Brevet FR3005434A1 — publié le 20141114

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une machine-outil portative équipée d'un outil amovible, comportant un boîtier muni d'un accessoire pour déterminer et afficher la profondeur de pénétration de l'outil dans un objet, cette profondeur de pénétration nécessaire corres- pondant à la mesure de la longueur de la pièce. Etat de la technique Selon le document DE 10 2011 003 828 Ai, on connaît une telle machine-outil à main en forme de perceuse munie d'un outil (foret) fixé dans un mandrin et ayant un boîtier ainsi qu'un accessoire pour déterminer et afficher la profondeur de pénétration du foret dans l'objet travaillé (ouvrage). L'accessoire comporte une première et une seconde installation de mesure, une unité de commande électronique et un afficheur. La première installation de mesure réalise la mesure élec- tronique de la longueur d'une pièce donnée (pièce à installer) telle que par exemple une cheville. Cette installation est prévue dans la région de l'extrémité axiale du boîtier de l'outil, à l'opposé du mandrin, sur le dessus du boîtier. La longueur mesurée électroniquement par la première installation de mesure définit la profondeur de pénétration nécessaire. Cette indication est transmise par l'unité de commande électronique à l'afficheur sur le côté du boîtier de la machine qui affiche cette indication. La seconde installation de mesure permet de mesurer la profondeur de pénétration respective ; elle est située à l'extrémité axiale du boîtier de l'outil, du côté du mandrin, sur le dessus du boîtier. La pro- fondeur instantanée de pénétration mesurée par la seconde installation de mesure est transmise également par l'unité de commande électronique à l'afficheur qui l'indique. Du fait des composants installés en différents endroits du boîtier de la machine, cette solution connue selon l'état de la technique a l'inconvénient que cet accessoire nécessite un câblage compliqué, dif- ficile à contrôler et peu pratique. Il faut en outre une électronique complexe pour l'accessoire qui nécessite à la fois l'unité de commande électronique et aussi un capteur approprié ou un générateur électronique de valeur de mesure pour mesurer électroniquement la longueur de la pièce à installer. But de l'invention La présente invention a pour but de développer une ma- chine-outil portative comportant un accessoire pour déterminer et afficher la profondeur nécessaire de pénétration de l'outil dans l'objet, qui soit de construction simple et permettant une meilleure utilisation et une meilleure visibilité pendant le fonctionnement de la machine-outil portative. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet une machine-outil portative du type défini ci-dessus caractérisée en ce que l'accessoire comporte une installation de mesure mécanique pour mesurer la longueur de la pièce et une installation d'affichage électronique pour afficher la profondeur de pénétration, l'installation de mesure mécanique transmettant la mesure de la longueur de la pièce à l'installation d'affichage électronique. L'invention développe une machine-outil portative comportant un accessoire pour déterminer et afficher la profondeur nécessaire de pénétration de l'outil dans l'objet travaillé, et dont la construction est simplifiée. L'installation de mesure mécanique et l'installation d'affichage électronique sont directement couplées, c'est-à- dire sans interposition d'une unité de commande électronique pour que l'accessoire selon l'invention soit économique. Selon un développement, l'accessoire comporte un élé- ment de support relié de manière amovible ou permanente au boîtier de la machine et cette installation de mesure mécanique et l'installation d'affichage électronique sont au moins pour l'essentiel installées dans un élément de support. L'invention permet ainsi la réalisation d'un accessoire installé de manière peu encombrante sur le boîtier de la machine-outil portative. De façon préférentielle, l'installation de mesure méca- nique comporte un index qui assure le couplage au moins visuel de l'installation de mesure mécanique à l'installation d'affichage électronique. On a ainsi un couplage simple entre l'installation de mesure mécanique et l'installation d'affichage électronique. L'index donne la longueur mesurée de la pièce en image sur l'installation d'affichage électronique. Cela permet à