Brevet FR2911085A1 — publié le 20080711

L'invention se rapporte d'une maniêre générale à des outils de perçage du bois et plus particulièrement à des mèches. Des mèches destinées à percer des trous de diamètres présélectionnés dans une pièce sont connues. Ces mèches existent dans une variété de modèles. Un type de mèche est connu sous le nom de mèche à bois hélicoïdale. Ce type de mèche comprend une queue qui a une extrémité prévue pour être reliée à un mandrin d'un outil rotatif tel qu'un vilebrequin ou une perceuse. L'extrémité opposée de la queue supporte une mèche à bois hélicoïdale qui comporte une rainure qui se termine par une face de coupe destinée à percer un trou dans la pièce. L'élément de coupe peut également être formé avec une pointe pilote le long de son axe longitudinal afin de guider la mèche dans et à travers la pièce. Un autre type de mèche est connu sous le nom de mèche plate. Ce type de mèche comprend une queue qui a une extrémité prévue pour être reliée de manière libérable à un mandrin d'un outil rotatif tel qu'un vilebrequin ou une perceuse. L'extrémité opposée de la queue supporte un élément de coupe où l'élément de coupe est une lame essentiellement plate et relativement mince. Encore un autre type de mèche est une mèche qui a une multiplicité de rainures formées en spirale autour de l'axe longitudinal de la mèche. Les rainures définissent des bords de coupe destinés à couper la pièce. Bien que divers types de mèches soient connus, une mèche à bois perfectionnée est souhaitée. Une mèche comporte une queue définissant un axe longitudinal. Une tête de coupe est formée à une extrémité de la queue. Au moins un bord de coupe et une pointe de centrage sont formés sur la tête de coupe. La queue et une partie de la tête de coupe sont formées dans une première matière. bord de coupe, la pointe 2 de centrage et une partie de la tête de coupe sont formés dans une deuxième matière. Une soudure relie première matière et la deuxième matière. Un procédé de fabrication d'une mèche comporte le fait de prévoir une première ébauche d'une première matière et une deuxième ébauche d'une deuxième matière. La première ébauche est soudée sur la deuxième ébauche. Une tête de coupe est usinée dans la première ébauche et la deuxième ébauche de telle sorte que la tête de coupe est formée à la fois dans la première matière et la deuxième matière. Le procédé peut comprendre en outre le fait de traiter thermiquement la tête de coupe usinée. La figure 1 est une vue de côté d'une forme 15 de réalisation de la mèche de l'invention. La figure 2 est un dessin schématique illustrant les processus de fabrication principaux pour la fabrication de la mèche de l'invention. La figure 3 est une vue de côté d'une autre 20 forme de réalisation de la mèche de l'invention. La figure 4 est une vue de côté d'encore une autre forme de réalisation de la mèche de l'invention. La figure 5 est un organigramme illustrant une forme de réalisation d'un procédé de fabrication de 25 la mèche de l'invention. Si l'on se réfère à la figure 1, une forme de réalisation d'une mèche bimétallique est représentée d'une manière générale en 1 et comporte une queue 2 ayant un raccord rapide 4 disposé à une première 30 extrémité de celle-ci. Le raccord rapide 4 peut comprendre une multiplicité de faces plates 4a prévues pour être reçues et retenues dans un mandrin d'un outil rotatif tel qu'un tournevis ou une perceuse. Un renfoncement 4b peut être formé autour de la 35 circonférence de la queue afin d'être engagé de manière libérable par le raccord rapide de l'outil rotatif. D'autres configurations de la queue 2 peuvent également être utilisées pour relier la mèche à un outil d'entraînement rotatif. Une tête de coupe 6 est formée sur l'extrémité opposée de la queue 2 par rapport au raccord rapide 4. La tête de coupe 6 est prévue pour couper du bois et peut comprendre une multiplicité de rainures 8 définissant une multiplicité de nervures 10 entre elles. Dans la forme de réalisation de la figure 1, trois rainures et trois nervures sont représentées bien que la tête de coupe puisse avoir différents nombres de rainures et une série de conceptions. Chaque nervure 10 a une face de coupe 12 formée au niveau de son extrémité distale. La face de coupe s'étend de manière typique depuis les bords latéraux des nervures 10 jusqu'à une pointe de centrage ou pilote 16 disposée le long de l'axe longitudinal A-A de la mèche. Dans la forme de réalisation illustrée, la pointe de centrage 16 est une vis 18 ayant des filets 18a pour le centrage de la mèche et l'avance de la mèche à travers le bois. La vis 18 peut être remplacée par une pointe comme cela est représenté sur la figure 4. La pointe de centrage 16 peut être rendue amovible de telle sorte qu'une pointe cassée peut être remplacée. Avec une pointe de centrage remplaçable, la pointe de centrage est de préférence fabriquée en acier rapide (HSS) sous la forme d'un composant