Brevet FR2470662A1 — publié le 19810612

La présente invention se rapporte d'une façon générale à un couteau comportant une lame interchangeable maintenue par un élément formant mandrin dans une condition de blocage et elle a trait plus particulièrement à un couteau comportant un dispositif facilitant la séparation de la lame et du mandrin. On connait différents types de couteaux comportant des lames interchangeables montées dans un mandrin., La conception la plus courante de couteaux de ce genre comporte une partie allongée formant poignée et pourvue d'un trou axial à une extrémité, un fourreau et un mandrin pourvu d'une partie de tete divisée en mâchoires servant à recevoir la tige d'une lame ainsi qu'une partie formant fût et pouvant être engagée dans le trou de la poignée. La partie-fût du mandrin peut être insérée dans le fourreau en vue de son engagement dans la poignée et la partie-tête du mandrin est déplacée en retrait et en contact frottant avec le fourreau pour rapprocher les mâchoires de la partie-tête l'une vers l'autre en vue de bloquer étroitement la lame de couteau entre elles. Bien que des couteaux ayant la structure décrite ci-dessus permettent une fixation solide de la lame avec possibilité de démontage, le contact serré établi par frotte- ment entre le fourreau et la tête du mandrin est.souvent difficile à supprimer, en particulier dans des conditions o la lame du couteau est restée dans la tête de mandrin pendant une très longue période de sorte qu'il a pu se produire une corrosion entre le fourreau et la tête de mandrin. Dans ce cas, on doit exercer sur le fourreau une force considérable pour le détacher de la tête de mandrin et souvent cette séparation est impossible à réaliser sans provoquer un endommagement du fourreau ou de la tête de mandrin. Egalement l'application d'une telle force est dangereuse du fait que l'opérateur doit nécessairement opérer à proximité de la lame du couteau et peut être coupé accidentellement à moins qu'il ne prenne un soin extrême. L'invention a par conséquent pour but de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus pour les réalisations connues. En conséquence, l'invention concerne un couteau comportant une lame interchangeable pourvue d'une arête de coupe et d'une tige, ledit couteau comprenant une poignée de forme allongée qui est pourvue d'un trou orienté longitudinalement, un fourreau monté à une extrémité de ladite poignée et faisant saillie extérieurement de cette extrémité en étant aligné coaxialement avec l'axe dudit trou, un mandrin compor- tant une tête et un fût fileté, ladite tête étant pourvue de plusieurs doigts radialement flexibles et orientés longi- tudinalement, certains desdits doigts étant espacés l'un de l'autre d'une distance permettant la réception de ladite lame entre eux, des parties coopérantes prévues sur le fourreau et sur la tête de mandrin de manière à faire déplacer lesdits doigts radialement vers l'intérieur pour les amener en contact de blocage avec ladite lame du couteau en réponse à un mouve- ment de rétraction de la tête de mandrin à l'intérieur du fourreau, et une partie filetée prévue à l'intérieur de ladite poignée pour être vissée sur ledit fût de mandrin en vue d'amener les doigts en contact de blocage avec ladite lame de couteau et de les écarter de cette condition en réponse à un mouvement relatif de rotation entre ladite partie filetée et ledit fourreau. La présente invention concerne par conséquent un couteau perfectionné qui permet une séparation automatique du fourreau et de la tête de mandrin. Egalement la poignée du couteau est spécifiquement agencée pour faciliter l'utilisa- tion du couteau dans des opérations de coupe et pour empêcher un roulement du couteau lorsqu'il n'est pas en service. D'autres avantages et caractéristiques de l'inven- tion seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la fig. 1 est une vue en élévation latérale d'un premier mode préféré de réalisation du couteau selon l'invention, la fig. 2 est une vue de détail à échelle agrandie de l'extrémité -lame du couteau de la fig. 1, certaines parties étant indiquées en vue arrachée et étant représentées en coupe pour montrer la structure intérieure du couteau, la fig. 3 est une vue en élévation latérale d'un fourreau faisant partie du couteau de la fig. 1, des parties étant indiquées en vue arrachée pour montrer la structure -inté- rieure, la fig. 4 est une vue en perspective éclatée de l'extrémité de couteau représentée sur la fig. 2, la fig. 5 est une vue en élévation latérale