l'installation de mesure mécanique de transmettre la longueur mesurée d'une manière simple et précise à l'installation d'affichage électronique en copiant en quelque sorte la mesure de la longueur ou en l'affichant. Selon un développement, l'installation d'affichage électronique indique la profondeur de pénétration sous la forme de barres dans un graphe à barres, l'index constituant la limite visuelle du graphe à barres. Ainsi, l'invention réalise une installation d'affichage électro- nique sûre et fiable à lire et rendant bien visible la profondeur de péné- tration requise avec l'index de façon que cette profondeur puisse se reconnaître facilement. L'installation de mesure mécanique comporte de préfé- rence un élément de ressort qui rappelle l'index élastiquement dans sa position de départ ou position zéro. Cela garantit de manière simple que l'index indique toujours exactement la profondeur de pénétration nécessaire. De plus, l'élément de ressort permet un serrage sûr et stable du composant prédéfini dans l'installation de mesure mécanique. Selon un développement, l'installation d'affichage élec- tronique comporte un élément d'affichage à commande électrique de sorte que globalement, l'installation d'affichage électronique est sûre et fiable. L'installation d'affichage à commande électronique est de préférence un afficheur LCD, LED ou VFD de sorte que l'on utilise ainsi un élément d'affichage très largement diffusé et économique. Selon un développement, l'invention prévoit une installa- tion de télémétrie pour mesurer la profondeur de pénétration, ce qui permet une mesure précise et sûre de cette profondeur. L'installation de télémétrie mesure de préférence la pro- fondeur de pénétration par une mesure sans contact, ce qui constitue une mesure simple et facile de la profondeur de pénétration. Selon un développement, l'accessoire comporte un élé- ment de rappel ou remise à zéro qui, lorsqu'il est actionné, remet l'installation d'affichage électronique à zéro. L'invention développe une machine-outil portative équipée d'un dispositif d'affichage pour déter- miner et afficher la profondeur de pénétration nécessaire de l'outil dans l'objet travaillé permettant d'initialiser de manière sécurisée la détermination et l'affichage de la profondeur de pénétration nécessaire. De façon préférentielle, la machine-outil portative est une perceuse et l'outil amovible est un foret, la profondeur de pénétration est la profondeur de perçage et la pièce à installer est une cheville. Ainsi l'invention permet, de façon simple, l'utilisation de l'accessoire appliqué à une perceuse. L'invention a également pour objet un accessoire de ma- chine-outil portative comportant un outil amovible et un boîtier de ma- chine, l'accessoire déterminant et affichant la profondeur de pénétration de l'outil dans un objet et la profondeur de pénétration requise est la mesure de la longueur de la pièce à installer, cet accessoire étant caractérisé par une installation de mesure mécanique pour mesurer la lon- gueur de la pièce et une installation d'affichage électronique pour afficher la profondeur de pénétration respective, l'installation de mesure mécanique donnant l'image de la longueur mesurée de la pièce sur l'installation d'affichage électronique. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation d'une machine-outil portative munie d'un accessoire représentés dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'une machine-outil portative équipée d'un accessoire pour déterminer et afficher la profondeur de pénétration nécessaire de l'outil dans l'objet travaillé correspondant à un mode de réalisation, la figure 2 est une vue de dessus de l'accessoire muni de l'installation de mesure mécanique et de l'installation d'affichage électronique de la figure 1, au moment de l'initialisation d'une phase de travail, la figure 3 est une vue en perspective de l'installation de mesure mécanique de la figure 2, la figure 4 est une vue de côté de la machine-outil portative de la figure 1 lors de l'initialisation d'une phase de travail sur un objet à travailler, et la figure 5 montre l'accessoire de la figure 2 en mode de travail. