Brevet FR2394794A1 — publié le 19790112

La présente invention est relative au prélèvement de lamelles sur des enveloppes isolantes de câbles électriques et plus particulièrement concerne un dispositif de macrocoupe permettant de prélever longitudinalement, rapidement et en toute sécurité sur un isolant de chable électrique, une ou plusieurs lamelles à faces parallèles et d'épaisseur constante. I1 est en effet nécessaire de pouvoir contrôler, après leur fabrication, la teneur, la répartition des additifs, les états de dégradation du matériau utilisé dans les enveloppes de câbles. Des méthodes spectroscopiques, par émission infrarouge, ultra violette, émissions moléculaires, etc... ou des méthodes mécaniques nécessitent de pouvoir découper des lamelles d'épaisseur constante comprise entre 100 et 500 microns. Divers appareils de coupe sont proposés dans le commerce, tels que des microtomes d'usage courant en biologie et botanique. Ils ne s'appliquent cependant pas aux cabales électriques et tout spécialement aux isolants de cables électriques. En effet les enveloppes de câbles que l'on souhaite découper sont des matériaux semi-rigides subissant sous l'effort de pénétration de l'outil de découpe une déformation non permanente par suite de l'élasticité de ces matériaux il est également nécessaire de ne pas altérer la tenue de l'outil pendant la coupe. De plus les échantillons doivent titre prélevés sur le câble terminé, longitudinalement sans arrachement sans que 1 'ou- til de coupe ne vienne heurter le conducteur électrique. Le dispositif selon l'invention comporte essentiellement un porte échantillon mobile et un porte outil constitué par un chariot mobile sur lequel est monté un outil de coupe, équipé d'une lame en acier susceptible de découper la gaine isolante de cable, ladite lame étant maintenue orientée suivant un angle par des moyens qui sont appliqués pendant la phase de travail puis étant escamotée pendant le retour du chariot afin de ne pas détériorer l'échantillon de cable. L'invention sera mieux comprise en se référant a' la description suivante et au dessin ci-annexé. La figure 1 est une représentation générale du dispositif selon l'invention. La figure 2 est une représentation du porte outil approprié aux applications de l'invention. La figure 3 illustre le choix du positionnement de la lame. En se référant a' la figure 1, l'appareil de coupe se compose essentiellement d'un porte échantillon 1 à position réglable dépla çant sur un banc optique 3 solidaire d'un socle 4 et d'un porte outil 2 également disposé sur le banc optique 3 mais fixe. Le porte échantillon 1 est pourvu de deux machoires 12 longiformes de section incurvée en V afin de s'adapter à la forme cylindrique des cabales. Un dispositif 11 de serrage manuel à vis permet de rapprocher ou d'écarter ces deux machoires 12 en fonction du diamètre du câble. Ce porte échantillon 1 est fixé sur une table 13 a déplacement micro métrique. Une butée micrométrique 14 et un guidage sur billes permettent de régler avec précision le déplacement de la table 13. Un rattrapage de jeu est prévu sur les glissières de cette table 13. Solidaire de v table, un cavalier mobile 15 se déplaçant sur le banc optique 3 sous l'action de deux vis 16 et 17 permet une approche rapide ou un dégagement de l'échantillon par rapport au porte outil 2 Le porte outil 2 fixe supporte un chariot 21 monté sur paliers de translation 22 à billes et guidé par deux colonnes 23 rectifiées. Ces deux colonnes 23 sont solidaires du banc optique 3 au moyen d'un cavalier fixe 24, Sur le Caté intérieur du chariot 21 est disposé l'outil de coupe 25 munie de sa lame 20 en acier. Sur le c8té extérieur du chariot 21 est disposée une poignée 28 permettant le déplacement de outil de coupe 25 avec le chariot 21. L'outil de coupe 25 et ses moyens de fixation sur le chariot 21 sont représentés sur la figure 2, suivant un plan perpendiculaire au plan de la lame. L'outil de coupe 25 est fixé rigidement au chariot 21 au moyen d'un axe 30 autour duquel il peut pivoter. Son orientation est rendue réglable au moyen d'une vis 26. Une autre vis 27 comportant un ressort de rappel maintient l'outil de coupe 25 en position de travail et permet sa rotation rapide autour de l'axe 30 en exerçant une force de traction T d'intensité réglable en un point d'application 31, en position d'escamotage. La lame d'acier 20 est munie d'une pastille rapportez en carbure a son extrémité tranchante et est usuellement biseautée.Cette lame 20 est maintenue solidaire de l'outil de coupe 25 par contact en un point A situé vers le milieu de l'outil de coupe 25 entre les deux points de fixation 30 et 31 dudit outil. La pointe de la lame 20 est située au voisinage de l'axe 30 d'entraînement de l'outil de coupe 25. Le second point d'application 31 est situé en arrière de l'outil de coupe 25, du cté opposé a la lame 20. Les vis 26 et 27 prennent appui sur le chariot 21. La vis 26 permet de faire varier l'angle Ocde coupe de la lame 20 en faisant pivoter l'outil de coupe 25 dans une zone for mant un angle i avec la surface d'isolant de câble à découper.Cet angle o( est généralement fonction de la dureté de la matière à découper et est compris entre 50 et 