Brevet FR2354167A1 — publié le 19780106

La présente invention concerne les dispositifs de coupe, notamment de tubes ou de barres, et plus particulièrement les dispositifs équipés de molettes coupantes. Les dispositifs actuellement connus possèdent une ou plusieurs molettes tranchantes, et la coupe se fait par pénétration progressive de la ou des molettes dans le matériau à couper, en un ou plusieurs passages de la ou des molettes. Les molettes utilisées dans ces dispositifs, comportent notamment un moyeu muni d'un alésage destiné à recevoir un axe sur lequel la molette est montée libre en rotation. Autour du moyeu et perpendiculairement à l'axe de l'alésage est disposé un tranchant circulaire, dont les flancs se raccordent selon une arete tranchante concentrique à l'alésage.Ce tranchant circulaire, qui est la partie active de la molette pénètre dans le matériau à couper sous l'action d'une force radiale, exercée par un dispositif de mise en pression de la molette sur le matériau, en combinaison avec un mouvement de rotation de la molette, celle-ci roulant sur le matériau. Il se produit donc sous l'effort exercé par la molette une compression de la matière, un refoulement de cette matière dû au fait que la partie active de la molette doit posséder une forme et une épaisseur suffisantes pour assurer sa résistance, et enfin un cisaillement de la matière. Le refoulement de la matière provoque des bourrelets situés sur les deux faces du matériau tranché, qui peuvent être genants lors d'opérations ultérieures réalisées sur le matériau considéré. L'effort exercé, nécessaire au refoulement et au cisaillement de la matière, provoque un écrouissage qui peut-8tre tel qu'il s'oppose à la pénétration de la molette. La coupe est alors impossible, et l'effort excessif imposé au dispositif de coupe peut entraîner sa détérioration. Dans le cas notamment d'utilisation à la coupe des tubes, il est impossible de couper des tubes à paroi épaisse, et à fortiori des barres pleines. Le profil de la partie active de la molette doit etre suffisamment dimensionné pour supporter l'effort de coupe, tout en étant suffisamment mince pour permettre une pénétration aisée dans la matière à couper. Ces deux exigences font qu'il n'est pas possible de donner un profil déterminé à la molette, permettant par exemple d'obtenir une coupe chanfreinée en vue d'une opération ultérieure de soudure. Les perfectionnements dont est dotée la molette objet de l'invention visent à remédier à ces inconvénients. Avec cette molette, il est en effet possible de réaliser des coupes sans refoulement de matière, sans risque d'écrouissage, tout en ayant la possibilIté de donner à la molette une forme déterminée facilitant l'exécution d'opérations ultérieures. Il est égale- ment possible de couper des matériaux épais, voire des barres pleines. La molette, objet de l'invention pénètre dans le matériau par enlèvement de matière, et non pas par refoulement et cisaillage. La description qui va suivre, au regard des dessins annexés fera bien comprendre comment l'invention peut-être réalisée. La figure 1 est une vue en coupe diamétrale d'une molette actuellement connue équipant des dispositifs de coupe connus, tels que coupe-tubes à corps rigide ou coupe-tubes à corps articulé du type à chaîne. Elle comporte un moyeu cylindrique 1 muni d'un alésage 2 et de deux flancs 4. Ces deux flancs se raccordant selon une arête tranchante 3 concentrique à l'alésage 2, définissent un profil tranchant suffisamment résistant aux efforts imposés à la molette lors de la pénétration dans la matière, cette résistance pouvant être améliorée par un traitement thermique approprié. La figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un matériau en cours de coupe à l'aide d'une molette actuellement connue. Le repère T désigne le matériau vu en épaisseur et nous retrouvons repéré par 3 le tranchant de la molette en position de penétration partielle sous l'action de l'effort radial F exercé sur la molette. Une telle pénétration engendre un refoulement de matière d'une part le long des bords du sillon tel que repéré en 5 a, et d'autre part, sur la face opposée du matériau comme repéré en 5 b. La figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un matériau coupé à l'aide d'une molette actuellement connue. Nous retrouvons sur chacun des bords de la coupe, les re feulements de matière précédemment décrits, les repères 5 a et 5 b représentant respectivement les refoulements sur la face ou s'exerce l'action de la molette et sur la face opposée. Ces refoulements, gênants lors de la mise en oeuvre du matériau ou lors de la réalisation d'opérations ultérieures sur le dit matériau, doivent être supprimés. C'est ainsi que lors de la coupe d'un tube, il est fait appel à une opération d'alésage, supprimant le refoulement intérieur, afin de redonner au tube son diamètre intérieur initial. De même, les refoulements 5 a et 5 b doivent être supprimés dans le cas ou le matériau est destiné à être assemblé par emmanchement dans tout élément d'assemblage tel que mortaise, saignée, manchon ou emboîture. La figure 4 est une vue en coupe diamétrale d'une molette perfectionnée, objet de la présente invention. Cette molette possède une forme générale rappelant celle de la molette actuellement connue. Tout comme celle-ci, elle possède un moyeu 1 muni d'un alésage 2 et un profil 6 dont l'extrémité circulaire 6 a, concentrique à l'alésage 2 est une arête vive résultant de l'intersection des flancs du profil. Ces flancs, au lieu d'être lisses comme dans le cas de la molette traditionnelle, comportent une denture 6 b. Cette denture 6 b représentée également en vue de face dans la figure 5, peut-être réalisée par des moyens connus, tels que matriçage, moletage, taillage, etc... Elle peut-être réalisée sur les deux flancs du tranchant ou sur l'un des deux seulement. Les dents formant denture sont