Brevet FR2306052A1 — publié le 19761029

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif pour le coupage de plaques,de conduite, etc .... par l'intermédiaire d'un couteau mû par explosif. On connait déjà des dispositifs de coupage par explosif mettant en oeuvre l'effet de jet de l'explosion directement sur la cible. La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de coupage dans lequel l'explosif agit uniquement comme propulseur, I'effet de coupage étant effectué par un projectile propulsé par les gaz libérés par l'explosif. L'invention permet une plus grande précision à des pressions de travail plus grandes que les dispositifs à charge creuse. Ce type de dispositif ne comporte pas de limitation, mis à part celles concernant la pression et la température limites de l'explosif utilisé. Le principe de l'invention est d'utiliser l'échappement des gas d'une explosion confinée pour propulser un couteau avec une force suffisamment grande pour qu'il entame la matière de la cible. La forme du couteau est déterminée selon le type de coupage désiré et a la forme de la surface de la cible. Dans le cas d'une cible tubulaire devant être coupée de l'intérieur, on emploie un couteau en forme d'anneau. Le couteau propulsé par l'explosif destiné à couper des éléments d'acier, comporte une chambre de combustion pour l'explosif, ladite chambre étant rendue étanche au moyen de joints annulaires entre le corps et le couteau de façon à éviter toute fuite d'explosif et à arrêter les matières étrangères qui risqueraient d'entrer dans la chambre d'explosion. La détonation de l'explosif est obtenue au moyen d'un détonateur ou d'un cordon de détonation pénétrant dans la chambre d'explosion par l'intermédiaire d'un passage étanche vissé sur le corps du dispositif. Ainsi, selon l'invention, le procédé de coupage d'une cible au moyen d'un couteau est caractérisé en ce que l'on utilise une charge d'explosif pour propulser ledit couteau en direction de la cible. Pour la mise en oeuvre de ce procédé, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un corps principal servant de cylindre pour le couteau, qui joue alors le rôle de piston, ledit cylindre étant relié à une chambre de combustion contenant l'ex- plosif. Le couteau peut être une lame plate (découpe de plaques) ou un anneau susceptible de se fragmenter (découpe de conduites)* Dans le cas où le couteau est annulaire, le corps du dispositif est formé de deux plaques annulaires disposées de part et d'autre du couteau annulaire et traversées par un corps central, sur lequel elles sont fixées et dans lequel est pratiqué le conduit de remplissage en explosif, la chambre de combustion étant formée entre lesdites plaques et l'anneau. De préférence, le dispositif est disposé de façon que le couteau ou les fragments de couteaux attaquent la cible sous un angle voisin de 90". Avantageusement, la chambre de combustion s'évase en direction du couteau, la plus grande partie de l'explosif se trouvant au voisinage de celui-ci. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue en coupe d'un premier mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention. La figure 2 est une vue de dessus du dispositif de la Figure 1. La figure 3 montre, en coupe, une variante de réalisation du dispositif conforme à l'invention. Les figures 4 et 5 sont des vues, respectivement en coupe diamétrale et de dessus du couteau du dispositif de la figure 3. Le dispositif selon l'invention, montré par la figure 1, comporte un corps principal 1 dans lequel est ménagée une fente longitudinale 2, obturée latéralement par des plaques 3 et 4. La fente 2 débouche dans la face avant 5 du corps 1 et une lame de coupe 6 est disposée dans ladite fente. Celle-ci peut servir de cylindre pour la lame 6 qui agit alors comme piston. L'étanchéité de la lame 6 et la fente 2 est obtenue par des segments 7. La fente 2 est en communication avec une chambre de combustion 8 évasée en direction de la lame 6 et elle est elle-même en relation avec un orifice de remplissage 9. Cet orifice peut être obturé par le gland d'un dispositif de mise à feu, pouvant se visser sur le filetage 10 de l'orifice 9. La lame de coupe 6 est maintenue en place par des goupilles de cisaillement 11. Une matière explosive est introduite dans la chambre de combustion 8, à travers l'orifice de remplissage 8. Un détonateur ou