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre à titre d'exemple une machine-outil portative ou machine-outil à main, encore appelée machine-outil électroportative 100 constituée par une perceuse alimentée par câble. Mais l'invention n'est pas limitée à une telle perceuse portative, alimentée par câble et peut s'appliquer à d'autres machines-outils portatives, par exemple des visseuses, des fraiseuses, des scies circulaires ou autres machines de ce type, indépendamment du type d'alimentation électrique à partir du réseau ou d'une batterie ou d'une motorisation non électrique. La perceuse 100 a un boîtier 110, de préférence de forme ergonomique, muni d'une poignée 126 dans laquelle est intégrée la gâchette 128 pour être actionnée par l'utilisateur. L'alimentation électrique de la perceuse 100, dans le cas de cet exemple, se fait par un câble électrique 130 sortant de la poignée 126. Dans le cas d'une per- ceuse à batterie, l'alimentation électrique se fait par un bloc batterie qui est par exemple associé mécaniquement à la poignée 126. La perceuse 100 est munie, à l'extrémité axiale avant du boîtier 110, d'un porte-outil (mandrin) 150 pour recevoir un outil amovible 180. Ce porte-outil est présenté à titre d'exemple sous la forme d'un mandrin. Le boîtier 110 de la machine comporte un commutateur de sens de rotation 129 qui permet de commander le sens de rotation du mandrin 150. Le côté 115 du boîtier 110, à l'opposé de la poignée 126, et qui sera dans la suite appelé côté supérieur de la perceuse 100 com- porte un accessoire 200 pour déterminer et afficher la profondeur de pénétration voulue de l'outil 180 dans l'objet travaillé. L'outil amovible 180 est un foret, par exemple un foret spiral habituel et ainsi la profondeur de pénétration est la profondeur de perçage. En variante ou en plus, l'outil peut être quelconque, par exemple un embout de vissage. La profondeur de pénétration ou profondeur de perçage est de préfé- rence la longueur d'une pièce 170 qui, à titre d'exemple, est une cheville. Selon un développement, l'accessoire 200 comporte un dispositif d'affichage électronique 210 et une installation de mesure mé- canique 220 prévue pour l'essentiel sur un élément de support 201 dé- crit à l'aide de la figure 2. L'élément de support 201 est de préférence associé de manière définitive au boîtier 110 de la machine de sorte que l'élément de support 201 ne peut être enlevé d'une manière non destructive du boîtier 110 de la machine. En variante, l'élément de support 201 peut être relié de manière amovible au boîtier 110 pour permettre l'enlèvement de l'élément de support 201 du boîtier 110, par exemple pour le réparer ou l'entretenir ou échanger l'accessoire 200. La perceuse 100 avec l'accessoire 200 qu'elle porte constituent ainsi un système d'outillage. Le côté supérieur 115 de la perceuse 100 comporte dans la région de l'accessoire 200 une installation de télémétrie 140. Cette installation est associée à l'accessoire 200 et comporte au moins un télémètre 142 avec en option, une unité de projection 144 utilisée à la place ou en plus de l'installation d'affichage électronique 210 comme cela sera expliqué à l'aide de la figure 5. Le télémètre 142 est un télé- mètre quelconque fonctionnant de préférence sans contact, par exemple un télémètre laser. L'installation de télémétrie 140 est présentée uniquement à titre d'exemple non limitatif de l'invention comme étant installée sur le dessus 115 de la perceuse 100. L'installation de télémétrie 140 peut être installée dans une position quelconque sur le boîtier 110 de la machine qui permet une mesure sans contact dans la direction du mandrin 150, par exemple dans le côté de la perceuse 100 tourné vers la poignée 126 (c'est-à-dire sur le dessous selon la figure 1) dans la région du mandrin 150. La figure 2 montre l'accessoire 200 de la figure 1 qui, selon un mode de réalisation, permet de déterminer et d'afficher la profondeur de perçage nécessaire 290 pour l'outil 180 de la figure 1. La profondeur de perçage 290 requise correspond comme cela est décrit à la figure 1, à titre d'exemple, à la longueur 280 de la cheville 170 de la figure 1. Pour mesurer la longueur 280 représentée ici à titre d'exemple par la longueur de la cheville 170, on utilise de préférence une butée fixe 221, une butée mobile 224 et un support 222 consti- tuant l'installation de mesure mécanique 220. La cheville 170 est placée dans le logement 222 entre la butée fixe 221 et la butée mobile 224. Un index 225 qui chevauche au moins en partie l'installation d'affichage électronique 210 permet ainsi à l'installation de mesure mécanique 220 ou