FR3078642A1 - Support, dispositif et procede d'usinage par aspiration - Google Patents

Abstract

Un support d'usinage (10) adapté pour être monté au niveau d'une entrée d'air d'un appareil d'aspiration, ledit support (10) comprenant un manchon (30) adapté pour être monté au niveau de l'entrée d'air et comportant une cavité intérieure de passage d'un flux d'air généré par l'appareil d'aspiration (90), une tête de montage (50) configurée pour recevoir un organe d'usinage (20), la tête de montage (50) étant montée dans le manchon (30), et une hélice (40) montée dans la cavité intérieure (31A) dudit manchon (30), ladite hélice (40) étant solidaire en rotation de ladite tête de montage (50) afin de permettre l'entrainement de ladite tête de montage (50) en rotation par l'hélice (40) lorsqu'un flux d'air traverse la cavité intérieure du manchon (30).

Description

SUPPORT, DISPOSITIF ET PROCEDE D’USINAGE PAR ASPIRATION

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET ART ANTERIEUR

La présente invention concerne le domaine de l’usinage et, plus particulièrement, un support et un procédé d’usinage.

L’usinage est une technique consistant à enlever de la matière sur la surface d’un objet afin de tracer un texte ou un dessin sur l’objet. Une telle technique peut être utilisée dans le domaine industriel pour marquer des produits mais également dans le domaine artistique. Par ailleurs, dans le domaine de la bijouterie, des pierres précieuses doivent également être usinées/taillées pour obtenir la forme souhaitée.

De manière classique, il est utilisé une machine d’usinage afin de pouvoir enlever de la matière sur différentes surfaces, telles que le bois, le verre, le métal, une pierre précieuse, etc. Une telle machine d’usinage peut notamment se présenter sous la forme d’une fraiseuse dont la tête peut être reliée à différents temps de changement de l’organe d’usinage. La tête est entraînée en rotation par un moteur électrique. Une telle machine présente de nombreux inconvénients.

Lorsque le moteur électrique est alimenté en énergie, l’organe d’usinage est entraîné en rotation et peut alors être utilisé pour usiner un objet. Dans la pratique, un utilisateur saisit la tête de la machine dans sa main et l’utilise pour graver, à la manière d’un stylo. De manière connue, pour tailler une pierre précieuse, il est nécessaire de la plonger dans l’eau pour réduire l’échauffement, ce qui présente des risques pour la sécurité de l’utilisateur étant donné que la machine d’usinage est alimentée de manière électrique.

De plus, le moteur électrique présente une inertie importante. Lorsque le moteur n’est plus alimenté, l’organe d’usinage continue à tourner pendant de nombreuses secondes avant de s’arrêter. Ceci représente également un risque de sécurité pour l’utilisateur et augmente le temps de changement de l’organe, l’organe devant être arrêté pour être changé. De plus, étant donné que l’organe d’usinage s’échauffe de manière importante, il est nécessaire d’attendre que l’organe d’usinage soit refroidi avant de pouvoir retirer l’organe d’usinage de la tête, ce qui allonge encore plus le temps de changement d’un organe d’usinage.

Enfin, lors de son utilisation, l’organe d’usinage génère des copeaux de matière qui sont fastidieux à rassembler et qui peuvent altérer l’usinage, ce qui représente un inconvénient certain pour une utilisation en intérieur.

Enfin, une telle machine d’usinage présente un coût et un encombrement important qui ne sont pas compatibles avec un usage particulier.

Il existe un besoin pour un support d’usinage permettant de résoudre au moins en partie ces inconvénients.

PRESENTATION GENERALE DE L’INVENTION

A cet effet, l’invention concerne un support d’usinage adapté pour être monté au niveau d’une entrée d’air d’un appareil d’aspiration, de préférence d’un aspirateur, ledit support comprenant un manchon s’étendant selon un axe X orienté d’arrière en avant, ledit manchon comprenant un corps tubulaire adapté pour être monté au niveau de l’entrée d’air, ledit corps tubulaire comportant une cavité intérieure de passage d’un flux d’air généré par l’appareil d’aspiration, un axe de guidage selon l’axe X et une pluralité de bras de fixation reliant ledit axe de guidage audit corps tubulaire de manière à permettre la circulation d’un flux d’air entre l’axe de guidage et le corps tubulaire, une tête de montage s’étendant en saillie du manchon et configurée pour recevoir un organe d’usinage, la tête de montage étant montée dans l’axe guidage, et une hélice montée dans la cavité intérieure dudit manchon et transversalement à l’axe X, ladite hélice étant solidaire en rotation de ladite tête de montage afin de permettre l’entrainement de ladite tête de montage en rotation autour de l’axe X par l’hélice lorsqu’un flux d’air traverse la cavité intérieure du manchon.

