Brevet FR2950550A1 — publié le 20110401

L'invention porte sur un système de perçage comportant une aspiration des déchets de perçage. Elle s'applique, bien que de façon non exclusive, au perçage de matériaux dégageant des poussières lorsqu'ils sont forés. Lors d'une opération de perçage, les perceuses rejettent des déchets de perçage 15 de différentes natures selon les matériaux : - les métaux rejettent des copeaux, le bois rejette de la sciure, d'autres matériaux tels que les matériaux à base de résine et de fibres, par exemple les matériaux composites, ou le plâtre rejettent des poussières. 20 La gêne provoquée par les copeaux et la sciure est peu importante car ils sont constitués de particules relativement grosses, bien visibles, qui ne peuvent être inhalées. En revanche, les poussières générées par les autres types de matériaux, notamment les pièces comportant du carbone, peuvent être inhalées et poser des problèmes de santé en ambiance industrielle. Les opérateurs 25 doivent donc porter des masques de protection pour éviter d'inhaler ces poussières, ce qui est peu pratique et encombrant. Dans un cadre domestique, les poussières sont gênantes et doivent être nettoyées après perçage. Il existe donc un besoin pour un système de perçage qui aspire les poussières au fur et à mesure du perçage. 30 A cet effet, l'invention propose un système de perçage comportant une perceuse, et comportant en outre : 2950550 -2 un pied de perçage constitué d'un corps destiné à être appliqué sur le matériau à percer, une première cavité traversante qui s'étend selon l'axe de perçage et destinée à recevoir un outil de perçage monté sur la perceuse, des moyens d'aspiration d'air connecté au pied de perçage, apte à créer une dépression dans la première cavité et à entraîner les déchets de perçage. Le système de perçage selon l'invention peut comporter, outre une perceuse classique, une pièce appelée pied de perçage et destinée à éviter que les déchets de perçage se dispersent dans l'atmosphère. Cette pièce est destinée, en utilisation, à être appliquée sur la surface à percer. Elle peut comporter une première cavité traversante, de préférence cylindrique, destinée à recevoir l'outil de perçage monté sur la perceuse, par exemple un foret. Le système peut comporter en outre un moyen d'aspiration relié au pied de 15 perçage, destiné à créer une dépression dans la première cavité et donc une circulation d'air propre à entraîner les déchets de perçage. Avantageusement, les moyens d'aspiration d'air peuvent être connectés d'une part audit pied de perçage et d'autre part à un moyen de filtration d'air. 20 Le moyen de filtration permet de récupérer les déchets de perçage et d'éviter leur dispersion dans l'atmosphère. Avantageusement, le pied de perçage peut comporter une face d'appui plane destiné à être appliqué sur le matériau à percer et en ce que l'axe de ladite 25 première cavité est orthogonal à la face d'appui. Le pied de perçage remplit une fonction de guidage de l'outil de perçage de façon à obtenir un perçage orthogonal à la surface du matériau à percer. A cet effet, le pied de perçage comporte une face d'appui plane et l'axe de la première cavité, qui reçoit l'outil de perçage, est orthogonal à cette face 30 d'appui. De plus, cette face d'appui plane assure, lorsqu'elle est appliquée sur la surface à percer, une étanchéité à l'air. 2950550 -3 Avantageusement, le pied de perçage peut comporter en outre une seconde cavité traversante, sécante à ladite première cavité, et destinée à l'évacuation des déchets de perçage. 5 Avantageusement, la première et la seconde cavités peuvent déboucher sur ladite face d'appui par un orifice commun. De cette façon, les déchets de perçage sont collectés au plus près de l'endroit où ils sont générés. Avantageusement, les moyens d'aspiration d'air peuvent être connectés à un 10 orifice de la seconde cavité distant de la face d'appui dudit pied de perçage par une conduite souple et creuse. Les moyens d'aspiration d'air créent une dépression et donc une circulation d'air dans la conduite, qui canalise les déchets de perçage vers le moyen de filtration. La conduite est souple pour permettre à l'opérateur, qui tient la perceuse d'une main et le pied de perçage de l'autre, de manipuler la perceuse librement. Avantageusement, le diamètre de la première cavité du pied de perçage peut être sensiblement égal à celui de l'outil de perçage. De cette façon, l'outil de perçage est précisément guidé orthogonalement à la