Brevet FR2223870A1 — publié le 19741025

La présente invention concerne les lames tranchantes pour couper et dénuder des câbles électriques ou autres, ainsi qu'un procédé de réalisation de telles lames De nombreux outils et appareils ont été conçus pour enlever les revêtements d'isolation des gros cibles ou fils électriques. Ces dispositifs ont fait l'objet de nombreux brevets, dont les brevets des 3.U.A. nO 7 204 495, 7 538 610, 7 455 106, etc.. En particulier, le brevet des E.U.A. nO 7 204 495 décrit un outil à dénuder qui comprend une monture s'adaptant autour du câble électrique et portant un outil destiné à couper et à arracher l'isolation.En faisant tourner la monture autour du câble, l'outil enlève l'isolation sur une profondeur radiale prédéterminée à partir de la surface extérieure du câble. Ces divers brevets posent cependant un certain nombre de problèmes que l'invention vise à résoudre. Plus précisément, le brevet des E.U.A. n0 5 598 610 concerne une lame extremement simple et efficace pour le dénudage des câbles sans risque de détériorer l'âme conductrice. La présente invention apporte certains perfectionnements à ce genre de lame et permet de les utiliser dans les outils et les appareils objets des brevets précités. Le processus de découpage de l'isolation et de dénudage des cibles pose des problèmes différents dans chaque cas car l'isolation a des compositions très différentes, avec ou sans écrans électrostatiques, selon le type de câble. Sur certains câbles à écran électrostatique, il peut être nécessaire de terminer le sectionnement de l'isolation par un évasement de cette dernière à l'extrémité de la partie qui reste sur le câble. Cette préparation finale facilite la pose d'un connecteur sur l'extrémité dénudée du câble et permet l'insertion d'un manchon conducteur surltextrémité évasée de l'isolation, ce qui assure instantanément un bon contact. On voit donc que les lames actuelles ne servent pas uniquement à couper ou à sectionner une longueur donnée d'isolation, mais également à préparer dans une certaine mesure l'extrémité du câble pour une application ultérieure. Par ailleurs, en raison de la variété des matériaux d'isolation utilisés, il est parfois difficile de couper et de sectionner proprement les revêtements souples et élastiques sans laisser des bords déchiquetés ou irréguliers qui affectent ma tériellement les caractéristiques du câble. A cet égard, l'invention met à profit la souplesse du matériau d'isolation pour le sectionner entre deux éléments coupants. Ce procédé permet de dénuder les cibles électriques quelles que soient leurs dimensions et la nature des matériaux d'isolation utilisés. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit et des dessins sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'une lame réalisée selon les principes de l'invention; - la figure 2 est une vue en plan de la lame de la figure 1; - la figure 7 est une vue en élévation latérale de la lame de la figure 1; - la figure 4 est une vue frontale de la lame de la figure 1; - la figure 5 représente en coupe axiale l'extrémité d'un câble qui a été dénudé à l'aide de la lame de l'invention; - la figure 6 est une vue en perspective d'un type différent de lame à dénuder; - la figure 7 est une vue en perspective agrandie des surfaces tranchantes de la lame de la figure 6; - la figure 8 est une vue en plan de la lame de la figure 6; - la figure 9 est une vue en élévation latérale de la lame de la figure 6;; - la figure 10 est une vue frontale de la lame de la figure 6; - la figure 1 1 représente schématiquement le mode de coupe d'une lame classique; - la figure 12 représente schématiquement le mode de coupe de la lame de la figure 6 au niveau du plan 12-12 de cette dernière; - la figure 15 est une vue en perspective d'un appareil à dénuder équipé d'une forme modifiée de la lame de lin- vention; - la figure 14 est une vue en plan de dessus de l'appareil de la figure 13; - la figure 15 est une vue en élévation latérale de l'appareil de la figure 13; - la figure 16 est une vue frontale de l'appareil de la figure 17; - la figure 17 représente l'appareil dé la figure 15 en élévation, mais vu du coté opposé à celui de la figure 15;; - la figure 18 est une coupe dans le plan 18-18 de la figure 14; - la figure 19 est une coupe axiale de l'extrémité d'un câble qui a été dénudé à l'aide de l'appareil des figures 17 à 18. Sur les dessins, et plus particulièrement sur les figures 1 à 5, la lame de la présente invention porte la référence numérique 10. Au fur et à mesure de la