séparé. Chaque face de coupe 12 peut être formée avec un angle de coupe afin de créer un bord de coupe affûté 12a sur chacune des nervures de façon à couper la matière lorsque la mèche tourne. La mèche 1 est formée avec au moins deux parties différentes composées de matières différentes reliées de manière permanente ensemble afin de créer une mèche unitaire d'une seule pièce. La première partie 20a est formée dans une première matière telle que de l'acier au carbone 1065. La première partie 20a s'étend depuis l'extrémité proximale 22 de la mèche jusqu'à une ligne de soudure 24. La deuxième partie 20b est formée dans une deuxième matière telle que de l'acier rapide (HSS). La deuxième partie 20b s'étend depuis l'extrémité distale 26 de la mèche jusqu'à la ligne de soudure 24 et comprend les bords de coupe 12a et la pointe de centrage 16. Dans une forme de réalisation, la ligne de soudure 24 est située dans la tête de coupe 6 de telle sorte que les rainures 8 et les nervures 10 ont une première partie qui est formée dans la première matière et une deuxième partie qui est formée dans la deuxième matière. Dans une forme de réalisation, la taille de la deuxième partie est déterminée afin de réduire au minimum la quantité d'acier rapide utilisée tout en permettant néanmoins une bonne soudure entre la première partie et la deuxième partie. La deuxième matière qui constitue les bords de coupe et la pointe de centrage est plus dure et/ou plus résistante que la première matière. Alors que la ligne de soudure 24 est représentée dans la figure 1 afin d'illustrer la soudure entre la première partie 20a et la deuxième partie 20b, la transition entre ces parties est lisse, uniforme et ininterrompue de telle sorte que la première partie a une transition régulière dans la deuxième partie. Une deuxième forme de réalisation d'une mèche est représentée dans la figure 3 et comporte une mèche à bois hélicoïdale à rainure unique 100. La mèche à bois hélicoïdale 100 comporte une queue 102 ayant un raccord rapide 104 disposé à une première extrémité de celle-ci. Le raccord rapide 104 peut comprendre une multiplicité de faces plates 104a et un renfoncement 104b, comme cela a été décrit précédemment, qui peuvent être engagés de manière libérable par le raccord rapide de l'outil rotatif. Une tête de coupe 106 est formée sur l'extrémité opposée de la queue 102 par rapport au raccord rapide 104. La tête de coupe 106 est prévue pour couper le bois et peut comprendre une rainure 5 unique 108 définissant une nervure 110. La nervure 110 a une face de coupe 112 formée au niveau de son extrémité distale. La face de coupe 112 s'étend de manière typique depuis le bord latéral de la nervure 110 jusqu'à une pointe de centrage ou pilote 116 située le long de l'axe longitudinal A-A de la mèche hélicoïdale. Dans la forme de réalisation illustrée, la pointe de centrage 116 est une vis 118 ayant des filets afin de centrer la mèche hélicoïdale et avancer la mèche hélicoïdale à travers le bois. La vis 118 peut être remplacée par une pointe comme cela est représenté sur la figure 4. La vis peut également être rendue démontable comme cela a été décrit précédemment. La face de coupe 112 est formée avec un angle de coupe afin de créer un bord de coupe affûté 112a pour couper la matière pendant que la mèche hélicoïdale tourne. La mèche hélicoïdale est formée avec au moins deux parties différentes composées de matières différentes reliées de manière permanente ensemble de façon à créer une mèche hélicoïdale unitaire d'une seule pièce. La première partie 120a est formée dans une première matière telle que de l'acier au carbone 1065. La première partie 120a s'étend depuis l'extrémité proximale 122 de la mèche hélicoïdale jusqu'à une ligne de soudure 124. La deuxième partie 120b est formée dans une deuxième matière telle que de l'acier rapide (HSS). La deuxième partie 120b s'étend depuis l'extrémité distale 126 de la mèche hélicoïdale jusqu'à la ligne soudure 124 et comprend le bord de coupe 112a et la pointe de centrage 116. Dans une forme de réalisation, la ligne de soudure 124 se trouve dans une partie centrale de la tête de coupe 106 de telle 6 sorte qu'une première partie de la rainure et de la nervure est formée dans la première matière et une deuxième partie de la rainure 108 et de la nervure 110 est formée dans la deuxième matière. Dans une forme de réalisation, la deuxième matière qui comprend les bords de coupe et la pointe de centrage est plus dure et/ou plus résistante que la première matière. Alors que la ligne de soudure 124 est représentée dans la figure 3 pour illustrer la soudure entre la première partie 120a et la deuxième partie 120b, la transition entre ces parties est lisse, uniforme et ininterrompue de telle sorte que la première partie a une transition régulière dans la deuxième partie. Une troisième forme de réalisation d'une mèche est représentée dans la figure 4 et comporte une mèche plate 300. La