FR3070018A1

FR3070018A1 - TOOL FOR DRILLING WOOD

Info

Publication number: FR3070018A1
Application number: FR1857397A
Authority: FR
Inventors: Didier Bazard
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-08-11
Filing date: 2018-08-08
Publication date: 2019-02-15
Anticipated expiration: 2038-08-08
Also published as: FR3070017A1; FR3070018B1

Abstract

L'invention concerne un outil rotatif de pré perçage du bois comprenant un corps principal cylindrique (1) pourvu de rainures extérieures hélicoïdales (2) et au moins une lèvre taillante (3) ; un tel outil présente une extrémité de perçage effilée d'angle de pointe d'environ 12 à 18°. Il s'agit d'un outil apte à réaliser des avant-trous de vis dans le bois.The invention relates to a rotary pre-drilling tool comprising a cylindrical main body (1) provided with helical outer grooves (2) and at least one cutting lip (3); such a tool has a sharp tip tapered drill end of about 12 to 18 °. It is a tool suitable for pre-drilling screws in the wood.

Description

OUTIL DE PERÇAGE DU BOISWOOD DRILLING TOOL

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION [0001] L’invention se rapporte au domaine du perçage et notamment du perçage du bois ; plus particulièrement l’invention se rapporte à un outil rotatif apte à réaliser des avant-trous de vis dans le bois.TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The invention relates to the field of drilling and in particular the drilling of wood; more particularly the invention relates to a rotary tool capable of making pilot holes in the wood.

ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0002]Concernant le perçage du bois on utilise usuellement le terme ‘mèche’ ou le terme ‘vrille’ pour désigner l’outil apte à percer des trous dans le bois. Par ailleurs pour le métal c’est le terme ‘foret’ qui est couramment utilisé pour désigner un outil de perçage. Le foret ou la mèche sont constitués d’un corps cylindrique dans lequel sont pratiquées des rainures hélicoïdales ; en général deux rainures sont présentes. La matière ou partie de cylindre entre deux rainures est appelée listel. L’extrémité de la mèche ou du foret qui pénètre la matière pour la percer, est pointue généralement conique. L’angle correspondant est appelé angle de pointe. De façon classique plus la matière à percer est dure plus l’angle de pointe est grand.STATE OF THE PRIOR ART [0002] With regard to wood drilling, the term "drill" or the term "twist" is usually used to designate the tool capable of drilling holes in wood. In addition, for metal, it is the term "drill" which is commonly used to designate a drilling tool. The drill bit or bit consists of a cylindrical body in which are made helical grooves; in general two grooves are present. The material or part of a cylinder between two grooves is called a listel. The end of the drill bit or drill bit which penetrates the material in order to pierce it, is pointed generally conical. The corresponding angle is called the tip angle. Conventionally, the harder the material to be drilled, the greater the point angle.

[0003] On comprend qu’un foret ou une mèche travaille en coupant la matière à son extrémité et que les rainures servent à évacuer la matière coupée c’est-à-dire les copeaux. Ainsi malgré l’apparente simplicité d’un foret ou d’une mèche, des calculs et des recherches ont été faits depuis longtemps afin d’améliorer et/ou de pallier les problèmes récurrents.It is understood that a drill or a bit works by cutting the material at its end and that the grooves are used to evacuate the cut material, that is to say the shavings. So despite the apparent simplicity of a drill or bit, calculations and research have been done for a long time to improve and / or alleviate recurring problems.

[0004] Concernant la vrille à bois, c’est un outil réalisé à partir d’un fil d’acier replié à l’une des extrémités en forme de poignée que l’on tient à la main et que l’on tourne afin d’engager la vis pointue dans le bois et amorcer ainsi l’avant-trou. Si cet outil permet de percer les bois tendres et de faible épaisseur, il en est tout autrement des bois durs.Regarding the wood spin, it is a tool made from a steel wire folded at one of the ends in the form of a handle which is held in the hand and which is rotated to engage the pointed screw in the wood and thus prime the pilot hole. If this tool makes it possible to drill soft and thin wood, it is quite different from hard wood.

[0005] Si l’on utilise un foret classique, on réalise un perçage cylindrique de sorte que la vis ne pourra pas créer un filetage efficace assurant la mise en tension de la liaison entre les deux pièces de bois par vissage, arrachant sur son passage les fibres du bois. Si l’on perce à un diamètre trop petit, le bois va se fissurer au passage du fût de la vis.If a conventional drill is used, a cylindrical drilling is carried out so that the screw cannot create an effective thread ensuring the tensioning of the connection between the two pieces of wood by screwing, tearing in its path wood fibers. If the hole is drilled too small, the wood will crack as the screw barrel passes.