Grâce au support d’usinage selon l’invention, la tête de montage est entraînée en rotation par le flux d’air généré par l’appareil d’aspiration. Ainsi, un organe d’usinage monté sur ladite tête de montage permet d’usiner un objet. Autrement dit, aucun moteur, notamment électrique, n’est nécessaire dans le support d’usinage pour permettre d’usiner, ce qui permet de limiter les coûts d’un tel support. De plus, l’appareil d’aspiration, comprenant des éléments électriques, peut être placé à distance de la zone à usiner, ce qui permet d’usiner en toute sécurité un objet plongé dans l’eau. La chaleur et les copeaux générés par un tel usinage sont avantageusement évacués par le flux d’air, ce qui permet de refroidir l’organe d’usinage et optimise l’usinage. Enfin, la tête de montage, n’étant notamment reliée à aucun moteur électrique, présente une faible inertie, ce qui permet un démontage rapide et sécurisé du support d’usinage après une opération d’usinage.

Avantageusement, le manchon forme un ensemble monobloc afin de limiter les coûts de fabrication et d’assemblage du support d’usinage.

De préférence, les bras de fixation comprennent une portion vrillée autour de l’axe X de manière à augmenter la pression d’air sur l’hélice et ainsi augmenter la vitesse de rotation de l’hélice et permettre un usinage plus efficace.

De manière avantageuse, l’hélice comporte des pales radiales comprenant une portion inclinée par rapport à l’axe X de manière à capter de manière optimale le flux d’air issu des bras de fixation.

De préférence, le corps tubulaire possédant une surface extérieure cylindrique adaptée pour permettre le montage du corps tubulaire au niveau de l’entrée d’air de l’appareil d’aspiration, ladite surface extérieure cylindrique présente un diamètre extérieur compris entre 10 et 100mm, de préférence entre 20 et 50mm, de préférence encore de l’ordre de 25mm afin de permettre le montage du corps tubulaire sur des appareils d’aspiration du commerce.

Avantageusement, l’axe de guidage comporte au moins un roulement, de préférence au moins deux roulements, pour guider la rotation de la tête de montage. L’utilisation de roulements permet de limiter les frottements et ainsi optimiser la vitesse de rotation de la tête de montage, la précision d’usinage étant par ailleurs augmentée.

L’invention concerne également un dispositif d’usinage comportant un support d’usinage tel que décrit précédemment et un organe d’usinage monté de manière amovible dans la tête de montage dudit support d’usinage. Ceci permet ainsi d’adapter l’organe d’usinage monté sur le dispositif d’usinage selon le matériau à usiner.

L’invention concerne également un système d’usinage comprenant un appareil d’aspiration comportant une entrée d’air et un dispositif d’usinage tel que décrit précédemment, monté dans l’entrée d’air. Ainsi, un tel système d’usinage permet au grand public d’accéder de manière aisée à l’usinage grâce à l’utilisation d’un appareil d’aspiration du commerce, tel qu’un aspirateur, sur lequel est monté un dispositif d’usinage. En effet, un utilisateur possédant couramment un aspirateur, il n’a besoin de se fournir qu’un dispositif d’usinage en plus pour pouvoir usiner. Ceci permet également de limiter les coûts.

De préférence, le système comprend un appareil d’aspiration comportant une entrée d’air et une pluralité de dispositifs d’usinage différents. Chaque dispositif d’usinage peut ainsi être adapté à l’usinage d’un matériau ou bien servir de pièce de rechange en cas d’usure d’un dispositif d’usinage.

Avantageusement, le dispositif d’usinage est monté dans l’entrée d’air par emboîtement. Ainsi, un tel montage est aisé à réaliser et est réversible afin de permettre le démontage du dispositif d’usinage, notamment pour permettre de changer de dispositif d’usinage. Un tel démontage peut également permettre de retirer le dispositif d’usinage à la fin d’une opération d’usinage pour pouvoir utiliser à nouveau l’appareil d’aspiration sans le dispositif d’usinage. Ainsi, il n’est pas nécessaire de disposer d’un appareil d’aspiration dédié à l’usinage.