d'un second mode préféré de réalisation du couteau selon l'invention, la fig. 6 est une vue raccourcie et à échelle agrandie du couteau de la fig. 5, dont certaines parties sont indiquées en vue arrachée et sont représentées en coupe pour montrer la structure intérieure, et la fig. 7 est une vue en perspective éclatée et à échelle agrandie de l'extrémité-lame du couteau de la fig. 5. Sur les dessins, on a représenté un premier mode préféré de réalisation du couteau selon l'invention en 10 sur la fig. 1, ce couteau comportant une lame mince il à extrémité pointue qui est pourvue d'une arête de coupe 12 et d'une partie-tige 13. La partie 12 portant l'arête de coupe a la structure d'une lame de rasoir et, lorsqu'elle est neuve, elle a également la finesse de tranchant d'une lame de rasoir. Le couteau 10 est agencé pour permettre un remplace- ment commode de la lame 11 par un utilisateur, dans des condi- tions de facilité et de sécurité contre les accidents. Pour pouvoir être tenu commodément, le couteau 10 comporte une poignée 14 de profil allongé en forme de manche, qui est de préférence constituée d'une matière plastique ou d'une autre matière appropriée ayant un faible coefficient de frottement. La poignée 14 comporte un corps allongé 20 qui est pourvu d'un profil légèrement incliné vers l'arrière et qui comprend une partie avant 21 de forme polygonale, pourvue de plusieurs faces planes 22 empêchant un roulement du couteau lorsqu'il n'est pas en service. Une partie extrême avant 15 du corps 20 est pourvue d'une section 16 inclinée vers - l'intérieur avec une pente relativement forte et qui sert d'épaulement contre lequel on peut exercer une pression dirigée vers l'arrière afin de produire une traction sur le couteau pendant une opération de coupe. Comme le montre la fig. 4, une partie extrême en forme de tubulure ou manchon 17 fait saillie vers l'avant de la partie inclinrée 16 et comporte une section droite de diamètre réduit par rapport au reste de la poignée 14. La partie en forme de tubulure 17 comporte une collerette annulaire 18 qui est espacée de la partie conique 16 de manière à définir une rainure annulaire peu profonde 19. Un trou axial 23, fileté intérieurement, traverse les parties 16 et 17 de manière que la paroi latérale de la tubulure 17 soit relativement mince. Des encoches diamétralement opposées 24, dont une seule est visible sur la figure, sont ménagées dans ladite paroi latérale afin de diviser la partie-17 en deux moitiés et 26 qui sont déformables élastiquement l'une vers l'autre pendant l'insertion de la partie 17 dans une extrémité 27 d'un fourreau 28, comme indiqué sur la fig. 2. Ce fourreau 28 comporte une surface extérieure moletée 29 et un trou axial 30 pourvu d'une partie extrême 31 diminuant de section vers l'intérieur ( fig. 3)- afin de former une partie de paroi intérieure inclinée 32. L'extrémité opposée 27 du trou comporte une ouverture réduite qui est délimitée par une collerette intérieure 33. Pendant l'insertion de la partie en forme de tubu- lure 17 dans l'extrémité de fourreau 27, les moitiés de tubulure 25 et 26 sont poussées l'une vers l'autre par contraction de la collerette 18 par le rebord de fourreau 33 en vue d'engager la collerette 33 dans la rainure annulaire 19 de la tubulure 17. Lorsque la collerette 33 est ainsi engagée dans la rainure 19, les moitiés de tubulure 25 et 26 s'écartent Plastiquement de sorte que les collerettes 18 et 33 viennent buter l'une contre l'autre et constituent des éléments coopérants servant à retenir le fourreau 28 en liaison avec la tubulure 17, d'une manière qui permet une rotation axiale du fourreau 28 par rapport à la poignée 14. Un mandrin 34 ( fig. 4), formé de préférence d'un métal élastique ou d'une matière plastique de haute résistan- ce, est utilisé pour maintenir la lame 11 et il comporte à une extrémité une tète 35 et à l'extrémité opposée un fût fileté 36. La tête 35 comporte une partie cylindrique arrière ou intérieure 37, placée dans une position intermé- diaire par rapport au fût 36, ainsi qu'une partie longi- tudinale avant ou extérieure 38, qui est pourvue d'une surface périphérique ou extérieure ayant un profil conique inverse et comportant une nervure annulaire 39 de diamètre maximal, de telle sorte que l'extrémité avant de la tête du mandrin a un profil tronconique. La tête 35 du mandrin est divisée en quatre parties semblables 40 formant des mâchoires à l'aide de deux fentes 41 et 42 qui se coupent, qui sont orthogonales -entre elles et qui sont orientées