[0006] Il existe aussi des vis à bois dites ‘auto perceuses’ qui évitent l’étape du pré-perçage ; cependant ce type de vis est cher et comme il ne convient que pour un diamètre donné, l’utilisateur est obligé d’avoir à sa disposition des vis de plusieurs tailles, d’où des dépenses supplémentaires.There are also so-called “self-drilling” wood screws which avoid the pre-drilling stage; however, this type of screw is expensive and as it is only suitable for a given diameter, the user is obliged to have at his disposal screws of several sizes, hence additional costs.

[0007]0n connaît par le document EP 0 351 493 un outil comprenant sur sa longueur à la fois une mèche à bois et une mèche à pierre, la première ayant un diamètre supérieur à la seconde ; des tranchants en métal dur sont par ailleurs prévus à la pointe de cet outil. Bien entendu un tel outil est coûteux car il juxtapose les deux types de mèche.We know from EP 0 351 493 a tool comprising over its length both a wood drill bit and a stone drill bit, the first having a diameter greater than the second; hard metal cutting edges are also provided at the tip of this tool. Of course, such a tool is expensive because it juxtaposes the two types of wick.

[0008] Le document FR 2 383 763 décrit une mèche en bois comprenant une vis amovible à son extrémité pointue, afin de réaliser plus facilement des avant trous.Document FR 2 383 763 describes a wooden wick comprising a removable screw at its pointed end, in order to more easily produce pilot holes.

[0009] Dans le même domaine, on connaît le document FR 2 457 752 qui concerne un dispositif pour forer, fraiser et profiler notamment le bois, la matière synthétique et qui comprend une lame logée dans une fente prévue au niveau de sa pointe effilée. Les pré-perçages sont censés être facilités avec cet outil. Cependant il est connu que tout pré-perçage induit des problèmes avec le bois.In the same field, the document FR 2 457 752 is known which relates to a device for drilling, milling and profiling in particular wood, synthetic material and which comprises a blade housed in a slot provided at its tapered tip. Pre-drilling is supposed to be made easier with this tool. However, it is known that any pre-drilling induces problems with the wood.

EXPOSE DE L’INVENTION [0010] L’invention vise à remédier aux inconvénients de l’état de la technique et notamment à proposer de façon nouvelle et inhabituelle, un foret pour le bois usuellement utilisé pour le métal. L’invention permet avantageusement de réaliser des avant-trous de vis, dans du bois.PRESENTATION OF THE INVENTION The invention aims to remedy the drawbacks of the state of the art and in particular to propose in a new and unusual way, a drill for wood usually used for metal. The invention advantageously makes it possible to make pilot holes in wood.

[0011] Pour ce faire est proposé selon un premier aspect de l'invention un outil rotatif de pré perçage du bois comprenant un corps principal cylindrique pourvu de rainures extérieures hélicoïdales et au moins une lèvre taillante et qui présente une extrémité de perçage effilée d’angle de pointe d’environ 12 à 18°, voire d’environ 13° à 17°, voire d’environ 15°.To do this is proposed according to a first aspect of the invention a rotary tool for pre-drilling wood comprising a cylindrical main body provided with helical external grooves and at least one cutting lip and which has a tapered drilling end of tip angle of about 12 to 18 °, or even about 13 ° to 17 °, even about 15 °.

[0012] Il s’agit de l’adaptation d’un foret à métal, pour le bois ; cette adaptation est de mise en oeuvre aisée ; on détourne ici la destination connue du foret, de façon inhabituelle et à l’encontre de nombre de préjugés.This is the adaptation of a metal drill, for wood; this adaptation is easy to implement; here we divert the known destination of the forest, in an unusual way and against many prejudices.

[0013] De façon préférée, l’outil est constitué d’acier rapide supérieur (ARS).Preferably, the tool consists of upper high speed steel (ARS).

[0014] En outre, le diamètre extérieur du corps principal est compris entre 2 mm et 10 mm.In addition, the outside diameter of the main body is between 2 mm and 10 mm.

[0015]Selon l’invention, ledit corps principal présente une longueur totale comprise entre 40 mm et 120 mm.According to the invention, said main body has a total length of between 40 mm and 120 mm.

[0016] Avantageusement, l’extrémité de perçage présente une longueur comprise entre 20 mm et 60 mm.Advantageously, the drilling end has a length of between 20 mm and 60 mm.