surface à percer par le pied de perçage. En pratique, le diamètre de la première cavité est légèrement supérieur à celui du foret utilisé, par exemple d'1110 ou d' 1/5. Le pied de perçage est alors réalisé en métal dur de façon à ne pas s'user au frottement avec le foret. L'inconvénient est que le pied de perçage est associé à un seul foret, alors que la perceuse peut être utilisée avec une famille de forets. Avantageusement, le diamètre de ladite première cavité peut être supérieur à celui de l'outil de perçage et il peut comporter en outre au moins une pièce amovible s'insérant de façon coaxiale dans ladite première cavité et comportant un perçage axial sensiblement du même diamètre que l'outil de perçage monté sur ladite perceuse. 2950550 -4 Le système comporte dans ce cas une pièce additionnelle, appelée canon de perçage, qui joue le rôle d'interface entre le pied de perçage et le foret. Le canon de perçage peut prendre place dans la première cavité de façon étanche à l'air et s'y bloquer par exemple par clipsage. Il possède un trou d'un 5 diamètre légèrement supérieur à celui du foret utilisé, par exemple d' 1110 ou d'1/5. Le canon de perçage est réalisé en métal dur de façon à ne pas s'user au frottement avec le foret. En pratique, le système selon l'invention comporte donc une pluralité de canons de perçage, chacun possédant un trou de diamètre différent et 10 légèrement supérieur au diamètre d'un foret appartenant au système. Pour faciliter la correspondance, le diamètre du foret correspondant est gravé sur une face du canon de perçage. Le canon de perçage remplit une double fonction : il assure une certaine étanchéité à l'air entre le pied de perçage et le foret, 15 - en guidant précisément le foret selon l'axe de la première cavité qui est orthogonal à la face d'appui, il assure la perpendicularité du perçage. Avantageusement, le pied de perçage peut comporter en outre un ouverture débouchant dans les première et seconde cavités traversantes au voisinage de 20 leur orifice commun et sur une de ses faces distincte de ladite face d'appui, de façon à créer une entrée d'air pour le moyen d'aspiration. Cette ouverture permet d'assurer une circulation d'air suffisante pour évacuer la poussière ou les copeaux lorsqu'une dépression est créée dans le pied de perçage par le moyen d'aspiration. 25 Avantageusement, le moyen d'aspiration est automatiquement actionné en même temps que l'outil de perçage. A cet effet, l'invention propose deux variantes : - dans une première variante, la perceuse peut être une perceuse à air 30 comprimé et le moyen d'aspiration peut utiliser l'air d'échappement de la perceuse à air comprimé. Le moyen d'aspiration peut être une turbine, une pompe ou, plus avantageusement, un dispositif à effet Venturi monté sur l'orifice d'échappement d'air de la perceuse, de telle sorte à provoquer une dépression dans la partie de la canalisation connectée au pied de perçage ; de cette façon, il provoque une circulation d'air entre le pied de perçage et le moyen de filtration, qui entraîne les poussières générées à l'endroit de perçage ; dans une seconde variante, la perceuse peut être une perceuse électrique et elle peut comporter le moyen d'aspiration, par exemple une petite turbine. Dans ce cas, la canalisation relie la perceuse d'une part au pied de perçage et d'autre part au moyen de filtration. Le moyen d'aspiration peut être automatiquement entraîné par le moteur de la perceuse, mais bien évidemment il peut être également débrayé quand une aspiration n'est pas nécessaire. Avantageusement, le moyen de filtration peut comprendre un filtre à papier plissé ou un sac en tissu. Le moyen de filtration destiné à capter les poussières, peut être par exemple un filtre cylindrique à papier plissé ou un sac en tissu à mailles serrées. Le filtre doit pouvoir être vidé ou remplacé. Bien évidemment, le système de perçage selon l'invention permet également d'aspirer les copeaux et la sciure. Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples 25 non limitatifs, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : Les figures lA et lB représentent respectivement des vues d'ensemble en perspective et en coupe du système de perçage. 30 Les figures 2A et 2B représentent respectivement des vues en perspective et en coupe du pied de perçage et du canon de perçage. 2950550 -6 Le système de perçage illustré par les figures lA et 1B comporte une perceuse à air comprimé, ou pneumatique, 1, comportant une alimentation en air comprimé 2 et un échappement d'air 3. Sur la perceuse 1 est monté un foret 4. 