description, il apparat tra clairement que la lame 10 peut être utilisée sensiblement de la même manière que la lame 74 décrite dans le brevet des BUA nO 3 598 610, la nature précise de l'outil dans lequel elle est employée étant de peu d'importance pour la compréhension de l'invention. La lame 10 comporte un trou de fixation 12 par lequel elle peut autre montée dans un outil quelconque, comme décrit dans le brevet précité. La lame 10 est essentiellement un bloc métallique 14 de section sensiblement rectangulaire dont l'extrémité avant comporte deux parties affûtées concourantes 16 et 18. La partie affûtée 16 forme une arête tranchante 20 qui pénètre tangentiellement dans l'isolation et se termine en une surface tangentielle 22 servant à décoller la matière coupée. La surface de décollement 22 fait sur le corps 14 un certain angle par rapport à un plan (non représenté) qui s'étend sensiblement horizontalement et passe par l'axe du câble (tel qu'il est représenté sur la figure 1). lie câble 24 de la figure I comprend une âme conductrice centrale 26 entourée d'une épaisse isolation diélectrique 28 qui est elle-même entourée d'un écran électrique de mise à la masse 30 et d'une gaine isolante extérieure 32. Certaines ou toutes ces couches seront appelées dans la suite "revêtement d'isolation" pour plus de simplicité. La lame 10 de la présente invention permet d'enlever une partie du revêtement d'isolation, éventuellement avec l'écran électrique 30. La partie affamée 18 forme une arête de coupe axiale 74 qui se termine en une surface de décollement latérale 76. L'arête 74 fait un certain angle par rapport au plan vertical (non représenté) qui contient l'axe du câble 24. Itarete 34 part obliquement vers le bas et vers l'arrière par rapport à ce plan vertical et coupe la surface de décollement 22. me point d'intersection de ces deux surfaces est indiqué par la référence 58 sur la figure 3. Dans ce mode de réalisation de la lame de l'invention, la partie supérieure de l'arête 54 est en surplomb par rapport au point d'intersection 38 et largement en avance par rapport à l'arête tangentielle 20. En service, la position de l'arête 34 précède donc celle de l'arête tangentielle 20. Comme on l'a vu précédemment, la lame 10 de l'invention peut être utilisée dans un outil semblable à celui du brevet des E.U.A. nO 7 398 610. Dans un tel outil, la lame 10 est inclinée vers l'axe du câble 24, comme décrit dans le brevet précité, et décrit une trajectoire hélicoEdale pendant la rotation de l'outil autour du câble. Cette trajectoire est représentée en trait mixte sur la figure 1. Initialement, la lame 10 est réglée sur l'outil de façon que l'arête coupante 20 pénètre à la profondeur voulue dans l'isolation du câble.Pendant la rotation de l'outil autour du câble 24, l'arête tangentielle 20 s'enfonce à une profondeur prédéterminée dalle le revêtement d'iso- lation et la partie affûtée 18 coupe également l'isolation par son ar8te 54. La rotation de l'outil autour du câble 24 engendre une trajectoire hélicoldale de la lame 10. L'arête tangentielle 20 pénètre à la profondeur voulue dans le revêtement d'isolation et la partie sectionnée de ce dernier est séparée du reste par l'action tangentielle de la surface de décollement 22. L'effort de coupe exercée presque simultanément par l'arête 54 vers l'axe du câble fait remonter le copeau d'isolation sectionné sensiblement le long de la surface 36 de façon à l'écarter axialement de la partie qui n'est pas encore dénudée. li'intersection 38 de l'arête 34 et de la surface de décollement 22 représente le point de séparation du copeau d'isolation. L'obliquité vers l'arrière et vers le bas de l'arrête tranchante 54 tend à forcer le revêtement d'isolation vers le bas contre la surface de décollement 28 pour assurer qu'il est dirigé vers le point d'intersection 38 où il se sépare complètement du reste de l'isolation du câble. Dans l'exemple de la figure 1, la profondeur de coupe correspond à l'épaisseur de la gaine isolante extérieure 52 et de l'écran électrique 50. Lorsque la longueur axiale de la partie dénudée est atteinte, le mouvement de translation de l'outil cesse et la lame 10 tourne circonférentiellement au lieu de suivre une trajectoire hélicoï- dale.Au cours de cette phase finale, le revêtement d'isolation est coupé circonférentiellement suivant une ligne 40 (figure 1) et le copeau d'isolation est complètement séparé du reste du câble. Pendant la coupe circonférentielle finale, l'inclinaison vers le bas de l'arête tranchante 54 en direction de l'intersection 