De manière préférée, le système comprend une rallonge reliant le dispositif d’usinage à l’entrée d’air de l’appareil d’aspiration afin de maintenir l’appareil d’aspiration à distance de la zone à usiner, notamment lors de l’utilisation d’eau.

L’invention concerne en outre un procédé d’usinage d’un objet au moyen d’un système d’usinage tel que décrit précédemment, ledit procédé comprenant les étapes de génération par l’appareil d’aspiration d’un flux d’air circulant dans ledit dispositif d’usinage, et d’entraînement en rotation de l’hélice par ledit flux d’air afin d’entraîner en rotation l’organe d’usinage et mise en contact de l’organe d’usinage avec l’objet. Ainsi, c’est l’appareil d’aspiration qui entraîne la rotation de l’hélice afin de permettre l’usinage, et aucun moteur n’est nécessaire dans le dispositif d’usinage à cet effet. Un tel dispositif d’usinage comprend ainsi peu d’éléments et est aisé et peu coûteux à fabriquer et à assembler.

PRESENTATION DES FIGURES

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et se référant aux dessins annexés sur lesquels :

- la figure 1 est une vue schématique d'un système d’usinage selon l’invention,

- la figure 2 est une vue schématique d’un dispositif d’usinage du système de la figure 1,

- les figures 3 et 4 sont différentes vues schématiques d’un manchon du dispositif de la figure 2,

- les figures 5 et 6 sont différentes vues schématiques d’une hélice du dispositif de la figure 2,

- la figure 7 est une vue schématique du profil d’une pale de l’hélice des figures 5 et 6,

- la figure 8 est une vue schématique d’une tête de montage du dispositif de la figure 2,

- les figures 9 et 10 sont des vues schématiques de différentes formes de réalisation d’un organe d’usinage du dispositif de la figure 2, et

- la figure 11 est une vue schématique d’une étape du procédé d’usinage d’un objet.

Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant.

DESCRIPTION D’UN OU PLUSIEURS MODES DE REALISATION ET DE MISE EN OEUVRE

En référence à la figure 1, il est représenté de manière schématique un système d’usinage S selon l’invention.

Le système d’usinage S comporte un appareil d’aspiration, tel qu’un aspirateur 90, comportant une entrée d’air et un dispositif d’usinage 1 selon l’invention monté dans l’entrée d’air.

De manière connue, l’aspirateur 90 comprend un boîtier 91 dans lequel est monté un moteur d’aspiration (non représenté). Le moteur d’aspiration génère un flux d’air permettant à de l’air extérieur de circuler en direction du moteur d’aspiration. L’aspirateur 90 comporte un tuyau flexible 92 dont une première extrémité de montage est reliée au moteur d’aspiration et dont une deuxième extrémité d’entrée d’air permet d’aspirer l’air extérieur. Différents outils, tel qu’un manche, peuvent être montés à la deuxième extrémité du tuyau flexible 92 afin d’être manipulés par utilisateur, notamment pour aspirer de la poussière.

Dans cet exemple, le système d’usinage S comporte en outre une rallonge 80 reliant le dispositif d’usinage 1 à l’entrée d’air de l’aspirateur 90 afin de faciliter les mouvements de l’utilisateur lors d’un usinage. De préférence, la rallonge 80 possède une longueur comprise entre 10 et 100cm, de préférence de l’ordre de 60cm. Il va de soi que le dispositif d’usinage 1 pourrait être monté directement dans l’entrée d’air de l’appareil d’aspiration 90, sans utiliser de rallonge 80.

Comme illustré en référence aux figures 1 et 2, le dispositif d’usinage 1 comprend un support d’usinage 10 et un organe d’usinage 20 monté dans ledit support d’usinage 10. La circulation d’un flux d’air dans le dispositif d’usinage 1 permet d’entraîner en rotation l’organe d’usinage 20 à haute vitesse comme cela va être présenté par la suite.

Toujours en référence à la figure 2, le support d’usinage 10 comprend un manchon 30, une hélice 40 montée dans ledit manchon 30 et une tête de montage 50 entraînée en rotation par l’hélice 40.

Chaque élément va être dorénavant présenté de manière individuelle.

Le manchon 30 permet de guider le flux d’air généré par l’aspirateur 90 afin d’entraîner l’organe d’usinage 20 en rotation.