5 Le tuyau d'échappement d'air 3 est connecté à un dispositif à effet Venturi 5. Ce dispositif comporte une deuxième entrée 6 qui est connectée à une canalisation souple 7. Lorsque la perceuse est en fonctionnement, l'air utilisé qui s'échappe par le tuyau 3 possède encore suffisamment de vitesse pour créer, par effet Venturi, 10 une dépression dans l'entrée 6 et dans la canalisation 7. L'air aspiré est refoulé dans un filtre 8 connecté en sortie du dispositif à effet Venturi 5 par le biais d'une canalisation 9. Le filtre 8 peut comporter toute membrane apte à retenir les poussières assez fines résultant d'un perçage, par exemple des poussières de carbone lorsque le matériau percé est un matériau composite comportant 15 des fibres de carbone. Comme illustré par les figures 2A et 2B, à son autre extrémité, la canalisation 7 est reliée à une pièce 10 appelée pied de perçage. Le pied de perçage 10 comporte une première cavité traversante cylindrique 11 d'axe X-X' et une seconde cavité traversante cylindrique 12 d'axe Y-Y', les deux axes X-X' et 20 Y-Y' étant sécants. Les deux cavités débouchent sur le même orifice 14 situé sur une face plane 15 du pied de perçage. L'axe X-X' de la première cavité 11 est orthogonal à la face plane 15, de sorte que lorsque le pied de perçage 10 est appliqué par l'utilisateur sur la surface du matériau à percer, l'axe X-X' définit une direction orthogonale à cette surface. Par son orifice opposé à l'orifice commun 14, la cavité 11 peut recevoir par coulissement une pièce sensiblement cylindrique amovible 20 appelée canon de perçage, dont le diamètre externe est légèrement inférieur au diamètre interne de la cavité 11. Le canon de perçage 20 comporte une cavité cylindrique 23 qui est, lorsque le canon de perçage est inséré dans la cavité 11, coaxiale avec l'axe X-X' de la cavité 11. La cavité 23 est destinée à recevoir le foret 4. Son diamètre est légèrement inférieur à celui du foret utilisé, de sorte que le foret peut tourner librement à l'intérieur de la cavité 23 mais que son orientation diffère très peu de celle de l'axe commun X-X' au pied de perçage 10 et au canon de perçage 20. Le canon de perçage 10 comporte à l'une de ses extrémités un renflement torique 21 qui l'empêche de pénétrer entièrement dans la cavité 1l et offre une prise pour l'en extraire. Il comporte sur sa surface externe une rainure torique 22 destinée à coopérer avec des billes montées sur ressort (non représentées) qui sont saillantes sur la surface interne de la cavité 11. De cette façon, le canon de perçage peut se « clipser » à l'intérieur de la cavité 11. Le foret 4 et le canon de perçage 10 étant très précisément ajustés, le système comporte un canon de perçage par foret. Afin de faciliter le repérage, le diamètre correspondant est gravé sur la face radiale du renflement 21. Le canon de perçage est réalisé en métal dur de façon à ne pas être endommagé par le frottement du foret dans la cavité 23. La canalisation souple 7 est connectée, par exemple par vissage, à l'orifice opposé à l'orifice commun 14 de la seconde cavité 12. Le pied de perçage comporte en outre, sur sa face supérieure, une ouverture 13 qui communique avec la première cavité 11 et la seconde cavité 12 au voisinage de leur intersection. Cette ouverture 13 constitue une entrée d'air pour le système d'aspiration. Le fonctionnement du système est le suivant : en fonction du travail à effectuer, l'utilisateur choisit un foret 4 et un canon de perçage 20 correspondant, - il insère le canon de perçage 20 dans le pied de perçage 10, applique la face 15 du pied de perçage 10 sur la surface à percer, de façon à définir une direction de perçage orthogonale à cette surface, - il insère le foret 4 dans la cavité 23 du canon de perçage 10, - il actionne la perceuse. La perceuse pneumatique 1 rejette de l'air qui engendre une dépression dans le dispositif à effet Venturi 5, qui provoque une circulation d'air passant par l'orifice 13 du pied de perçage, la seconde cavité 12, la canalisation 7, l'entrée 6 du dispositif à effet Venturi 5, la canalisation 9 et le filtre 8. Cette circulation d'air entraîne les déchets de perçage qui sont rejetés par le foret au bord du trou en train d'être percé, l'important étant que le système ne rejette pas de poussières par la cavité 11 du pied de perçage et/ou la cavité 23 du canon de perçage. Les déchets de perçage s'accumulent dans le filtre 8 qui