à l'index 225 de transmettre la longueur mesurée 280 à l'installation d'affichage électronique 210. Ainsi, l'installation de mesure mécanique 220 est couplée au moins visuellement par l'index 225 à l'installation d'affichage électronique 210. L'installation d'affichage électronique 210 destinée au moins à l'affichage de la profondeur de perçage comporte, selon un mode de réalisation, au moins un élément d'affichage à commande électrique 211, par exemple un afficheur LCD, LED ou VFD. Cet afficheur affiche la profondeur de perçage dans une plage d'affichage 214 comme cela sera décrit à l'aide de la figure 5. La plage d'affichage 214 comporte une échelle 212 et une indication de longueur 216, par exemple en mil- limètres, ou qui affiche cette information. L'élément d'affichage électrique 211 peut également afficher les pictogrammes 215 comme par exemple un pictogramme caractérisant le mode de fonctionnement associé à la cheville 170 placée dans le logement 222 de l'installation de mesure mécanique 220; dans le cas présent, il s'agit du mode de vissage. Selon la figure 1, l'installation de mesure mécanique 220 et l'installation d'affichage électronique 210 sont installées de préférence au moins pour l'essentiel et notamment complètement dans l'élément de support 201. Un élément de rappel 230, par exemple en forme de bouton de manoeuvre, équipe l'élément de support 201 ; cet élément de rappel permet de remettre à zéro l'installation d'affichage électronique 210 comme cela sera décrit ensuite à l'aide de la figure 4. Si l'élément de support 201 de l'accessoire 200 est instal- lé de manière amovible sur le boîtier 110 de la perceuse 100 comme ce- la a été décrit à la figure 1, on pourra avoir par exemple des contacts électriques sur l'accessoire 200 pour l'alimentation électrique de l'installation d'affichage électronique 210. L'accessoire 200 est alors un composant interchangeable que l'on peut par exemple remplacer par un autre accessoire tel qu'un accessoire d'éclairage de la zone de travail. La figure 3 montre l'installation de mesure mécanique 220 des figures 1 et 2, installée sur l'élément de support 201 des figures 1 et 2. Cette installation de mesure comporte, comme décrit à propos de la figure 2, une butée fixe 221, une butée mobile 224 en forme d'index 225 et un logement 222 recevant à titre d'exemple, la cheville 170 selon les figures 1 et 2. Selon un mode de réalisation, dans la région de la butée fixe 221, mais sur le dessous de l'élément de support 201 (figure 3) à l'opposé de la butée, il y a un organe de fixation en forme de goujon 380. Cet organe peut être formé ou réalisé en une seule pièce avec l'élément de support 201 comme la butée fixe 221 et le logement 222. L'extrémité axiale d'un élément de ressort 326, par exemple en forme de ressort de traction, est fixée à l'organe de fixation 380; son autre extrémité axiale est fixée à un support 324. Le support 324 est relié par une entretoise 328 à la butée mobile 224. L'entretoise 328 traverse un passage 340 de l'élément de support 201, ce passage constituant pour l'essentiel le logement 222. Le ressort de traction 326 sollicite élastiquement la butée mobile 224 en forme d'index 225 vers sa position de zéro, c'est-à-dire que le ressort sollicite la butée mobile 224 avec une force de ressort en direction de la butée fixe 221 comme cela est indiqué par la flèche 382. Pour mettre une cheville 170 dans l'installation de me- sure mécanique 220, on tire la butée mobile 224 en agissant contre la force développée par le ressort de traction 326 dans la direction opposée à celle de la flèche 382 axialement dans le logement 222 pour placer la cheville 170 dans le logement 222 entre la butée fixe 221 et la butée mobile 224. Puis on libère la butée mobile 224 qui pince ou serre la cheville 170 par la force développée par le ressort de traction 326. L'index 225 donne, comme décrit à la figure 2, la longueur de la cheville 170 à l'installation d'affichage électronique 210 selon la figure 2. La figure 4 montre la perceuse 100 de la figure 1 équipée de l'accessoire 200 des figures 1 et 2 et de l'outil de perçage 180 de la figure 1 au moment de l'initialisation de l'accessoire 200 pour le travail en mode de perçage. On place tout d'abord la cheville 170 des figures 1 à 3, comme cela a été décrit à l'aide de la figure 3, pour déterminer la profondeur nécessaire de perçage 290 par