Comme illustré sur les figures 2, 3 et 4, le manchon 30 comprend un corps tubulaire 31, un axe de guidage 32 monté à l’intérieur du corps tubulaire 31 et une pluralité de bras de fixation 33 de l’axe de guidage 32 sur le corps tubulaire 31.

En référence aux figures 3 et 4, le corps tubulaire 31 s’étend selon l’axe longitudinal X orienté de l’arrière vers l’avant et définit une cavité intérieure 31A à travers laquelle circule le flux d’air généré par l’aspirateur 90. Le corps tubulaire 31 présente ainsi une surface cylindrique intérieure orientée vers la cavité intérieure 31A et une surface cylindrique extérieure. La surface extérieure est adaptée pour coopérer avec l’aspirateur 90 afin de permettre le montage du corps tubulaire 31 sur l’aspirateur 90 par emboîtement comme cela sera décrit par la suite. Le corps tubulaire 31 présente un diamètre extérieur compris entre 10 et 100mm, de préférence entre 20 et 50mm, de préférence encore de l’ordre de 25mm, et une longueur comprise entre 20 et 120mm, de préférence de l’ordre de 26mm. Une longueur importante peut notamment permettre une meilleure préhension du corps tubulaire 31 lorsqu’un utilisateur le saisie lors d’une opération d’usinage. Dans une forme de réalisation préférée, le corps tubulaire 31 est réalisé au moins en partie en matière plastique afin de présenter une masse réduite.

L’axe de guidage 32 permet de guider l’hélice 40 et la tête de montage 50. Dans ce but, l’axe de guidage 32 est monté à l’intérieur de la cavité intérieure 31A du corps tubulaire 31 à proximité de son extrémité avant. L’axe de guidage 32 présente une forme tubulaire s’étendant selon l’axe X et définissant une cavité intérieure 32A dans laquelle est montée la tête de montage 50 comme cela sera décrit par la suite. La cavité intérieure 31A définit en outre des logements 32B, de préférence un logement avant et un logement arrière pour le montage de roulements (non représentés). En position montée, la tête de montage 50 s’étend dans lesdits roulements afin de limiter les frottements engendrés lors de la rotation de la tête de montage 50 par rapport à l’axe de guidage 32. L’axe de guidage 32 présente un diamètre extérieur compris entre 5 et 20mm afin de permettre de résister à des efforts de rotation importants. L’axe de guidage 32 est réalisé au moins en partie en matière plastique afin de présenter une masse réduite.

Les bras de fixation 33 permettent de relier structurellement l’axe de guidage 32 au corps tubulaire 31. Les bras de fixation 33 sont issus de matière du corps tubulaire 31 et s’étendent depuis sa surface cylindrique intérieure. Selon un aspect de l’invention, les bras de fixation 33 sont également issus de matière de l’axe de guidage 32 et s’étendent depuis une surface extérieure de l’axe de guidage 32. Dans la forme de réalisation illustrée sur les figures 3 et 4, il est représenté quatre bras de fixation 33, cependant, il va de soi que le manchon 30 pourrait en comprend un nombre différent, notamment trois ou plus de quatre. Les bras de fixation 33 sont réalisés au moins en partie en matière plastique afin de présenter une masse réduite. Selon un aspect de l’invention, chaque bras de fixation 33 présente une forme de pale vrillée autour de l’axe X afin de guider en rotation le flux d’air entrant dans la cavité intérieure 31A du corps tubulaire 31 et ainsi favoriser l’entraînement en rotation de l’hélice 40 par le flux d’air.

Avantageusement, le manchon 30 est une pièce monobloc. Autrement dit, le corps tubulaire 31, l’axe de guidage 32 et les bras de fixation 33 sont réalisés lors d’une même opération de fabrication, notamment par moulage, par injection plastique ou par impression 3D. Ceci permet de limiter les coûts de fabrication du manchon 30 et d’assemblage du support d’usinage 10.

L’hélice 40 est montée à l’intérieur de la cavité intérieure 31A du manchon 30 afin d’être entraînée en rotation par le flux d’air circulant à travers cette cavité intérieure 31A, en particulier, en arrière de l’axe de guidage 32.

Comme illustré sur les figures 5 et 6, l’hélice 40 comprend un moyeu 42, positionné axialement, et des pales 41 montées autour d’un moyeu 42 à sa circonférence. Le moyeu 42 présente une forme tubulaire s’étendant selon l’axe longitudinal X. Le moyeu 42 comprend une cavité intérieure 42A dans laquelle est montée la tête de montage 50 comme cela sera présenté par la suite. Les pales 41 sont issues de matière du moyeu 42.