essentiellement dans la direction longitudinale de la tête de mandrin 35. En conséquence, les mâchoires 40 sont séparées l'une de l'autre par les fentes 41 et 42 de manière à constituer en fait plusieurs doigts radialement flexibles, s'étendant longitudinalement et espacés l'un de l'autre d'une distance leur permettant de recevoir entre eux la tige de lame 13. Le mandrin 34 est plus long que le fourreau 28 et il peut.traverser ce dernier de manière que son fût 36 puisse être vissé dans le trou fileté 23 de la poignée. Une fois que cette liaison filetée a été amorcée, une rotation de la poignée 14 dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport au mandrin 34 produit un vissage complémentaire du fût 36 dans le trou 23. A mesure que le fût 36 est vissé dans le trou 23, la tête de mandrin 35 est contractée à l'intérieur du trou 30 du fourreau 28 de sorte que la surface inclinée 32 du fourreau 28 et la tête de mandrin 35 sont amenées en contact frottant l'une avec l'autre. Pour favoriser le vissage du fût de mandrin 36 dans le trou.23, une bague torique 43 est disposée sur le fût 36 dans une position adjacente à la partie arrière 37 de la tête de mandrin 35. Cette bague torique 43 agit de façon à entrer en contact avec la périphé- rie du trou 30 du fourreau pour empêcher une rotation du mandrin 34 avec la poignée 14 et pour établir ainsi un mouve- ment relatif entre ces éléments quand la poignéce 14 est entraînée en rotation. Le diamètre maximal de la tête de mandrin 35 est supérieur au diamètre du trou de fourreau 30 de sorte que, lors de la poursuite de la rétraction de la tête de mandrin à lIintérieur du fourreau 28, les mâchoires 40 prévues sur la tête 35 sont rapprochées l'une de l'autre pour bloquer étroitement entre elles la tige de lame 13. En même temps, le fourreau 28 s'accroche étroitement sur la tête de mandrin pour empêcher le mandrin 34 de tourner dans le fourreau 28. En conséquence, si le fourreau 28 n'était pas relié à rotation avec la poignée 14, une rotation du fourreau 28 dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à la poignée 14 détacherait l'ensemble formé par le mandrin 34 et le fourreau 28 par rapport à la poignée 14. Cependant, un tel détachement est tout à fait indésirable du fait qu'il serait difficile, et également dangereux à cause de la lame 11, de désaccoupler le mandrin 34 du fourreau 28. L'invention a pour but d'éviter un tel détachement ou dévissage monobloc de l'ensemble formé par le mandrin 34 et le fourreau 28 par rapport à la poignée 14 grâce à l'accouple- ment tournant qui est établi entre le foureau 28 et la poignée 14. Ainsi, une rotation du fourreau 28 dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à la poignée 14 sert non seulement à dévisser le mandrin 34 par rapport à la poignée 14 mais également à supprimer le contact frottant d'accouple- ment entre le mandrin 34 et le fourreau 28, ce qui facilite considérablement le démontage de la lame 11 par rapport au mandrin 34 et ce qui réduit grandement le risque de coupure accidentelle de l'utilisateur par la lame 11. Comme le montre la description faite ci-dessus, il se produit une rotation d'un angle important entre le fourreau 28 et la poignée 14 et la majeure partie de cette rotation se produit alors que le fourreau 28 et la poignée 14 sont en contact frottant l'un avec l'autre. Dans les couteaux de types connus, cette rotation provoquait un arra- chement des parties de contact frottant du fourreau 28 et de la poignée 14 à un degré tel que le mandrin ne pouvait pas être Suffisamment bloquéautour de la lame 11. Cependant, la présente invention, outre qu'elle permet un démontage auto- matique de la lame 11, élimine également la difficulté causée par l'arrachement desdites parties de contact frottant grâce au fait qu'on utilise pour la poignée 14 une matière plasti- que de faible coefficient de frottement qui n'est pas forte- ment déténorée par la répétition fréquente des contacts frottants établis par rotation avec le fourreau 28. Sur la fig. 5, on a représenté un second mode préféré de réalisation de l'invention, désigné dans son ensemble par 50. Le couteau 50 comporte une poignée creuse 51 de profil cylindrique, cette poignée ressemblant à celle du couteau 10 en ce qu'elle comporte une section extrême avant inclinée 52 et une partie de profil polygonal 49 s'étendant vers l'arrière à partir de ladite section 52. Cependant, la section extrême 52 constitue l'extrémité de la poignée 51 et un trou axial 53 ( fig. 6 et 7) est ménagé à partir de celle-ci sur toute