l'installation de mesure mécanique 220 selon la figure 2, comme cela a été indiqué dans la description des figures 1 à 3. Dans une étape suivante, on positionne ou on pousse l'outil de perçage 180 installé dans le mandrin 150 de la per- ceuse 100 par son extrémité libre ou sa pointe 480 au point de perçage 452 contre l'objet 410 ; cet objet est par exemple un mur dans lequel on veut faire le perçage à la profondeur 290 indiquée à la figure 2. Au cours de l'opération suivante, on actionne l'élément de rappel 230 de la figure 2 pour remettre à zéro ou en position initiale l'installation d'affichage 210 des figures 1 et 2. Ainsi, la distance fournie par le télé- mètre 142 du mur 410 est mesurée et l'installation d'affichage électronique 210 des figures 1 et 2 est mise à la position zéro. Selon un mode de réalisation, en actionnant l'élément de rappel 230, on branche l'installation d'affichage électronique 210 et l'installation de télémétrie 140 et on remet à zéro l'installation d'affichage électronique 210. En continuant d'actionner l'élément de rappel ou de remise à l'état initial 230, on coupe de nouveau l'installation d'affichage électronique 210 et l'installation de télémétrie 140. En variante, si l'on actionne relativement longtemps l'élément de remise à l'état initial 230, par exemple plus de trois secondes, on pro- duit une mise en marche et un arrêt alors qu'un actionnement relativement bref, par exemple inférieur à une seconde, produit la remise à l'état initial. En variante aux deux possibilités, on peut toutefois prévoir un interrupteur séparé pour mettre en marche et arrêter l'accessoire 200 ou encore mettre en marche et arrêter l'accessoire 200 automati- quement lorsqu'on fait le branchement électrique entre la perceuse 100 et la source d'énergie par le câble 130. La figure 5 montre l'accessoire 200 de la figure 2 lorsque la perceuse 100 des figures 1 et 4 est en mode de perçage dans le cas de l'installation de mesure mécanique 220 chargée de la cheville 170 des figures 1 à 4. En plaçant comme décrit à la figure 3, la cheville 170 entre la butée fixe 221 et la butée mobile 224, l'index 225 donne l'image de la mesure de longueur 280 comme profondeur de perçage 290 imposée à l'élément d'affichage électrique 211 de l'installation d'affichage électronique 210 ; à titre d'exemple, il s'agit d'une longueur de 20 mm. Lorsque la perceuse 100 est en mode de perçage, en réglant le perçage approprié, on mesure de préférence sans contact la profondeur de pénétration ou profondeur de perçage de l'outil 180 des figures 1 et 4 avec l'installation de télémétrie 140 ou de télémètre 142 des figures 1 et 4, de préférence par une mesure sans contact qui est donnée à l'installation d'affichage à commande électrique 211 de l'installation d'affichage électronique 210. De façon préférentielle, la profondeur de perçage respective est affichée par une barre dans un graphe de type barres 540 ; cette forme de représentation s'allonge au perçage en direction de l'index 225 qui constitue alors la limite virtuelle du graphe par barres 540. Lorsque le graphe par barres 540 atteint l'index 225 comme le montre la figure 5, le perçage est à la profondeur 290 requise et on arrête le perçage. Il est à remarquer que la description de l'installation d'affichage électronique 210 ne constitue qu'un exemple non limitatif de l'invention. La profondeur de perçage peut également être obtenue par l'unité de projection 144 des figures 1 à 4 qui la projette sur le mur 410 selon la figure 4, par exemple dans la région de l'outil de perçage 180 selon les figures 1 et 4. Cela peut se faire en plus de l'affichage par l'installation d'affichage électronique 210. Dans le cas où on utilise uni- quement l'unité de projection 144 des figures 1 et 4, on supprime l'index 225. La profondeur nécessaire 290 sera définie en ce que celle-ci est une valeur projetée par l'unité de projection 144.30 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 100 Machine-outil portative/machine-outil à main 110 Boîtier de la machine 115 Côté supérieur du boîtier 126 Poignée 128 Bouton de commande/gâchette 129 Commutateur de sens de rotation 130 Câble électrique 140 Installation de télémétrie 142 Télémètre 144 Unité de projection 150 Porte-outil/mandrin 170 Pièce/cheville 180 Outil amovible 200 Accessoire 201 Elément de support 210 Installation d'affichage électronique 211 Elément