un cordon de détonation est fixé au dispositif grâce au filetage 10, permettant à l'air et à un peu de matière explosive de s'échapper. La face 5 est mise en regard d'une plaque ou paroi 12 à couper, à l'aplomb de la ligne de coupure à réaliser. La matière explosive est ensuite allumée. La lame 6 est propulsée en direction de la plaque 12 et elle coupe celle-ci. On remarquera que les joints 7 évitent une perte d'explosif et empêchent l'entrée de corps étranger dans la chambre 8. Les plaques d'extrémité 3 et 4 sont réunies au corps 1 par des joints 13. Le dispositif, selon l'invention, montré par la figure 3, est destiné à couper des canalisations cylindriques et il porte la référence d'ensemble 14. Il comporte une chambre de combustion annulaire 15 délimitée par des plaques de pression supérieure 16 et inférieure 17 et par un corps central 18 traversant lesdites plaques. Celles-ci sont pressées en direction l'une de l'autre par l'intermédiaire d'écrous 28 fixés sur les extrémités du corps 8. Le dispositif comporte, dans le corps central 18, un conduit de remplissage 19 pour l'admission de l'explosif en direction de la chambre de combustion 15 et le conduit 19 peut être obturé par un ensemble de cordon de détonation (non représenté) qui se visse dans le filetage 20, prévu à l'extrémité du conduit 19. Le corps 18 comporte une chambre de détonation 21 à quatre branches, reliée à la chambre de combustion annulaire 15.Les plaques de pression supérieure 16 et inférieure 17 sont pourvues de joints annulaires 22 pour empêcher toute fuite d'explosif ainsi que la pénétration de matières étrangères dans la chambre de combustion 15. Le couteau circulaire 23 (voir figures 4 et 5) est fabriqué en un acier à outil spécial et il présente une forme annulaire. Il comporte un certain nombre de fentes 25 permettant aux gaz explosifs de propulser individuellement les différentes parties du couteau, après que celui-ci ait été brisé à l'endroit de ces fentes qui constituent des points faibles. Le couteau circulaire 23 est pourvu de joints annulaires 26 qui évitent les fuites d'explosifs et empêchent l'introduction de matières étrangères dans la chambre de combustion. Le joint 26 agit également comme un joint de combustion pour les ga libérés par l'explosion. L'explosif est introduit dans la chambre de combustion 15 à travers le conduit de remplissage 19 et la chambre de détonation 21. Le cordon de détonation ou le détonateur est introduit dans le conduit 19 et vissé sur le filetage 20, ce qui permet à l'air et à un petit peu d'explosif de s'échapper. La chambre de combustion annulaire 15 est évasée en direction du couteau 24. Le couteau est placé à l'intérieur d'une conduite 27 à l'endroit où on désire la couper. L'explosif est ensuite mis à feu; il en résulte la coupure de la conduite de façon propre, par la multitude des projectiles formés par les différents morceaux du couteau annulaire 24, détachés les uns des autres à l'emplacement des fentes 25 au moment de l'explosion. REVENDICATIONS 1.- Procédé de coupage d'une cible au moyen d'un couteau, caractérisé en ce que l'on utilise une charge d'explosif pour propulser ledit couteau en direction de la cible. 2.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé spécifié sous la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un corps principal servant de cylindre pour le couteau, qui joue alors le rôle de piston, ledit cylindre étant relié à une chambre de combustion contenant l'ex- plosif. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le couteau est une lame plate. 4.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le couteau est un anneau, susceptible de se fragmenter. 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que son corps est formé de deux plaques annulaires disposées de part et d'autre du couteau annulaire et traversées par un corps central, sur lequel elles sont fixées et dans lequel est pratiqué le conduit de remplissage en explosif, la chambre de combustion étant formée entre lesdites plaques et l'anneau. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le couteau ou les fragments de couteaux attaquent la cible sous un angle voisin de 90". 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la chambre de combustion s'évase en direction du couteau, la plus grande partie de l'explosif se trouvant au voisinage de celui-ci.