues à celle de la figure 2, mais au cours de deux étapes successives, qui sont franchies lors de la perforation. Le dispositif de perforation des figures 1 à 4 est constitué principalement par un cadre de support 2 sur lequel viennent se disposer un certain nombre de modules de perforation 3 selon l'invention, la position des modules de perforation 3 pouvant être modifiée, par exemple en montant lesdits modules sur un rail 4 du cadre de support 2, sur lequel ils peuvent coulisser. Les modules de perforation sont raccordés, via des conduits 5, à une source de pression 6 pour acheminer un fluide sous pression, ladite source de pression, dans l'exemple représenté, étant formée par ce que l'on appelle un amplificateur de pression ou un convertisseur de pression qui est en mesure de convertir, d'une manière connue, la basse pression émanant de circuit pneumatique en une pression hydraulique supérieure, telle qu'elle est requise pour la perforation. Comme représenté de manière plus détaillée dans les figures 2 à 4, chaque module de perforation 3 est formé par un cylindre creux 7 dans lequel est monté un piston de perforation 8 en mobilité axiale, conformément à la direction axiale X-X' du cylindre 7. Le cylindre creux 7 est ouvert à une de ses extrémités 9 et comprend une paroi de fermeture 10 pour former une chambre de pression 11 dans le cylindre 7 entre la paroi de fermeture 10 et le piston de perforation 8, qui peut être mise en liaison, via un conduit susmentionné 5 et un canal de raccordement 12 dans la paroi du cylindre 7, avec le fluide sous pression provenant de la source de pression 6. Le piston de perforation 8 est muni d'un joint d'étanchéité pour rendre étanche la chambre de pression 11. En outre, le piston de perforation 8 est muni d'une tête conique 14. Le dispositif de perforation 1 est également muni de moyens de retrait 15 pour la rétraction du piston de perforation 8. Ces moyens 15 sont formés, dans l'exemple représenté, par un piston de retrait 16 apte à se déplacer en direction axiale dans le cylindre précité 7 et qui est monté à cet effet dans une deuxième chambre de pression 17 dans le cylindre 7, qui est délimitée par la paroi de fermeture précitée 10 et par le piston de retrait 16, le piston de retrait 16 étant relié au piston de perforation 8 au moyen d'une tige 18 qui s'étend à travers un trou de montage 19 pratiqué dans la paroi de fermeture 10. La chambre de pression 17 est munie d'un canal de raccordement 20 pour le raccordement d'une pression pneumatique ou analogue, non représentée dans les figures. Des joints d'étanchéité 21 et 22 autour de la tige 18 procurent une étanchéité à la tige 18 dans le trou de montage 19, partant une étanchéité entre la première chambre de pression 11 et la deuxième chambre de pression 17. Le piston de retrait 16 est renfermé dans le cylindre 7 au moyen d'un couvercle 23 qui ferme l'extrémité 24 du cylindre 7 et qui est fixé dans le cylindre 7, par exemple au moyen d'une bague de blocage 25. Un canal d'aération 26 permet de ventiler l'espace 27 ménagé entre le piston de retrait 16 et le couvercle 23. Un joint torique 28 autour du piston de retrait 16 permet d'obtenir une étanchéité entre la chambre de pression 17 et l'espace 26. Le piston de perforation 8 est muni, à son extrémité libre, d'un élément de perforation 29 qui, dans le cas présent, peut être échangé en le munissant d'une plaque de base 29 A par laquelle il est fixé au moyen de boulons 30 sur une plaque intermédiaire 31, ladite plaque intermédiaire 31 elle-même étant vissée au moyen de boulons directement sur le piston de perforation 8. Il est clair que l'élément de perforation 29 peut également être fixé directement, en l'absence de la plaque intermédiaire 31, sur le piston de perforation 8, via des boulons ou analogues. Comme on peut le voir en figure 3, l'élément de perforation 29 possède, dans ce cas, une section transversale circulaire pour la perforation de trous de forme ronde. À l'opposé de l'élément de perforation 29, un bloc porte-matrice 33 est fixé contre l'extrémité ouverte 9 du cylindre 7, qui peut être réalisé en une seule pièce de métier de préférence constituée par une entretoise 34 qui est fixée contre l'extrémité précitée 9 du cylindre 7 au moyen de boulons 35, sur laquelle vient se fixer une plaque porte-matrice 36 au moyen de boulons 37. Dans la plaque porte-matrice 36 on prévoit, en ligne avec l'élément de perforation 29, un passage 38 dont la forme est complémentaire à la forme de l'élément de perforation 29 et qui représente par conséquent, dans ce cas, un alésage de forme ronde. Entre l'entretoise 34 et la plaque porte-matrice 36, on forme un canal profilé 39 qui représente un guidage pour le positionnement exact du profilé à perforer, par rapport à l'élément de perforation 29 et par conséquent pour le guidage axial du profilé à perforer, dans une direction Y-Y' transversale par rapport à la direction axiale X-X'. Étant donné que la plaque porte-matrice 36 et l'entretoise 34 sont vissés avec des boulons, elles sont aisément interchangeables. Il est