d'affichage 212 Echelle 214 Plage d'affichage 215 Pictogramme 216 Indication de longueur 220 Installation de mesure mécanique 221 Butée fixe 222 Logement 224 Butée mobile 225 Index 280 Mesure de la longueur de la cheville 290 Profondeur de perçage 324 Support 326 Ressort de traction 328 Entretoise 340 Passage 380 Organe de fixation REVENDICATIONS1°) Machine-outil portative (100) équipée d'un outil amovible (180), comportant un boîtier (110) muni d'un accessoire (200) pour déterminer et afficher la profondeur de pénétration (290) de l'outil (180) dans un objet (410), la profondeur de pénétration (290) nécessaire correspondant à la mesure de la longueur (280) de la pièce (170), machine caractérisée en ce que l'accessoire (200) comporte une installation de mesure mécanique (220) pour mesurer la longueur (280) de la pièce (170) et une installation d'affichage électronique (210) pour afficher la profondeur de pénétra- tion, l'installation de mesure mécanique (220) transmettant la mesure de la longueur (280) de la pièce (170) à l'installation d'affichage électronique (210). 2°) Machine-outil portative selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'accessoire (200) comporte un élément de support (201) relié de manière amovible ou définitive au boîtier (110) de la machine, l'installation de mesure mécanique (220) et l'installation d'affichage électronique (210) étant au moins pour l'essentiel dans l'élément de support (201). 3°) Machine-outil portative selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'installation de mesure mécanique (220) comporte un index (225) pour coupler l'installation de mesure mécanique (220) au moins visuellement à l'installation d'affichage électronique (210). 4°) Machine-outil portative selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'index (225) copie l'image de la longueur mesurée (280) de la pièce (170) sur l'installation d'affichage électronique (210). 5°) Machine-outil portative selon la revendication 3, caractérisée en ce quel'installation d'affichage électronique (210) indique la profondeur de pénétration par un graphe à barres (540) sous la forme de barres, l'index (225) représentant une limite visuelle du graphe à barres (540). 6°) Machine-outil portative selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'installation de mesure mécanique (220) comporte un élément de ressort (326) pour rappeler l'index (225) élastiquement dans sa position nulle. 7°) Machine-outil portative selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'installation d'affichage électronique (210) comporte un élément d'affichage (211) à commande électrique. 8°) Machine-outil portative selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'élément d'affichage à commande électrique (210) est un afficheur LCD, LED ou VFD. 9°) Machine-outil portative selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' elle comporte une installation de télémétrie (140) pour mesurer la profondeur de pénétration. 25 10°) Machine-outil portative selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'installation de télémétrie (140) mesure la profondeur de pénétration par une mesure sans contact. 30 11°) Machine-outil portative selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'accessoire (200) comporte un élément de remise à zéro (230) qui, actionné, remet à zéro l'installation d'affichage électronique (210). 20 3512°) Machine-outil portative selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' elle est constituée par une perceuse et l'outil amovible (180) est un foret et la profondeur de pénétration (290) est la profondeur de perçage re- quise, la pièce (170) étant une cheville. 13°) Accessoire (200) de machine-outil portative (100) comportant un outil amovible (180) et un boîtier de machine (110), l'accessoire (200) déterminant et affichant la profondeur de pénétration (290) de l'outil (180) dans un objet (140) et la profondeur de pénétration requise (290) est la mesure de la longueur (280) de la pièce (170) à installer, dispositif caractérisé par une installation de mesure mécanique (220) pour mesurer la longueur (280) de la pièce (170) et une installation d'affichage électronique (210) pour afficher la profondeur de pénétration respective, l'installation de mesure mécanique (220) donnant l'image de la longueur mesurée (280) de la pièce (170) sur l'installation d'affichage électronique (210).20