De préférence, l’hélice 40 est réalisée au moins en partie en matière plastique. Une telle hélice 40 en plastique présente ainsi une masse réduite, ce qui permet de réduire son inertie. Ainsi, lors de l’arrêt de la génération du flux d’air par l’aspirateur 90, l’hélice 40 s’arrête rapidement, ce qui permet un changement rapide de l’organe d’usinage 20 comme cela sera décrit par la suite.

De préférence encore, l’hélice 40 est monobloc, le moyeu 42 et les pales 41 étant réalisées lors d’une même opération de moulage, par injection plastique ou impression 3D. Dans la forme de réalisation illustrée sur les figures 5 et 6, l’hélice 40 comprend six pales 41. Cependant, il va de soi qu’elle pourrait en comprendre un nombre différent.

Chaque pale 41 présente une surface au moins en partie vrillée autour de l’axe X afin de transformer le mouvement linéaire selon l’axe X du flux d’air circulant dans la cavité intérieure 31A du manchon 30 en mouvement de rotation autour de l’axe X de l’hélice 40. La longueur radiale des pales 41 est définie de manière à limiter le jeu radial avec la surface intérieure du manchon 30.

Comme illustré sur la figure 7, chaque pale 41 présente une première portion arrière s’étendant parallèlement à l’axe X afin d’augmenter la résistance des pales 41, notamment aux chocs de copeaux générés par l’organe d’usinage 20 et aspirés avec le flux d’air, et une deuxième portion avant vrillée. La première portion s’étend sur une longueur L1 selon l’axe X comprise entre 3 et 10mm, de préférence de l’ordre de 5mm. La deuxième portion s’étend sur une longueur L2 selon l’axe X comprise entre 3 et 10mm, de préférence de l’ordre de 5mm.

La deuxième portion vrillée s’étend sensiblement selon un axe Y, l’axe Y étant écarté de l’axe X d’un angle a supérieur à 10°, de préférence de l’ordre de 20°, de manière à absorber de manière optimale l’énergie du flux d’air qui a été préalablement vrillé par les bras de fixation 33 et ainsi optimiser la vitesse de rotation de l’hélice 40 à partir du flux d’air.

La tête de montage 50 permet de monter différents organes d’usinage 20 sur le support d’usinage 10 en fonction des besoins.

Comme illustré sur la figure 8, la tête de montage 50 comprend un corps cylindrique 51 s’étendant selon l’axe X et présentant une surface extérieure adaptée pour être montée dans la cavité intérieure 32A de l’axe de guidage 32 et dans le moyeu 42 de l’hélice 40. De préférence, le corps cylindrique 51 est au moins partiellement creux pour recevoir un organe d’usinage 20 comme cela sera présenté par la suite.

La tête de montage 50 est montée solidairement à l’hélice 40 afin que l’hélice 40 entraîne la tête de montage 50 en rotation autour de l’axe X lors d’une aspiration d’air. La tête de montage 50 est montée de manière mobile en rotation par rapport à l’axe de guidage 32 du manchon 30. Ainsi, en utilisation, seules l’hélice 40 et la tête de montage 50 sont en mouvement de rotation, ce qui permet à un utilisateur de saisir le support d’usinage 10 au niveau du manchon 30 sans risque. Afin d’optimiser le mouvement de rotation de la tête de montage 50 par rapport à l’axe de guidage 32, la tête de montage 50 est montée dans des roulements, par exemple des roulements à billes, montés au niveau des logements 32B de l’axe de guidage 32.

La tête de montage 50 comporte une extrémité arrière montée dans l’hélice 40 et un module de montage 52 placé au niveau d’une extrémité avant de la tête de montage 50. Le module de montage 52 permet de monter de manière amovible un organe d’usinage 20. Un tel module de montage 52 peut notamment comprend un mécanisme à mâchoires actionné par un écrou taraudé. Lors du serrage de l’écrou taraudé, les mâchoires se resserrent autour de l’organe d’usinage 20 afin de le bloquer en position. Un tel mécanisme étant connu, il ne sera pas décrit plus en détails.

De préférence, le module de montage 52 s’étend en saillie du manchon 30 vers l’avant selon l’axe X afin de permettre un accès aisé au module de montage 52 lors des opérations de montage et de démontage d’un organe d’usinage 20.