clair que cette caractéristique peut également être rendue possible avec d'autres techniques de fixation amovibles. Dans l'entretoise 34, on prévoit un passage 40 pour l'élément de perforation 29 qui forme un guidage pour la plaque de base 29A de l'élément de perforation 29. La course du piston de perforation 8 est délimitée par le fait d'aplatir l'extrémité libre 41 du piston de perforation 8 sur une certaine longueur L en formant un épaulement 42 qui peut coopérer avec une butée 43 qui, dans ce cas, est formée par le côté supérieur du bloc porte-matrice 33. Le passage précité 40 forme, dans l'exemple représenté, également un guidage axial pour l'extrémité aplatie 41 du piston de perforation 8, si bien que ce guidage empêche que la possibilité pour le piston de perforation 8 de tourner autour de son propre axe, ce qui est requis dans le cas de découpes de forme non circulaire. La longueur du piston de perforation 8 lui procure son propre guidage axial, ainsi que celui de l'élément de perforation 29 qui y est monté, si bien que l'on ne doit prévoir aucun guidage supplémentaire. Le fonctionnement et l'utilisation du dispositif de perforation selon l'invention sont très simples et sont illustrés en se référant aux figures 5 et 6. En figure 1, on représente le module de perforation 3 à l'état de repos dans lequel le piston de perforation 8 et l'élément de perforation 29 qui y est fixé sont rétractés. Dans cette étape du module de perforation, comme représenté en figure 5, on peut faire avancer un profilé à perforer 44 dans sa direction longitudinale dans le canal 39 jusqu'à ce que le profilé 44 se trouve au bon endroit pour être perforé. Grâce à la forme du canal 39, le profilé 44 vient se disposer automatiquement dans sa direction transversale au bon endroit en dessous de l'élément de perforation 29. Une fois que le profilé 44 est disposé de manière correcte, la chambre de pression 11 est mise sous pression, par exemple via la pression hydraulique émanant de la source de pression 6, si bien que le piston de perforation 8 est comprimé avec l'élément de perforation 29 en direction du profilé 44, tant et si bien que, comme il est bien connu, le profilé 44 est perforé, comme représenté en figure 6, la matière 45 éliminée lors de la perforation étant évacuée via le passage 38. Après avoir perforé le profilé 44, la deuxième chambre de pression 17 est mise sous pression via le canal de raccordement 20, par exemple à partir d'un circuit pneumatique, si bien que le piston de retrait est poussé vers le haut afin de rétracter le piston de perforation 8 avec l'élément de perforation 29 jusque dans leur état de repos comme représenté en figure 5, tant et si bien que le module de perforation est prêt pour un travail de perforation suivant. Il est clair que les différentes parties du module de perforation 3 peuvent être très aisément démontées et très aisément remplacées en cas de réparation ou dans le cas où l'on souhaite par exemple passer d'un type de profilé à perforer 44 à un autre type ou bien pour la perforation d'autres formes que des trous circulaires ; dans ce cas, un autre bloc porte-matrice 33 et un autre élément de perforation 29 seront nécessaires. On peut également adapter très simplement la course de l'élément de perforation 29 en remplaçant le piston de perforation 8 par un autre piston de perforation 8 possédant une extrémité aplatie 41 plus longue ou plus courte. Le dispositif de perforation 1 peut être également adapté de manière très souple lors d'un changement d'application, étant donné que la position des modules de perforation peut être adaptée de manière aisée sur le cadre de support 2. Le cas échéant, le dispositif de perforation 1 peut être automatisé en adaptant un ou plusieurs capteurs pour la détection du profilé à perforer 44, lesdits capteurs étant raccordés à une commande pour l'activation automatique du module de perforation 3 lorsque le profilé 44 est placé dans la position désirée au sein du dispositif de perforation 1. La présente invention n'est en aucune manière limitée à la forme de réalisation décrite à titre d'exemple et représentée dans les figures ; un dispositif de perforation perfectionné selon l'invention peut être mis en oeuvre dans toutes sortes de formes et dans les dimensions les plus diverses, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de perforation perfectionné selon l'invention, caractérisé en ce qu'il fait l'objet d'un montage modulaire à partir de modules de perforation séparés (3), chacun étant destiné à la réalisation d'un seul traitement de perforation, lesdits modules de perforation (3) étant disposés sur un cadre de support (2) et étant réalisés respectivement par un cylindre creux (7) dans lequel vient se loger un piston de perforation (8) mobile en direction axiale qui est muni, à son extrémité libre (41), d'un élément de perforation (29), le cylindre (8) comportant une paroi de fermeture (10) afin de former une chambre de pression (11) entre la paroi de fermeture (10) et le piston de perforation (8), ladite chambre de pression (11) pouvant être mise en liaison avec un fluide sous pression pour la compression axiale du piston de perforation susmentionné (8) lors de la perforation, un bloc porte-matrice (33) étant fixé à l'opposé de l'élément de perforation (29), contre l'extrémité ouverte (9) du cylindre (7), ledit bloc formant également un guidage pour le positionnement d'un profilé à perforer (44) par rapport à l'élément de perforation (29). 