38 lui permet d'exercer un effort de coupe tendant à appliquer la matière de l'isolation contre la surface de décollement 22. L'intersection 58 de la surface de décollement 22 et de l'arête de coupe axiale 54 étant en arrière par rapport à l'arête de coupe tangentielle 20, la matière de l'isolation est soulevée à la hauteur du point 58. Par "arête de coupe axiale" on entend une arête capable de sectionner la matière de l'isolation dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe du câble. L'effet de coupe au point 58 est donc retardé par rapport à ltef- fet de coupe de l'arête 20, ce qui produit une certaine distension vers l'extérieur de l'écran électrique 30 et de la gaine isolante 32, comme illustré figure 5. Les techniciens comprendront sans mal qu'en modifiant la position relative de l'intersection 38 par apport à l'arête tranchante 20, on peut faire varier l'évasement obtenu (F sur la figure 5) sur le revêtement d'isolation qui, dans ce cas, comprend l'écran 30 et la gaine 52. Ceci permet d'adapter différentes tailles de connecteur sur la partie dénudée 28 du câble 24. lia lame de l'invention permet donc non seulement d'enlever une épaisseur et une longueur axiale données de l'isolation du câble, mais également de préparer l'extrémité de l'isolation restante en vue d'une utilisation ultérieure. lies figures 6 à 12 représentent une autre forme de la lame de l'invention qui met en oeuvre des principes analogues à ceux de la lame des figures 1 à 5. Pour faciliter la compréhension, les mêmes références numériques ont été conservées précédées du chiffre 1 pour les éléments homologues de la variante des figures 6 à 12. Ainsi, la lame 110 des figures 6 à 12 comporte un trou de fixation 112. La lame 110 peut autre en une ou plusieurs pièces, mais pour faciliter la fabrication et clarifier l'illustration, elle est représentée en deux parties assemblées au moyen de vis ou de rivets 142. La première partie affamée 116 comporte une arête de coupe sensiblement tangentielle 120 prolongée par une surface de décollement 122. La seconde partie affûtée 118 comporte une arête de coupe axiale 154 prolongée par une surface de décollement axial 156. Les parties affalées 116 et 118 ont un point d'intersection 138 défini par une 'autre arête tranchante 144.A part ces quelques différences, la lame 110 est pratiquement la meme que la lame 10 précédemment décrite. Be câble 124 comprend dans ce cas une âme conductrice multibrin 126 entourée d'une isolation extrudée 128. La lame 110 est de préférence montée sur un outil du type décrit dans le brevet précité, et réglée de façon que son arête tangentielle 120 pénètre à une profondeur prédéterminée dans l'isolation 128 sans toutefois toucher l'âme conductrice 126 pour éviter d'entailler ou de sectionner les brins conducteurs. L'arête de coupe axiale 134 est ensuite positionnée sur l'outil de façon à faire un certain angle avec l'axe du câble 124 pour que la lame décrive d'elle-même une trajectoire hélicoldale autour du câble, comme illustré en trait mixte sur la figure 6. Comme dans le premier mode de réalisation, l'arête 154 est oblique vers le bas et vers l'arrière en direction de l'intersection 158 qui est définie par les deux parties affûtées 116 et 118. L'arrête 154 pénètre ainsi dans l'isolation 128 en avant du point d'intersection 138. De même, la position de 1 'in- tersection 138 en arrière de l'arête de coupe tangentielle 120 permet à cette dernière de pénétrer dans l'isolation 128 avant que la matière n'atteigne l'intersection 158 où elle est complètement séparée du reste du câble 124. Be premier élément de la lame 110 comporte une autre arête tranchante 144 qui constitue un prolongement de l'ar8te de coupe axiale 134. Cependant, les deux arêtes 154 et 144 convergeant l'une vers l'autre au point 138, elles coopèrent pour diriger l'isolant 128 vers le point d'intersection. Cette disposition angulaire des arêtes 154 et 144 facilite la pénétration initiale de la lame et lorsque la matière d'isolation 128 est molle ou élastique, comme le caoutchouc, elle est dirigée vers le point dlintersection 158 sans pouvoir échapper aux arêtes tranchantes. Cet effet sera mieux compris à l'aide de l'illustration de la figure 11 sur laquelle une lame tranchante unique B est appliquée contre la surface d'une matière souple ou élastique 128. On notera que la matière d'isolation 128, lorsqu'elle est de type élastomère, a une tendance naturelle à s'écouler de part et d'autre de la lame, comme illustré sur la figure 11. Cet écoulement enveloppe le tranchant