la longueur de la poignée 51 jusqu'à son extrémité arrière 54. L'extrémité arrière 54 de la poignée comporte dans le trou 53 une collerette intérieure 55 servant de moyen de retenue pour un élément fileté 56 qui comporte un corps 57 pourvu à une extrémité d'une partie 58 en forme de bouton moleté. Le corps 57 est pourvu d'un diamètre légèrement plus petit que celui du trou de poignée 53 et l'élément fileté 56 est engagé à rotation dans le trou 53 par son extrémité avant. Une partie de prolongement 59 fait saillie axialement de l'autre extrémité du corps 57 et elle est pourvue d'un trou axial 60 fileté intérieurement et s'étendant vers l'arrière à partir de l'extrémité libre de la partie 59. Les diamètres du bouton 58 et du prolongement 59 sont infé- rieurs à celui du corps 57 de façon à former respectivement un épaulement de butée 61 placé sur l'arrière du corps 57 et destiné à entrer en contact avec la collerette intérieure 55 de l'extrémité de poignée 54 pour empêcher l'élément fileté 56 de passer au travers de l'extrémité arrière 54 de la poignée 51, et un épaulement de butée 62 placé sur l'avant du corps 57 dans un but qui sera défini dans la suite. Sur la partie extrême avant inclinée 52 de la poignée 51 est fixé un fourreau 63 comportant une partie avant 64 et une partie arrière 64a, qui est emmanchée à force dans le trou 53 de la poignée. La partie-arrière 64a peut pénétrer dans le trou 53 suffisamment pour recevoir le prolongement 59 de l'élément fileté et pour venir buter contre l'épaulement 62 de cet élément 56 afin de le mainte- nir dans une position adjacente à la collerette de poignée 55. Cependant il est préférable d'utiliser une rondelle 65 en matière plastique qui est disposée entre l'épaulement 62 de l'élément fileté 55 et la partie de fourreau 64a pour réduire l'usure par frottement entre ces parties. La péri- phérie de la partie avant 64 du fourreau 63 vient essentiel- lement affleurer l'extrémité 52 de la poignée 51 et elle fait saillie axialement vers l'extérieur de celle-ci. Le fourreau 63 comporte un trou 66 qui est concentrique au trou 53 de la.poignée et il est pourvu d'une extrémité avant 67 comportant un profil conique dirigé vers l'exté- rieur, comme indiqué'en 68. Un mandrin 69, semblable-au mandrin 34, comporte un fût 70 pouvant être inséré au travers du fourreau 63 de manière à être vissé dans le trou 60 de l'élément fileté 56 afin qu'une rotation du mandrin 69 dans le sens des aiguilles d'une montre provoque une rétraction dudit élément dans le fourreau 63 jusqu'à ce qu'une tête 71 du mandrin 69 s'applique contre la paroi latérale conique 68 du trou 66 du fourreau en vue d'assurer le blocage d'une lame 72, comme précédemment décrit pour le couteau 10. Cependant, dans le - couteau 50, une fois que le fût 68 du mandrin a été initiale- ment vissé dans l'élément fileté 56, cet élément peut être entraîné en rotation par le bouton 58 en vue de produire une rétraction du mandrin 69 dans le fourreau 63. Cela réduit au minimum la manipulation du mandrin 69 et de la lame associée 72. Une bague torique 73, semblable à,la bague torique 43 du couteau 10, est disposée dans le fût 68 pour retarder-le mouvement de rotation du mandrin 69 par rapport à l'élément fileté 56, comme cela a été également décrit précédemment. Pour enlever la lame 72 du couteau 50, il suffit de faire tourner l'élément fileté 56 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre par l'intermédiaire du bouton 58, ce qui pousse axialement vers l'extérieur la tête 71 du mandrin en l'écartant du fourreau 63. Le couteau 50 permet ainsi d'effectuer l'enlèvement de la lame d'une façon sembla- ble à ce qui a été réalisé pour le couteau 10. En conséquence, les deux modes de réalisation 10 et 50 du couteau selon l'invention comportent des moyens permettant de supprimer le contact frottant de blocage qui est établi entre un mandrin, dans lequel une lame est fixée, et un fourreau périphérique, par l'intermédiaire de la force exercée par le mandrin lorsqu'il est dévissé de la poignée associée. Il est à noter que, dans le mode de réalisation , le fourreau 28 est accouplé à rotation à la poignée 14 alors que, dans le mode de réalisation 50, le fourreau 63 est fixé sur la poignée 51 par emmanchement serré. En consé- quence, une rotation du fourreau par rapport à une poignée associée n'est pas essentielle pour l'exécution de l'opération désirée d'enlèvement de lame conforme à la présente invention, mais il doit se produire un mouvement relatif entre le fourreau et la partie filetée