2. Dispositif de perforation perfectionné selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de perforation (29) et le bloc porte-matrice (33) sont interchangeables et, à cet effet, sont fixés de préférence respectivement sur le piston de perforation (8) et sur le cylindre (7) au moyen de boulons (32-35-37). 3. Dispositif de perforation perfectionné selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le bloc porte-matrice (33) est constitué par une plaqueporte-matrice (36) et par une entretoise (34) qui est montée entre la plaque porte-matrice (36) et le cylindre (7) et qui, conjointement avec le bloc porte-matrice (33), forme le guidage susmentionné pour le positionnement du profilé à perforer (44) entre la plaque porte-matrice (36) et l'entretoise (34). 4. Dispositif de perforation perfectionné selon la revendication 3, caractérisé en ce que la plaque porte-matrice (36) et l'entretoise (34) sont interchangeables et, à cet effet, sont fixées de préférence respectivement au moyen de boulons (35-37). 5. Dispositif de perforation perfectionné selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la course du piston de perforation (8) est délimitée par le fait que l'extrémité libre (41) du piston de perforation (8) est aplatie sur une certaine longueur (L) afin de former un épaulement (42) qui est en mesure de coopérer avec une butée (43) qui est formée par le bloc porte-matrice susmentionné (33). 6. Dispositif de perforation perfectionné selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'entretoise (34) est munie d'un passage (40) pour l'élément de perforation (29) et en ce que ce passage (40) forme un guidage pour l'extrémité aplatie (41) du piston de perforation (8), qui empêche la rotation du piston de perforation (8) autour de son propre axe. 7. Dispositif de perforation perfectionné selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la longueur du piston de perforation (8) est suffisante pour rendre superflu un guidage supplémentaire de l'élément de perforation (29). 8. Dispositif de perforation perfectionné selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est muni de moyens de retrait (15) qui rétractent le piston de perforation (8) et l'élément de perforation (29) après la perforation. 9. Dispositif de perforation perfectionné selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de retrait (15) sont formés par un piston de retrait (16) apte à se déplacer en direction axiale et monté à cet effet dans une deuxième chambre de pression (17) dans le cylindre (7), le piston de retrait étant relié au piston de perforation (8). 10. Dispositif de perforation perfectionné selon la revendication 9, caractérisé en ce que le piston de retrait (16) est renfermé dans le cylindre (7) au moyen d'un couvercle (23). 11. Dispositif de perforation perfectionné selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que, pour la perforation, il est fait usage d'une pression hydraulique, tandis que pour le retrait du piston de perforation (8) et de l'élément de perforation (29), il est fait usage d'une pression pneumatique. 12. Dispositif de perforation perfectionné selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les modules de perforation (3) peuvent changer de position sur le cadre de support susmentionné (2). 13. Dispositif de perforation perfectionné selon la revendication 12, caractérisé en ce que les modules de perforation (3) sont montés sur un rail (4) le long duquel ils sont à même de glisser. 14. Dispositif de perforation perfectionné selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est muni d'au moins un capteur pour la détection d'un profilé à perforer (44) dans le module de perforation (3), ledit capteur étant raccordé à une commande pour l'activation automatique du module de perforation (3). 15. Module de perforation caractérisé en ce qu'il est formé par un cylindre creux (7) dans lequel est monté un piston de perforation (8) mobile en direction axiale, qui est muni à son extrémité libre (41) d'un élément de perforation (29), le cylindre (8) comportant une paroi de fermeture (10) pour la formation d'une chambre de pression (11) entre la paroi de fermeture (10) et le piston de perforation (8), ladite chambre de pression (11) pouvant être mise en liaison avec un fluide sous pression pour la compression axiale du piston de perforation précité (8) lors de la perforation, un bloc porte-matrice (33) étant fixé à l'opposé de l'élément de perforation (29), contre l'extrémité ouverte (9) du cylindre (7), ledit bloc formant dans le même temps un guidage pour le positionnement d'un profilé à perforer (44) par rapport à l'élément de perforation (29).