mèche plate 300 comporte une queue 302 ayant un raccord rapide 304 disposé à une première extrémité de celle-ci. Le raccord rapide 304 peut comprendre une multiplicité de faces plates 304a et un renfoncement 304b, comme cela a été décrit précédemment, qui peuvent être engagés de manière libérable par le raccord rapide de l'outil rotatif. Une tête de coupe 306 est formée sur l'extrémité opposée de la queue 302 par rapport au raccord rapide 304. La tête de coupe 306 est prévue pour couper le bois et peut comprendre une lame plate relativement large 310. La lame 310 a une paire de faces de coupe 312 formées au niveau de son extrémité distale. Les faces de coupe 312 s'étendent de manière typique depuis les bords latéraux de la tête de coupe 306 jusqu'à une pointe de centrage ou pilote 316 située le long de l'axe longitudinal A-A de la mèche. Dans la forme de réalisation illustrée, la pointe de centrage 316 est une pointe 318 ayant des bords de coupe sensiblement droits 318a formés sur des côtés opposés de la pointe 318 afin de percer un trou pilote dans la 7 matière qui est percée de façon à centrer et guider la mèche. La pointe 318 peut être remplacée par une pointe de vis comme cela est représenté sur les figures 1 et 3. La pointe peut également être rendue démontable comme cela a été décrit précédemment. Les faces de coupe 312 sont formées avec un angle de coupe de façon à créer des bords de coupe affûtés 312a destinés à couper la matière pendant que la mèche tourne. La mèche est formée avec au moins deux parties différentes composées de matières différentes reliées de manière permanente ensemble afin de créer une mèche unitaire d'une seule pièce. La première partie 320a est formée dans une première matière telle que de l'acier au carbone 1065. La première partie 320a s'étend depuis l'extrémité proximale 322 de la mèche jusqu'à une ligne de soudure 324. La deuxième partie 320b est formée dans une deuxième matière telle que de l'acier rapide (HSS). La deuxième partie 320b s'étend depuis l'extrémité discale 326 de la mèche jusqu'à la ligne de soudure 324 et comprend les bords de coupe 312a et la pointe de centrage 316. Dans une forme de réalisation, la ligne de soudure 324 est située dans une partie centrale de la tête de coupe 306 de telle sorte qu'une première partie de la lame 310 est formée dans la première matière et une deuxième partie de la lame 310 est formée dans la deuxième matière. Dans une forme de réalisation, la deuxième matière qui comprend les bords de coupe et la pointe de centrage est plus dure et/ou plus résistante que la première matière. Alors que la ligne de soudure 324 est représentée dans la figure 5 afin d'illustrer la soudure entre la première partie 320a et la deuxième partie 320b, la transition entre ces parties est lisse, uniforme et ininterrompue de telle sorte que la première partie a une transition régulière dans la deuxième partie. 8 Les mèches construites comme cela a été décrit ci-dessus peuvent être utilisées dans n'importe quelle application de perçage du bois mais sont particulièrement appropriées dans des applications où la mèche peut entrer en contact avec des obstacles dans le bois tels que des clous, des vis, d'autres éléments de fixation ou d'autres corps étrangers comprenant des objets métalliques. Les mèches fabriquées selon l'invention se sont avérées être plus de quatre fois plus durable que des mèches à bois existantes en acier au carbone tout en étant assez peu coûteuses pour une utilisation comme outils de perçage du bois. Par exemple, une mèche en acier au carbone devient inefficace pour le perçage du bois après avoir rencontré une à deux douzaines de clous. La mèche de l'invention peut percer à travers plus de cent clous et être toujours efficace pour percer des trous dans des poteaux en pin de 2 par 4. Le procédé de fabrication de la mèche bimétallique va être décrit en se référant aux figures 2 et 5. Dans une forme de réalisation, une ébauche cylindrique 201 de la première matière et une ébauche cylindrique 202 de la deuxième matière sont prévues (bloc 501). Alors que, dans une forme de réalisation, les ébauches sont cylindriques, des ébauches ayant d'autres formes peuvent être utilisées. L'ébauche 201 est soudée sur une ébauche 202 afin de créer une ébauche bimétallique (bloc 502). N'importe quelle technique de soudage appropriée peut être utilisée en incluant la soudure électrique, par brasage, par rotation, par induction ou par résistance. Une fois que les ébauches sont soudées ensemble, les rainures et la pointe de centrage sont usinées dans les ébauches combinées (bloc 503). Les rainures peuvent être usinées dans les deux matières dans une unique opération d'usinage. La queue est formée de manière typique en 9 tournant les ébauches sur un tour (bloc 504). La ligne de soudure est située dans une partie centrale de la tête de coupe de telle sorte que la tête de coupe a une partie composée de la première matière et