sur ses deux faces et crée une résistance importante qui s'oppose à l'effet de coupe de la lame. Cependant, la présente invention permet de résoudre cette difficulté et utilise avantageusement la tendance naturelle de la matière souple à s'écouler et à envelopper les tranchants. Par exemple, dans-le cas de la figure 11, la matière résiste à l'effet tranchant du point A de la lame B qui est inclinée comme l'une ou l'autre des arques 134 ou 144 de la lame de l'invention, et en pareil cas la-matière 128 a tendance à glisser vers le haut ou vers le bas sans gtre franchement coupée, mais plutôt arrachée ou déchirée par les forces importantes que l'outil exerce sur la lame pour la faire pénétrer dans l'isolation. Dans le cssde la lame en deux parties de l'invention, l'intersection des arêtes tranchantes correspond précisément au point d'étirage de B matière d'isolation. C'est effet est apparent sur la figure 12 où la matière d'isolation 128 est em prisonnée entre les arêtes convergentes 134 et 144 des tranchants respectifs 116 et 118. La tendance à l'allongement de cette matière est avantageusement utilisée pour l'entrainer vers le point d'intersection 138 où la tension résultante est suffisante pour produire une coupure franche et nette à l'endroit de 11 inter- section. On voit donc que le fait de diriger la matière souple et élastique vers l'intersection et d'utiliser sa tendance naturelle à l'étirage et à l'allongement, permet d'obtenir à l'intersection 138 une coupe rapide, franche et nette, c'est-à-dire sans bords irréguliers. Cette coupe franche est facilitée par l'action des arêtes 134 et 144 qui dirigent l'écoulement de la matière 128 vers le point d'intersection 138. 'les figures 13 à 18 représentent une autre application de l'invention pour laquelle on a conservé les mêmes références numériques que sur les figures 1 à 5 et 6 à 12, mais précédées du chiffre 2. La lame 210 est en deux parties et comporte des surfaces affûtées 216 et 218, La surface affûtée 216 est formée à l'extrémité d'un bloc 214 qui possède un trou de fixation 212 permettant de monter la lame 210 sur un outil, par exemple du type dans le brevet des E.U.A. nO 5 398 610. Dans cette troisième variante de l'invention, la lame 210 est en deux parties dont la seconde 246 travaille à la manière d'une cisaille car elle est montée sur le bloc 214 par un pivot 248. L'outil peut comporter une vis de réglage 250 destinée à limiter le pivotement de l'élément 246 par rapport au bloc 214, comme indiqué schématiquement sur la figure 15. 'le mouvement vers le haut de l'élément au contact du câble est ainsi déterminé au préalable par la position de la vis 250. Le premier tranchant 216 comporte une surface de décollement tangentiel 222 qui se termine en une arête de coupe tangentielle 220. La surface de décollement 222, comme dans les autres formes de l'invention, fait un certain angle par rapport à un plan horizontal qui passe par l'axe du câble 224, de façon que, lorsque la lame pénètre dans l'isolation du câble, la matière coupée par l'arête 220 soit soulevée par la surface 222. Une arête de coupe axiale 234 qui se prolonge en une surface de décollement axial 236, est disposée sensiblement perpendiculairement à l'arête de coupe tangentielle 220. A la différence des formes précédemment décrites de l'invention, les arêtes 234 et 236, ainsi que leurs surfaces de décollement associées, font partie du premier élément de la lame. On notera que l'arête 234 précède légèrement l'arase 220 de façon que, lorsque la lame 210 est amenée en contact avec l'isolation 228 d'un câble 224, l'arête 254 pénètre la première dans la matière. De ce fait, l'arête 254 et sa surface de décollement 256 sont sensiblement parallèles à un plan vertical passant par l'axe du câble 224. L'arête 234 se raccorde à une autre arête tranchante 244 qui est dirigée axialement et constitue le prolongement de la surface 256. L'arête 244 monte vers l'arrière en faisant un certain angle par rapport à un plan horizontal passant par l'axe du câble. Cette arête 244 coopère avec le second élément tranchant 218 pour former l'intersection 258 où la matière isolante 228 est complètement sectionnée du reste de l'isolation du câble 224. La lame 21 0 énnt montée sur un outil du type précédemment décrit, on règle la position de l'arête tangentielle 220 pour une certaine profondeur de coupe. Lorsque l'outil approche du câble avec une certaine avance axiale, son arête 234 commence à pénétrer dans la matière isolante, puis suit une trajectoire hélicoldale indiquée sur la figure 