de poignée. REVENDICATIONS 1. Couteau comportant une lame interchangeable pourvue d'une partie à arête de coupe et d'une partie-tige, carac- térisé en ce qu'il comprend une poignée (14; 51) de forme allongée qui est pourvue d'un trou ( 23; 53) orienté longitudinalement, un fourreau ( 28; 63) monté à une extré- mité de ladite poignée et faisant saillie extérieurement de cette extrémité en étant aligné coaxialement avec l'axe dudit trou, un mandrin ( 34; 69) comportant une tête ( 35; 71) et un fût fileté ( 36; 70), ladite tête étant pourvue de plusieurs doigts (-41, 42) radialement flexibles et orientés3 longitudinalement, certains desdits doigts étant espacés l'un de l'autre d'une distance permettant la récep- tion de ladite lame (11, 72) entre eux, des parties coopé- rantes ( 32, 40) prévues sur le fourreau et sur la tête de mandrin (35) de manière à faire déplacer lesdits doigts radialement vers l'intérieur pour les amener en contact de - blocage avec ladite lame du couteau en réponse à un mouve- ment de rétraction de la tête de mandrin à l'intérieur du fourreau, et une partie filetée ( 23; 56) prévue à l'inté- rieur de ladite poignée pour être vissée sur ledit fût de mandrin ( 36; 70) en vue d'amener les doigts en contact de blocage avec ladite lame de couteau et de les écarter de cette condition en réponse à un mouvement relatif de rota- tion entre ladite partie filetée et ledit fourreau. 2. Couteau selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie filetée est formée par un filetage ménagé dans ledit trou longitudinal (23; 53) de ladite poignée (14; 51) et en ce qu'il est prévu des éléments de butée coopérants (18, 33) à une extrémité de ladite poignée (14) et à une extrémité dudit fourreau (28) de manière à coupler axialement à rotation ledit fourreau (28) avec ladite poignée (14) en vue de produire un mouvement relatif de rotation entre ledit fourreau et ladite partie filetée. 3. Couteau selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite poignée (14) comprend une partie principale (20) de forme essentiellement cylindrique et une partie extrême flexible (15, 16), de diamètre réduit par rapport à ladite partie principale et comportant une collerette (18) destinée à être insérée dans une extrémité du fourreau (28), une collerette interne (33) étant prévue à ladite extrémité dudit fourreau (28) de manière R.entrer en contact avec la collerette (18) de la poignée (14), en venant buter de manière à assurer l'accouplement à rotation dudit fourreau et de ladite poignée dans une relation axiale. 4. Couteau selon l'une quelconque des revendications 1 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il est prévu sur le fût fileté du mandrin (34) des parties (37, 38) destinées à entrer en contact avec ledit fourreau (28) pour empêcher une rotation du mandrin (34) avec ladite poignée (14). 5. Couteau selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit fourreau (63) est fixé sur ladite extrémité de la poignée (51), en ce que ledit trou (53) de la poignée (51) s'étend depuis ladite extrémité de la poignée jusqu'à son extrémité opposée et en ce que ladite partie filetée est formée d'un élément (56) monté à rotation dans ledit trou (53) de la poignée (51) et comportant une partie (58) qui sort de ladite extrémité opposée de la poignée (51) afin de permettre une rotation de ladite partie filetée (56) par rapport audit fourreau (63). 6. Couteau selon la revendication 5, caractérisé en ce que des parties de butée coopérantes (55, 58) sont placées sur ladite partie filetée (56) et sur ladite poignée (51) de façon à retenir ladite partie filetée dans le trou (53) de la poignée (51). 7. Couteau selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que ledit élément (56) de ladite partie filetée comporte un trou fileté orienté axialement et dans lequel est vissé ledit fût (70) dudit mandrin (69). 8. Couteau selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite extrémité de ladite poignée (14, 51) comporte un épaulement (16, 52) contre lequel on peut exercer une pression pour tirer le couteau (10; 50) pendant une opération de coupe. 9. Couteau selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ladite poignée (14; 51) comporte une partie (22; 49) de forme polygonale servant à empêcher un mouvement de roulement dudit couteau (10; 50) quand il n'est pas en service. 10. Couteau selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractéris( en ce que ladite poignée (14; 51) est formée d'une matière ayant un faible coefficient de frotte- ment.