une partie composée de la deuxième matière. La transition entre la matière de la première partie et la matière de la deuxième partie est lisse et uniforme de telle sorte que la jonction entre les deux matières ne crée pas un obstacle ou une irrégularité sur la surface de la mèche. Après l'opération d'usinage, la mèche entière est soumise à un traitement thermique afin de durcir la matière de la mèche (bloc 505). Après le traitement thermique, la mèche est rectifiée à un diamètre nominal et des bords de coupe affûtés sont meulés dans la tête de coupe (bloc 506). Bien que le procédé de fabrication de la mèche ait été décrit en rapport avec la mèche de la figure 1, le procédé peut être utilisé avec des mèches ayant différentes configurations. De plus, alors que trois configurations de mèche sont représentées, la construction bimétallique peut être prévue sur n'importe quelle configuration de mèche à bois. Bien que des formes de réalisation de l'invention soient divulguées ici, différents changements et modifications peuvent être réalisés sans sortir de l'esprit et de la portée de l'invention. Un homme du métier reconnaîtra que l'invention a d'autres applications dans d'autres environnements. De nombreuses formes de réalisations sont possibles. REVENDICATIONS 1. Mèche, caractérisée en ce qu'elle comporte : une queue (2 ; 102 ; 302) définissant un axe 5 longitudinal (A-A) ; une tête de coupe {6 ; 106 ; 306) formée à une extrémité de la queue (2 ; 102 ; 302) ; au moins un bord de coupe (12a ; 112a ; 312a) et une pointe de centrage (16 ; 116 ; 316) formés sur 10 la tête de coupe (6 ; 106 ; 306) ; ladite queue (2; 102; 302) et une partie de la tête de coupe (6 ; 106 ; 306) étant formées dans une première matière ; ledit bord de coupe (12a ; 112a ; 312a), 15 ladite pointe de centrage (16 ; 116 ; 316) et une partie de la tête de coupe (6 ; 106 ; 306) étant formés dans une deuxième matière ; une soudure reliant ladite première matière et ladite deuxième matière. 20 2. Mèche selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pointe de centrage {16 ; 116) est une vis (18 ; 118). 3. Mèche selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pointe de centrage (316) est 25 une pointe (318) ayant au moins un bord de coupe sensiblement droit (318a). 4. Mèche selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'une transition régulière est prévue entre la première 30 matière et la deuxième matière. 5. Mèche selon la revendication 1, caractérisée en ce que la tête de coupe (6) comprend une multiplicité de rainures (8). 6. Mèche selon la revendication 1, 35 caractérisée en ce que la tête de coupe (106) est une mèche hélicoïdale. 11 7. Mèche selon la revendication 1, caractérisée en ce que la tête de coupe (306) est une mèche plate. 8. Mèche selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'une première partie des rainures (8) est formée dans la première matière et une deuxième partie des rainures (8) est formée dans la deuxième matière. 9. Mèche selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'une première partie (120a) de la mèche hélicoïdale est formée dans la première matière et une deuxième partie (120b) de la mèche hélicoïdale est formée dans la deuxième matière. 10. Mèche selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'une première partie (320a) de la mèche plate est formée dans la première matière et une deuxième partie (320b) de la mèche plate est formée dans la deuxième matière. 11. Mèche selon la revendication 6, 20 caractérisée en ce que la mèche hélicoïdale a une rainure unique (108). 12. Mèche selon la revendication 7, caractérisée en ce que la mèche plate comprend une lame mince. 25 13. Mèche selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pointe de centrage (16 ; 116 ; 316) est démontable. 14. Procédé de fabrication d'une mèche à bois, caractérisé en ce qu'il comprend le fait de 30 prévoir une première ébauche (201) dans une première matière ; prévoir une deuxième ébauche (202) dans une deuxième matière ; souder la première ébauche (201) sur la 35 deuxième ébauche (202) ; et 12 usiner une tête de coupe (6 ; 106 ; 306) dans la première ébauche (201) et la deuxième ébauche (202) de telle sorte que la tête de coupe (6 ; 106 ; 306) est formée dans la première matière et la deuxième matière. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend en outre le fait de traiter thermiquement la tête de coupe (6 ; 106 ; 306) usinée. 16. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'opération d'usinage crée une transition régulière entre la première ébauche et la deuxième ébauche. 17. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend en outre le fait de meuler un bord de coupe (12a ; 112a ; 312a) sur la tête de coupe (6 ; 106 ; 306). 18. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend en outre le fait de former une queue (2; 102; 302), ladite queue (2; 102; 302) ayant un raccord rapide (4 ; 104 ; 304) à une extrémité.