15. Presque simultanément, l'arête de coupe tangentielle 220 sectionne la matière 228 à la profondeur choisie. Pendant la rotation de l'outil autour du câble, la lame 210 suit la trajectoire hélicoïdale décrite et la matière isolante coupée est soulevée par la surface 222 tout en étant écartée axialement du reste de l'isolation par la surface 236. Cependant, le sectionnement définitif de la matière isolante s'effectue à l'intersection 258 entre les deux éléments de la lame, l'ar8te 244 dirigeant la matière 228 vers cette intersection. lie guidage de la matière isolante est facilité par l'effet d'entratnement d'une roue de coupe 252 dont le pivotement est limité par la vis de réglage 250 et qui fait office de cisaille par rapport à l'ar8te 244 à l'intersection 238. La matière isolante 228 est ainsi guidée vers l'intersection 258 où elle est sectionnée du reste de l'isolation du câble lorsque le mouvement hélicoldal de l'outil se termine par une rotation circonférentielle le long de la trajectoire 240. La roue 252 comporte un élément à bord tranchant qui tourne sur un roulement convenable 254 autour d'un moyeu fixe 246 maintenu par une vis de blocage 258, comme illustré figure 18. La surface périphérique de l'élément tranchant peut autre lisse ou striée pour faciliter le roulement sur la matière isolante et éviter une déformation de cette dernière. La lame 210 convient particulièrement bien pour dénuder les câbles dont l'isolation comporte des écrans électriques et des gaines diélectriques externes. Ce type d'isolation n'est pas représenté sur les figures 15 à 19, mais la figure 1 en donne un exemple en 30 et 32. Dans le cas présent, lorsque la lame 210 décrit sa trajectoire hélicoidale autour du câble, elle a une tendance naturelle à soulever et à arracher la matière isolante 228 du reste du câble, ce qui produirait une coupe irrégulière risquant d'affecter les caractéristiques de connexion. Cependant, la présence de la surface large de la roue 252 qui appuie constamment sur la surface extérieure de l'isolation 228 empêche cette dernière de se soulever. Lorsque la surface de la roue 252 est moletée ou striée, elle accroche mieux sur la matière isolante et l'applique contre le câble pour éviter 1 'éva- sement de la gaine. La pression tangentielle qui s'exerce contre la roue 252 la fait tourner et rouler sur la surface de l'isolation 228 qu'elle sectionne à manière d'une cisaille en coopération avec l'arete tranchante 244 au point 258. La coupure obtenue est fran che et nette et le câble dénudé ne présente aucune déformation ni de sa gaine diélectrique extérieure, ni de son écran métallique. Ce dernier point est important car toute déformation de la matière isolante résultant de l'emploi des appareils à dénuder classiques affecte sensiblement les caractéristiques de conduction du câble. il estes outre important d'éviter le décollement et l'évasement de l'isolation 228 qui reste sur le câble 224. lie roulement tangentiel et l'effet de coupe de la roue plate 252 et de l'arête coopérante 244 éliminent tous ces incon vénients. il va de soi que la description précédente n'est nul lement limitative et qu'on pourra y apporter diverses modifica tions ou variantes entrant datis le cadre et dans l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour sectionner le revêtement isolant d'un câble conducteur, caractérisé en ce qu'il comprend un élément ayant une première et une seconde arêtes tranchantes disposées dans des plans sensiblement perpendiculaires, lesdites arêtes étant approchées du câble à une distance prédéterminée avec un angle et 7e long d'une trajectoire ne passant pas par l'axe dudit câble, l'ensemble du dispositif étant animé dtun mouvement de rotation autour du câble de façon que l'une des ar8te agisse sensiblement radialement vers l'extérieur du câble alors que l'autre soulève la matière ainsi découpée, une troisième arête coopérant/la première et exerçant un effort de coupe dirigé de la périphérie vers l'intérieur du câble. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les première et troisième arêtes sont sensiblement coplanaires et se rencontrent sous un angle aigu. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la troisième arque est constituée par le bord d > un" galet. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le galet peut librement tourner sur un second élément qui est articulé sur le premier. 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la troisième arête est formée sur un second élément qui est monté de manière fixe sur le premier.