dirigées radialement. Selon un autre mode d'exécution, chaque dent est inclinée d'un angle aigu sur la direction radiale associée. Lors d'une opération de coupe, l'arête vive 6 a de l'extrémité du profil 6 engendre par refoulement de la matière un sillon de profondeur égale à la hauteur h de cette arête vive. L'axe de la molette étant animé d'un mouvement de translation parallèlement à la surface de la matière à couper, l'arête 6 a de la molette roule sans glisser sur la matière Les différents points d'un flanc de la molette, situés sur une même radiale à des distances différentes du centre de rotation sont animés de vitesses tangentielles différentes. Il se produit donc un mouvement relatif de la denture située sur les flancs de la molette par rapport à la matière. Ce frottement de la denture sur la matière est générateur de copeau et une fois le sillon amorcé par l'arête vive 6 a, la molette pénètre dans le matériau par enlèvement de matière selon un mode de travail analogue à celui d'une lime, la déformation et le cisaillement de la matière ne se produisant que sur la hauteur h de l'arête vive. Sur la figure 5 nous n'avons représenté que partiellement la denture 6 b. Il vo de soi que cette denture est préférentiellement réalisée sur la totalité des flancs, mais elle peut n être que partielle et n'occuper qu'une ou plusieurs portions des flancs. La figure 6 est une vue en coupe longitudinale d'un tube coupé à l'aide de la molette perfectionnée précédemment décrite. Si, nous comparons cette figure 6 à la figure 3, nous voyons que la coupe ainsi obtenue ne présente pas de refoulement de matière, mais qu'au contraire les dents, dont sont pourvus les flancs de la molette, ont par enlèvement de matière créé un chanfrein dont le profil est complémentaire de celui de la molette, prédisposaWt le tube à des opérations ultérieures telles que filetage, soudage ou facilitant I 'introduction du tube dans un emboîtement. La figure 7 représente, selon un autre mode de réalisation une molette qui, outre le moyeu 1 et l'alésage 2 comporte un profil dissymétrique 10, les deux flancs définissant le profil étant respectivement courbe et plan. Ces deux flancs portent des dentures 10 a et 10 b dirigées radialement, ou selon un angle aigu avec la direction radiale. Le flanc plan 10 b est perpendiculaire à l'axe xx' du moyeu 1 qui est l'axe de révolution de la molette. La figure 8 est une vue de face de cette variante de molette sur laquelle nous reconnaissons la denture latérale 10 b, représentée partiellement seulement, et montrant le cas ou les dents sont inclinées par rapport à la direction radiale. La figure 9 est une vue en coupe longitudinale d'un tube coupé à l'aide de la molette représentée aux figures 7 et 8. Elle montre la possibilité d'obtenir un chanfrein 13 et une face droite 14 de part et d'autre de la coupe. Tout comme dans le cas de la figure 6, cette molette permet d'obtenir une coupe parfaitement propre, et le tube est prêt pour les opérations ultérieures telles que par exemple soudure, filetage, collage, emmanchement Il va de soi que toute variante de la molette représentée à la figure 7, telle que suppression des dentures 10 a ou 10 b est englobée par la présente invention. Il est particulièrement avantageux de constater que le but visé par la présente invention n'est pas limité à la coupe, mais est aussi l'obtention de formes déterminées selon le profil donné à la molette et complémentaires de clui-ci, telles que chanfreins, arrondis, gorges, sur pièces de forme quelconque, et particulièrement cylindriques de révolution. La molette perfectionnée décrite ci-dessus, peut-être utilisée pour équiper des dispositifs de coupe, notamment ceux appelés "coupe-tubes". Ces dispositifs sont utilisés principalement en installation sanitaire, en adduction et évacuation d'eau, et sur tous les réseaux de transport et de distribution de fluide par canalisation, soit lors de la pose des conduites, soit sur les conduites en place. REVENDICATIONS 1. Molette de coupe, destinée à équiper des dispositifs de coupe notamment de tubes ou de barres, comportant un moyeu cylindrique muni d'un alésage permettant la libre rotation de la molette autour d'un axe et un tranchant concentrique au dit moyeu, agissant par pénétration progressive dans la matière combinée avec le roulement continu ou alternatif de la molette dans le sillon de coupe jusqu'à la coupe totale, caractérisée en ce que la partie tranchante porte latéralement des dentures. 2. Molette de coupe selon la revendication 1, caractérisée en ce que les dents formant denture sont dirigées radialement. 3. Molette de coupe selon la revendication 1, caractérisée en ce que les dents formant denture sont inclinées d'un angle aigu par rapport ù la direction radiale associée. 4. Molette de coupe selon la revendication 1, la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisée en ce que le profil de la partie tranchante, complémentaire du profil de la coupe à effectuer, permet d'obtenir des coupes avec chanfreins, soit droits, soit rayonnés, selon le profil donné à la molette. 5. Molette de coupe selon la revendication 1 et la revendication 4, caractérisée en ce que le profil de la partie tranchante est symétrique par rapport au plan de coupe, les dentures latérales étant exécutées sur les deux flancs ou éventuellement sur l'un ou l'autre seulement de la dite partie tranchante. 6. Molette de coupe selon la revendication 1 et la revendication 4, caractérisée en ce que la partie tranchante de la molette possède un profil dissymétrique par rapport au plan de coupe et que les deux flancs de ce profil, ou éventuellement l'un ou l'autre seulement, comportent des dentures latérales. 7. Molette de coupe selon la revendication 6, caractérisée en ce que le profil dissymétrique comporte un flanc perpendiculaire à l'axe du moyeu, et un flanc selon profil de la coupe à obtenir.