Un organe d’usinage 20 est entraîné en rotation par la tête de montage 50 afin de permettre à l’utilisateur de réaliser un usinage.

En référence aux figures 9 et 10, il est représenté deux types d’organes d’usinage 20. Chaque organe d’usinage 20 comprend un corps 21 adapté pour être monté sur la tête de montage 50, et une tête d’usinage 22.

Le corps 21 s’étend selon l’axe longitudinal X et est adapté pour être monté dans le module de montage 52 afin d’être bloqué par ce dernier. Ainsi, l’organe d’usinage 20 est entraîné en rotation par le support d’usinage 10.

La tête d’usinage 22 permet d’enlever de la matière lorsqu’elle est entraînée en rotation. Comme illustré sur les figures 9 et 10, la tête d’usinage 22 peut avoir différentes formes ou structures en fonction du matériau à usiner ou du type d’usinage. Ainsi, grâce au montage amovible de l’organe d’usinage 20 sur le dispositif d’usinage 1, il est possible d’utiliser un même support d’usinage 10 et de changer d’organe d’usinage 20 en fonction du matériau à usiner.

Un tel organe d’usinage 20 présente une forme connue, notamment utilisée pour les machines de type Dremel. Ainsi, le support d’usinage 10 est compatible avec des organes d’usinage 20 du commerce, ce qui limite ses coûts d’utilisation.

De manière préférée, le support d’usinage 10 comporte un capot 60 pour protéger le support d’usinage 10.

En référence à la figure 2, le capot 60 est adapté pour être monté à l’extrémité avant de de l’axe de guidage 32. Le capot 60 présente une forme tubulaire dont la cavité intérieure est adaptée pour coopérer avec l’axe de guidage 32. Le capot 60 présente en outre des encoches 61 adaptées pour coopérer avec chaque bras de fixation 33 et ainsi bloquer la position du capot 60 autour de l’axe X.

Le capot 60 présente un diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur de la cavité intérieure 31A du corps cylindrique 31 afin de permettre la circulation du flux d’air dans la cavité intérieure 31A. Le capot 60 permet avantageusement de dévier les copeaux d’usinage radialement vers l’extérieur afin de ne pas endommager les roulements qui sont entraînés à haute vitesse. Leur durée de vie est alors améliorée. Le capot permet également de limiter la quantité d’eau aspirée par l’aspirateur 90 avec le flux d’air. Ceci est particulièrement avantageux lors de l’usinage d’un objet immergé dans de l’eau.

De plus, un tel capot 60 permet de modifier localement le débit et la circulation du flux d’air circulant à travers le manchon 30 et ainsi de régler la vitesse de rotation de l’hélice 40. Ceci permet ainsi de régler la vitesse de rotation de l’organe d’usinage 20 sans avoir à modifier la puissance d’aspiration de l’aspirateur 90, ce qui est particulièrement avantageux lorsque l’aspirateur 90 est placé à distance.

Dans cet exemple, en référence à la figure 2, le dispositif d’usinage 1 est monté à la rallonge 80 par un adaptateur 70 se présentant sous la forme de manchon dont les diamètres peuvent varier afin d’être adaptés, d’une part, au diamètre du support d’usinage 10 et, d’autre part, au diamètre intérieur de l’entrée d’air de l’aspirateur 90 ou de la rallonge 80.

Il va maintenant être présenté un procédé d’assemblage d’un dispositif d’usinage 1 selon l’invention. Des roulements sont tout d’abord placés dans les logements 32B de l’axe de guidage 32 du manchon 30. Puis, le corps 51 de la tête de montage 50 est inséré selon l’axe X vers l’arrière dans ces roulements. L’hélice 40 est ensuite introduite selon l’axe X vers l’avant pour coopérer avec l’extrémité arrière de la tête de montage 50 à l’intérieur de la cavité intérieure 31A du corps tubulaire 31. Dans ce but, le corps 51 de la tête de montage 50 est inséré dans la cavité intérieure 42A du moyeu 42 de l’hélice 40. L’axe de guidage 32 est ainsi placé entre le module de montage 52 de la tête de montage 50 et l’hélice 40 de manière à maintenir la position axiale de ces éléments. L’hélice 40 est fixée à la tête de montage 50, par exemple à l’aide de colle ou par un montage à force, afin de former un ensemble solidaire entraîné en rotation par le flux d’air traversant le manchon 30. De préférence, la tête de montage 50 peut comprendre des stries s’étendant longitudinalement selon l’axe X afin d’optimiser le blocage en rotation de l’hélice 40 lors de son montage à force. L’hélice 40 peut également être bloquée axialement, notamment par sertissage, afin d’empêcher l’hélice 40 de se désolidariser de la tête de montage 50 lors d’une opération d’usinage et ainsi augmenter la sécurité. De manière optionnelle, un capot 60 peut être monté entre le manche 30 et la tête de montage 50.