[0017] Par ailleurs, le ratio entre la longueur du corps principal et la longueur de l’extrémité de perçage est compris entre 0.40 et 0.60.Furthermore, the ratio between the length of the main body and the length of the drilling end is between 0.40 and 0.60.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [0018] D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence à :BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge on reading the description which follows, with reference to:

- la figure 1 qui illustre partiellement un outil de coupe connu ;- Figure 1 which partially illustrates a known cutting tool;

- la figure 2 qui illustre un outil de perçage selon un mode de réalisation de l’invention.- Figure 2 which illustrates a drilling tool according to an embodiment of the invention.

[0019] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.For the sake of clarity, identical or similar elements are identified by identical reference signs in all of the figures.

DESCRIPTION DETAILLEE D’UN MODE DE REALISATION [0020] Selon la figure 1, l’outil comprend un corps principal cylindrique 1 pourvu de rainures extérieures hélicoïdales 2. Les parties proéminentes 3 qui délimitent les rainures 2 sont appelées listels. Deux rainures hélicoïdales sont prévues. L’extrémité 30 des listels 3, au niveau distal de l’outil, correspond à une partie dite taillante. On voit également sur la figure 1 une pointe 4 qui permet de pré percer le bois. Cette configuration classique d’un foret à bois ressemble à celle d’un foret à béton, à la différence près que l’extrémité distale d’un foret à béton présente un angle de pointe proche de 120° pour percer de l’acier. A titre illustratif, pour percer de l’acier inoxydable, l’angle de pointe est d’environ 130° ; pour le laiton on choisit plutôt un angle de pointe d’environ 90°.DETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT According to FIG. 1, the tool comprises a main cylindrical body 1 provided with helical external grooves 2. The prominent parts 3 which delimit the grooves 2 are called listels. Two helical grooves are provided. The end 30 of the strips 3, at the distal level of the tool, corresponds to a so-called cutting part. We also see in Figure 1 a tip 4 which allows to pre-drill the wood. This classic configuration of a wood drill resembles that of a concrete drill, except that the distal end of a concrete drill has a tip angle close to 120 ° for drilling steel. For illustration, to drill stainless steel, the point angle is about 130 °; for brass, we choose a tip angle of around 90 °.

[0021] La figure 2 permet de voir un outil rotatif de perçage ou foret selon un mode préféré de réalisation de l’invention et d’axe longitudinal X. L’extrémité distale de l’outil est effilée ; plus précisément on y forme un angle a dit de pointe qui correspond à un angle au sommet du cône effilé formant l’extrémité distale de l’outil. De façon nouvelle et inventive, cet angle est choisi proche de 12 à 18°. On détourne donc ici la fonction connue d’un foret à métal. On part donc d’un foret à métal qui est un outil universel et dont les lèvres (ou parties taillantes) évitent de ‘mordre’ le bois de façon agressive ; on a pu en effet constater que les forets à bois connus effritent les fibres du bois, ce qui constitue un effet indésirable. De préférence, mais facultativement, l’angle a de pointe est compris entre 13° et 17°. Idéalement, l’angle de pointe est d’environ 15°. Il a été remarqué qu’un angle de pointe supérieur à 20° fournit un pré perçage de diamètre trop important conduisant à une mauvaise prise de la vis dans le bois et donc à une faible résistance à l’arrachement. De même, il a été remarqué qu’un angle de pointe inférieure à 10° fournit un pré perçage de diamètre trop petit pouvant conduire à un éclatement du bois lors de la mise en place de la vis.Figure 2 shows a rotary drilling tool or drill according to a preferred embodiment of the invention and with a longitudinal axis X. The distal end of the tool is tapered; more precisely there is formed a so-called tip angle which corresponds to an angle at the top of the tapered cone forming the distal end of the tool. In a new and inventive way, this angle is chosen to be close to 12 to 18 °. We therefore divert the known function of a metal drill here. We therefore start with a metal drill which is a universal tool and whose lips (or cutting parts) avoid de biting ’the wood aggressively; it has been observed that known wood drills crumble the fibers of the wood, which constitutes an undesirable effect. Preferably, but optionally, the angle a of the tip is between 13 ° and 17 °. Ideally, the tip angle is about 15 °. It has been noted that a tip angle greater than 20 ° provides a pre-drilling of too large a diameter leading to poor grip of the screw in the wood and therefore to a low resistance to tearing. Likewise, it has been noted that a tip angle of less than 10 ° provides a pre-drilling of too small a diameter which can lead to the wood bursting when the screw is placed.

[0022] La matière préférentiellement choisie pour l’outil selon l’invention est un acier dit rapide supérieur. L’appellation acier rapide (AR), ou ARS pour « acier rapide supérieur», désigne un acier ayant la capacité de conserver la trempe à haute température. Ce type d’acier est notamment employé pour la découpe à haute vitesse (foret...), d'où le terme « rapide », que l'on retrouve dans la désignation en anglais : high speed steel, abrégé HSS.The material preferably chosen for the tool according to the invention is a so-called higher rapid steel. The term high-speed steel (AR), or ARS for "superior high-speed steel", designates a steel capable of retaining hardening at high temperature. This type of steel is used in particular for cutting at high speed (drill ...), hence the term "rapid", which is found in the designation in English: high speed steel, abbreviated HSS.