40 . L'outil de coupe 25 comporte un couloir 29 disposé au voisinage de la pointe de la lame 20 afin de permettre le dégagement et la réception de la lamelle pendant l'opération de coupe. La lame 20 peut être avancée ou reculée par rapport à l'outil de coupe 25 en la faisant coulisser le long du point A. En se référant à la figure 3 une représentation détaillée de la position de la lame 20 est donnée pendant l'opération de coupe. Comme la lame 20 est fixée en un point A de l'outil de coupe 25, la distance Lx de la pointe de la lame au point A est choisi en fonction de la dureté du matériau à découper. En effet, les enveloppes de cables que l'on souhaite découper sont des matériaux semi-rigides et subissent sous l'effort de pénétration de la lame 20 une déformation non permanente par suite de l'élasticité de ces matériaux. Il est également indispensable que la lame, lorsque le chariot 21 revient a sa position d'origine, puisse 8 'escamoter afin de ne pas redonner une seconde contrainte néfaste a l'échantillon. fl est également souhaitable pour obtenir des lamelles à faces rigoureusement parallèles d'avoir un angle de coupe correct et une bonne tenue de l'outil pendant la phase de travail. Le positionnement de la lame 20 répondant à ces conditions dépend de l'angle Oc de coupe, de l'effort T de rappel du ressort de la vis 27, de la position (Lx - L0 > de la lame 20 où Lx est la distance de travail de la pointe de la lame 20 au point A de fixation et Lo est la position minimum de sortie de la lame pour un angle donné. Le positionnement de la lame 20 est un compromis entre une position de coupe et une position d'escamotage de son retour. L'escamotage de la lame lors de son retour est donné par la relation suivante R (h tg + (Lx - Lo) > T t où h est la distance entre l'axe 30 et la lame 20 et t est la dis- tance de l'axe 30 au point d'application 31 de la force de rappel exercée par le ressort de la vis 27. R est la force exercée lors de la course retour par le matériau sur la pointe de la lame 20 et est fonction de la dureté du matériau. Ainsi pour toute opération de découpe, il est possible de choisir l'angle O( et la position (Lx - Lo) de la lame 20.Pour une petite surface de coupe ou un matériau tendre, l'effort de coupe t sera minimum et l'angle de coupe sera choisi minimum pour éviter le recroquevillement des lamelles donc pour avoir un escamotage correct il faut (Lx - Lo) important (position avancée de la lame 20). Par contre pour une grande surface de coupe ou un Matériau midur, l'effort t de coupe sera maximum et l'angle de coupe sera choisi grand pour améliorer la tenue de la laie durant la phase de coupe ce qui fournit une bonne possibilité d'escamotage. La position (Lx - Lo) minimum, c'est-à-dire lame 20 rentrée, évite ainsi sa flexion sur le matériau. En outre, le réglage selon l'invention permet d'adjoindre un réglage fin de l'escamotage de la lame 20 au moyen de la vis 27 et de l'effort de rappel du ressort. Une telle opération d'escamotage de la lame 20 permet ainsi d'autolaatiser l'action de découpe au moyen d'un verin oléopneumati- que, par exemple, actionnant le chariot à vitesse constante. En cours de fonctionnement il est ainsi possible de faire avancer l'échantillon a découper au moyen de la vis micrométrique 14 pour le rapprocher de la lame 20 d'une grandeur choisie déterminant l'épaisseur de la lamelle a faces parallèles. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour prélever des lamelles d'isolants de cables électriques comportant essentiellement un porte échantillon à position réglable et un porte outil fixe supportant un chariot mobile sur lequel est monté un outil de coupe équipé d'une lame en acier susceptible de découper la gaine isolante de cable, dispositif ca ractérisé par le fait que des moyens pour maintenir la lame suivant un angle sont appliqués pendant la phase de travail et des moyens pour escamoter la lame afin de ne pas détériorer l'échantillon de câble, sont prévus pendant le retour du chariot. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la lame rendue solidaire dudit outil de coupe est maintenue suivant un angle d de coupe au moyen d'un premier point de fixation å- tué au voisinage de sa pointe et d'un second point de fixation situé an voisinage de son autre extrémité puis est escamotée en appliquant un effort de traction T suivant ledit second point de fixation, ladite lame pouvant ainsi pivoter autour de son premier point de fixation. 3 - Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait que l'effort de traction T est réglable en fonction de l'angle o( de coupe et de la position de la lame. 4 - Dispositif selon la revendication 3 caractérisé par le fait que l'effort de traction est exerce au moyen d'une vis munie d'un ressort de rappel et prenant appui sur le chariot mobile. 5 - Dispositif selon 1a revendication 2 caractérisé par le fait que l'angle découpe o( est choisi au moyen d'une vis réglable reliée audit second point de fixation. 6 - Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait que la lame peut être avancée ou reculée par rapport à l'outil de coupe, en fonction de la dureté du matériau a découper, en la faisant coulisser le long dudit outil de coupe.