Un tel dispositif d’usinage 1 comprend ainsi un nombre limité d’éléments ce qui en réduit les coûts. De plus, les éléments présentant des formes simples et étant réalisés au moins en partie en matière plastique, leur coût de fabrication est également limité.

Il va maintenant être décrit le procédé d’utilisation du système d’usinage S selon l’invention.

En référence à la figure 1, le dispositif d’usinage 1 est tout d’abord connecté à l’aspirateur 90. Dans ce but, le manchon 30 est tout d’abord monté dans l’adaptateur 70 qui est ensuite connecté à la rallonge 80 reliée à l’entrée d’air de l’aspirateur 90. De manière préférée, l’utilisateur dispose d’une variété d’adaptateurs 70 afin de sélectionner celui ayant les dimensions adéquates.

Un organe d’usinage 20, choisi parmi une pluralité d’organes d’usinage 20, est ensuite monté sur la tête de montage 50. Dans ce but, l’écrou du module de montage 52 est desserré afin de permettre l’insertion du corps 21 de l’organe d’usinage 20. Puis l’écrou est serré de manière à ce que les mâchoires bloquent l’organe d’usinage 20 afin de solidariser ce dernier à la tête de montage 50. Une telle manipulation est rapide et pratique.

L’aspirateur 90 est alors activé de manière à générer un flux d’air circulant d’avant en arrière dans la cavité intérieure 31A du corps tubulaire 31. En traversant le corps tubulaire 31, le flux d’air est vrillé par les bras de montage 33 pour entrer en contact avec les pales 41 de l’hélice 40. La forme des bras de montage 33 et la forme des pales 41 permettent de convertir de manière synergique l’énergie du flux d’air en force d’entrainement en rotation de l’hélice 40 autour de l’axe X. Comme l’hélice 40 et la tête de montage 50 sont solidaires en rotation, la tête de montage 50 est entraînée en rotation. L’axe de guidage 32 avec les présences des roulements, en arrière et en avant, permet de guider de manière optimale la tête de montage 50 et d’éviter tout débattement, ce qui garantit une précision élevée lors d’un usinage.

De manière avantageuse, l’aspiration générée permet de verrouiller la position du support d’usinage 10 dans l’adaptateur 70.

En référence à la figure 11, l’utilisateur peut alors saisir le dispositif d’usinage 1, notamment en saisissant le manchon 30 (ou l’adaptateur 70) à la manière d’un stylo, afin de déplacer l’organe d’usinage 20 sur la surface d’un objet OBJ afin d’y graver un texte ou un dessin par exemple en enlevant de la matière. La gravure est réalisée précisément.

Le dispositif d’usinage 1 étant placé à distance de l’aspirateur 90 grâce au tuyau flexible 92 et de la rallonge 80, le moteur électrique de l’aspirateur 90 est ainsi éloigné de la zone d’usinage, ce qui réduit les risques de sécurité. De plus, la faible masse du dispositif d’usinage 1 et la flexibilité du tuyau flexible 92/de la rallonge 80 permettent de manipuler aisément le dispositif d’usinage 1 afin de graver avec précision.

Avantageusement, les copeaux générés par l’usinage sont aspirés avec le flux d’air par l’aspirateur 90, ce qui limite la dispersion de copeaux et permet ainsi une utilisation aisée et pratique en intérieur. De plus, le flux d’air permet également d’évacuer la chaleur générer lors du contact de l’organe d’usinage 20 sur l’objet à usiner.

Lorsque l’utilisateur souhaite graver sur un matériau différent, il peut changer l’organe d’usinage 20 pour un autre organe d’usinage 20 adapté au matériau. De manière alternative, il peut directement changer le dispositif d’usinage 1 pour le remplacer par un autre dispositif d’usinage 1 ayant un organe d’usinage adapté 20. Le remplacement est réalisé par emboîtement, ce qui est rapide et pratique. Cela est particulièrement avantageux quand l’utilisateur doit utiliser de manière séquentielle plusieurs organes d’usinage 20 différents.