[0023] Les aciers rapides sont généralement utilisés pour leurs propriétés de dureté élevées d (> 60 HRC) et leur niveau de résilience acceptable (propriété de résistance au choc). Ils présentent en général une forte résistance à l'usure du fait de leur fort alliage et de la présence significative d'éléments producteurs de carbures durs tels que le tungstène et le vanadium [0024]A titre illustratif, les dimensions d’une longueur de l’outil selon l’invention sont de 40 mm à 120 mm. Les dimensions de l’extrémité de perçage présentent une longueur comprise entre 20 mm et 60 mm. En tout état de cause, le ratio entre la longueur de l’outil selon l’invention et la longueur de l’extrémité de perçage est compris entre 0.40 et 0.60.High-speed steels are generally used for their high hardness properties d (> 60 HRC) and their acceptable level of resilience (property of impact resistance). They generally have a high resistance to wear due to their strong alloy and the significant presence of elements producing hard carbides such as tungsten and vanadium. By way of illustration, the dimensions of a length of the tool according to the invention are from 40 mm to 120 mm. The dimensions of the drilling end have a length of between 20 mm and 60 mm. In any event, the ratio between the length of the tool according to the invention and the length of the drilling end is between 0.40 and 0.60.

[0025] De façon avantageuse l’outil selon l’invention permet une grande précision de positionnement, de l’ordre du dixième de millimètre.Advantageously, the tool according to the invention allows great positioning precision, of the order of a tenth of a millimeter.

[0026] La pointe peut être usinée facilement et elle permet une amorce aisée et rapide.The tip can be machined easily and it allows easy and rapid initiation.

[0027] L’invention permet en outre des réglages de butée de la profondeur de l’avant-trou, depuis le mors du mandrin d’une perceuse ; ces réglages sont rapides, précis et efficaces.The invention further allows stop adjustments of the depth of the pilot hole, from the jaw of the chuck of a drill; these settings are quick, precise and efficient.

[0028] On ne constate pas d’éclatement ni de fendage du bois lors du vissage, même à quelques millimètres du bord. Le vissage est précis et ne présente pas de risque de ripage.There is no bursting or splitting of the wood during screwing, even a few millimeters from the edge. The screwing is precise and presents no risk of slipping.

[0029]Grâce à l’outil selon l’invention, une fois l’étape de pré perçage terminée, la pénétration d’une vis dans le bois est facile et rapide.Thanks to the tool according to the invention, once the pre-drilling step is completed, the penetration of a screw into the wood is easy and quick.

[0030] Par ailleurs, l’affûtage de la pointe de l’outil peut être réalisé à l’aide par exemple, d’un touret équipé d’une meule en carbure de silicium grise à grain fin.Furthermore, the sharpening of the tip of the tool can be carried out using, for example, a reel equipped with a grinding wheel of fine-grained gray silicon carbide.

[0031]A l’encontre d’un préjugé selon lequel une pointe très effilée serait fragile et non fiable, l’outil selon l’invention permet donc de réaliser des pré perçages intéressants notamment dans le bois. Par ailleurs un autre préjugé est vaincu car on détourne la destination connue d’un foret à métal, pour une application pour le bois notamment.Against a prejudice that a very tapered tip would be fragile and unreliable, the tool according to the invention therefore makes it possible to carry out advantageous pre-drilling, especially in wood. Furthermore, another prejudice is overcome because the known destination is diverted from a metal drill, for an application for wood in particular.

Claims

1. Rotary tool for pre-drilling wood comprising a cylindrical main body (1) provided with helical external grooves (2) and at least one cutting lip (3) characterized in that it has a tapered drilling end with an angle of tip about 12 to 18 °.

2. Tool according to claim 1, characterized in that the drilling end has a tip angle of about 15 °.

3. Tool according to claim 1 or 2, characterized in that it consists of higher speed steel.

4. Tool according to any one of the preceding claims, characterized in that the external diameter of the main body is between 2 mm and 10 mm.

5. Tool according to any one of the preceding claims, characterized in that said main body has a total length of between 40 mm and 120 mm.

6. Tool according to any one of the preceding claims, characterized in that the drilling end has a length of between 20 mm and 60 mm.

7. Tool according to any one of the preceding claims, characterized in that the ratio between the length of the main body and the length of the drilling end is between 0.40 and 0.60.