doit périodiquement être vidé ou dont l'élément filtrant doit être changé. L'invention n'est pas limitée à la réalisation décrite. C'est ainsi que la perceuse peut être une perceuse électrique (non représentée) comportant une turbine entraînée par son moteur et apte à créer une dépression. Dans ce cas la canalisation souple 7 est connectée à la perceuse. Dans une variante, le système ne comporte pas de canon de perçage. Dans ce cas : soit les perçages à réaliser sont toujours de même diamètre et le pied de perçage est adapté au diamètre du foret utilisé, soit le système comporte une famille de pieds de perçage, chacun étant 20 adapté au diamètre d'un foret. Dans une autre variante (non représentée), le pied de perçage 10 ne comporte pas de seconde cavité 12, la dépression étant appliquée sur la face du pied de perçage opposée à la face 15 et la circulation d'air de faisant au travers de la première cavité 1 l ou de la cavité du canon de perçage 23. 25 Revendications1. Système de perçage comportant une perceuse (1), caractérisé en ce qu'il comporte en outre : un pied de perçage (10) constitué d'un corps destiné à être appliqué sur le matériau à percer et comportant une première cavité traversante (11) qui s'étend selon l'axe de perçage (X-X') et destinée à recevoir un outil de perçage (4) monté sur la perceuse (1), des moyens d'aspiration d'air (5) connecté au pied de perçage (10), apte à créer une dépression dans la première cavité (11) et à entraîner les déchets de perçage. 2. Système de perçage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'aspiration d'air (5) sont connectés 15 d'une part audit pied de perçage (10) et d'autre part à un moyen de filtration d'air (8). 3. Système de perçage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le pied de perçage (10) comporte une face d'appui plane 20 (15) destiné A. être appliqué sur le matériau à percer et en ce que l'axe de ladite première cavité (X-X') est orthogonal à la face d'appui (15). 4. Système de perçage selon l'une quelconque des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce que le pied de perçage (10) comporte en outre une seconde cavité traversante (12) sécante à ladite première cavité et destinée à l'évacuation des déchets de perçage. 5. Système de perçage selon la revendication 4, 30 caractérisé en ce que la première et la seconde cavités (11, 12) débouchent sur ladite face d'appui (15) par un orifice commun (14). 2950550 -10- 6. Système de perçage selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que lesdits moyens d'aspiration d'air (5) sont connectés à un orifice de la seconde cavité distant de la face d'appui (15) dudit pied de 5 perçage (10) par une conduite souple et creuse (7). 7. Système de perçage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre de ladite première cavité (11) est 10 sensiblement égal à celui de l'outil de perçage (4). 8. Système de perçage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le diamètre de ladite première cavité (11) est supérieur à celui de l'outil de perçage (4) et en ce qu'il comporte en outre au moins une pièce amovible (20) s'insérant de façon coaxiale dans ladite première cavité (1l) et comportant un perçage axial (23) sensiblement du même diamètre que l'outil de perçage (4) monté sur ladite perceuse (1). 9. Système de perçage selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que ledit pied de perçage (10) comporte en outre un ouverture (13) débouchant dans lesdites première et seconde cavités (11, 12) traversantes au voisinage de leur orifice commun (14) et sur une de ses faces distincte de ladite face d'appui (15), de façon à créer une entrée d'air pour le moyen d'aspiration (5). 10. Système de perçage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite perceuse (1) est une perceuse à air comprimé et en ce que les moyens d'aspiration (5) utilisent l'air d'échappement de la perceuse 30 à air comprimé. 2950550 -11- 11. Système de perçage selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens d'aspiration (5) comprennent un dispositif à effet Venturi monté sur l'orifice d'échappement d'air (3) de ladite perceuse (1). 5 12. Système de perçage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite perceuse (1) est une perceuse électrique et en ce qu'elle comporte ledit moyen d'aspiration. 10 13. Système de perçage selon l'une quelconque des revendications 2 à 12, caractérisé en ce que ledit moyen de filtration (8) comprend un filtre à papier plissé ou un sac en tissu.