Pour changer d’organe d’usinage 20 ou de dispositif d’usinage 1, l’aspirateur 90 est alors désactivé et cesse de générer un flux d’air. Grâce à la faible inertie de l’hélice 40, la rotation de l’organe d’usinage 20 est rapidement arrêtée. Un remplacement est ainsi rapide et sans contrainte.

Un tel dispositif d’usinage 1 est ainsi aisé à utiliser car il ne nécessite qu’un montage par emboîtement sur un aspirateur 90. De plus, le dispositif d’usinage 1 possède un nombre restreint de pièces en plastique. Le coût de fabrication et d’assemblage est réduit, ce que le rend accessible au grand public. De plus, l’utilisation déportée du dispositif d’usinage 1 par rapport à l’aspirateur 90 permet d’utiliser en toute sécurité le dispositif d’usinage 1 lors d’usinage de pierres précieuses plongée dans de l’eau.

Claims (10)

1. Support d’usinage (10) adapté pour être monté au niveau d’une entrée d’air d’un appareil d’aspiration (90), de préférence d’un aspirateur, ledit support (10) comprenant :

- un manchon (30) s’étendant selon un axe X orienté d’arrière en avant, ledit manchon (30) comprenant o un corps tubulaire (31) adapté pour être monté au niveau de l’entrée d’air, ledit corps tubulaire (31) comportant une cavité intérieure (31A) de passage d’un flux d’air généré par l’appareil d’aspiration (90), o un axe de guidage (32) selon l’axe X et o une pluralité de bras de fixation (33) reliant ledit axe de guidage (32) audit corps tubulaire (31) de manière à permettre la circulation d’un flux d’air entre l’axe de guidage (32) et le corps tubulaire (31),

- une tête de montage (50) s’étendant en saillie du manchon (30) et configurée pour recevoir un organe d’usinage (20), la tête de montage (50) étant montée dans l’axe guidage (32), et

- une hélice (40) montée dans la cavité intérieure (31A) dudit manchon (30) et transversalement à l’axe X, ladite hélice (40) étant solidaire en rotation de ladite tête de montage (50) afin de permettre l’entrainement de ladite tête de montage (50) en rotation autour de l’axe X par l’hélice (40) lorsqu’un flux d’air traverse la cavité intérieure (31A) du manchon (30).

2. Support (10) selon la revendication 1, dans lequel le manchon (30) forme un ensemble monobloc.

3. Support (10) selon l’une des revendications 1 à 2, dans lequel les bras de fixation (33) comprennent une portion vrillée autour de l’axe X de manière à augmenter la pression d’air sur l’hélice (40).

4. Support (10) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel l’hélice (40) comporte des pales radiales (41) comprenant une portion inclinée par rapport à l’axe X de manière à capter de manière optimale le flux d’air.

5. Support (10) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, le corps tubulaire (31) possédant une surface extérieure cylindrique adaptée pour permettre le montage du corps tubulaire (31) au niveau de l’entrée d’air de l’appareil d’aspiration (90), ladite surface extérieure cylindrique présente un diamètre extérieur compris entre 10 et 100mm, de préférence entre 20 et 50mm, de préférence encore de l’ordre de 25mm.

6. Support (10) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, l’axe de guidage (32) comporte au moins un roulement, de préférence au moins deux roulements, pour guider la rotation de la tête de montage (50).

7. Dispositif d’usinage (1) comportant un support d’usinage (10) selon l’une des revendications précédentes et un organe d’usinage (20) monté de manière amovible dans la tête de montage (50) dudit support d’usinage (10).

8. Système d’usinage (S) comprenant un appareil d’aspiration (90) comportant une entrée d’air et un dispositif d’usinage (1) selon la revendication précédente, monté dans l’entrée d’air.

9. Système d’usinage (S) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif d’usinage (1) est monté dans l’entrée d’air par emboîtement.

10. Procédé d’usinage d’un objet (OBJ) au moyen d’un système d’usinage (S) selon l’une des revendications 8 à 9, ledit procédé comprenant les étapes de :

- génération par l’appareil d’aspiration (90) d’un flux d’air circulant dans ledit dispositif d’usinage (1), et

- entraînement en rotation de l’hélice (40) par ledit flux d’air afin d’entraîner en rotation l’organe d’usinage (20), et

- mise en contact de l’organe d’usinage (20) avec l’objet (OBJ).