Brevet FR2581744A1 — publié le 19861114

"Lame d'escrime de sécurité". Traditionnellement, les lames d'escrime c'est à dire les fleurets, -les épées et les sabres sont réalisés en acier traité, allié ou non. Sous les chocs répétés au contact de deux lames entre elles, mais aussi en raison des fortes contraintes sollicitant les lames, par exemple, lors d'assauts, le métal constitutif travaille et parvient à se rompre. Lors- que la rupture transversale de la lame se produit à l'occasion d'un assaut, le tronçon de lame restant dans la main de l'escrimeur constitue, par son extrémité sectionnée et en général biseautée, une arme redoutable pouvant pénétrer dans le plastron et dans le corps de l'adversaire au risque de le tuer. Pour remédier à cela, il a été envisagé de réaliser la lame dans un acier à durcissement structural comportant du nickel et du titane associé, ou non, à du molybdène et du cobalt. L'expérience montre que ces lames sont plus résistantes dans le temps mais parviennent, dans cer- taines conditions d'utilisation intensives, à se rompre transversalement comme les aciers alliés courants. Il semble donc que les aciers à durcis- sement structural reportent le problème dans le temps mais ne le résolvent pas en totalité. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient en fournissant une lame de sécurité indiquant le moment à partir duquel la lame risque de se rompre et doit être rebutée. A cet effet, la lame, selon l'invention, comporte, au moins sur une partie de sa longueur et à partir de son extrémité libre, une zone longitudi- nale, de section transversale réduite, de concentration des contraintes sollicitant la lame et apte, lorsque la fatigue du matériau constitutif de la lame risque d'entrainer son sectionnement transversal, à céder longitu- dinalement en divisant la lame en deux fragments longitudinaux indiquant cet état de fatigue du métal. Ainsi, lorsque le métal constitutif de la lame atteint un état de fatigue susceptible d'entrainer la rupture transversale de celle-ci, les contraintes la sollicitant dans un combat, entrainent la rupture de la zone de concentra- tion des contraintes, au moins sur une partie de la longueur de la lame. La fente longitudinale ainsi formée modifie les caractéristiques physiques de la lame qui, par ailleurs, procurent, au choc, un son différent. Ces modifications des caractéristiques physiques et sonores indiquent aux deux escrimeurs qu'il faut interrompre le combat pour procéder au remplacement de la lame défectueuse, ce qui empêche tout accident corporel. 258 1744 Il ressort de ce qui précède que la structure particulière de la lame permet de remplacer le sectionnement transversal, excessivement dange- reux, par un sectionnement longitudinal sans conséquence pour les escri- meurs. Dans le cas d'un fleuret, la zone de rupture longitudinale est constituée par une âme axiale qui, délimitée par deux rainures longitudinales profondes débouchant des petites faces de la lame, et lui donnant une section en "H", à une épaisseur allant en croissant, proportionnellement à l'augmenta- tion de section de la lame, depuis l'extrémité de celle-ci jusqu'à la fin de cette zone de rupture. Avec cette disposition, la lame est plus légère et toutes les contraintes l'affectant en surface, lors d'un combat, sont réparties sur l'âme et sur la longueur de celle-ci. De plus, les fissures qui se forment dans les ailes de la section transversale en "H" de la lame, suite à la transformation de la structure métallographique du métal sous les charges et au choc, s'arrêtent dans la zone de concentration de contraintes et ne risquent pas d'entrainer le sectionnement transversal de la lame. Dans le cas d'une épée ayant, de façon connue, une section transversa- le sensiblement en "V", la zone de rupture longitudinale est ménagée dans la côte du dos, entre la face extérieure de cette côte et le fond d'une rainure longitudinale débouchant dans la concavité de la section en"V", et a une épaisseurt allant en croissant, proportionnellement à l'augmenta- tion de section de la lame, depuis l'extrémité de celle-ci jusqu'à la fin de cette zone de rupture. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé, représentant à titre d'exemples non limitatifs, une forme d'exécution d'un fleuret et une forme d'exécution d'une épée selon l'invention. Figure 1 est une vue en perspective du fleuret, Figure 2 en est une vue en coupe longitudinale suivant Il-II de figure 1, Figures 3, 4 et 5 sont des vues en coupe suivant 111-111, IV-IV et V-V de figure 2 représentant, à échelle agrandie, des sections partielles de la lame. Figure 6 est une vue en perspective d'une lame d'épée, Figure 7 est une vue en coupe suivant VII-VII de figure 6, Figure 8 est une vue, par dessous, montrant le creux de la lame en 258 1 7 4 4 élévation, Figures 9,10, Il et 12 sont des vues en coupe suivant IX-IX, XX, XI-XI et XII-XII de figure 7 montrant, à échelle agrandie, des sections transversales de cette lame. Figure 13 est une vue de côté en élévation montrant, à échelle agran- die, un fragment d'une variante de réalisation de l'âme du fleuret. Aux figures 1 à 5, (2) désigne une lame de fleuret dont la pointe est prolongée par un embout fileté (3) et dont le talon est prolongé par une tige filetée (4) de fixation à une poignée. De façon connue, cette lame a une section transversale de forme générale rectangulaire. Selon l'invention, cette lame comporte deux rainures longitudinales profondes (6) débouchant de ses petites faces et lui donnant une section transversale en "H", c'est à dire formée par deux ailes (2a) reliées par une âme (2b). Plus précisément, les deux fonds parallèles (6a) des rainures (6) délimitent entre eux dans la zone de rupture (7), une zone de concentra- tion de contraintes correspondant à l'âme (2b) de la section en "H". Chacun des fonds (6a) est raccordé aux faces latérales correspondantes (6b) par des congés arrondis (8). Comme illustré par les figures 3 à 5, sur la distan- ce "1" de contrôle de la rupture allant de l'extrémité de la lame à sensible- ment la moitié de la longueur de celle-ci, les rainures ont une profondeur (pl-p2) qui va, en croissant, sensiblement proportionnellement à l'augmenta- tion des dimensions (Tl-DI) (T2-D2) de la section transversale de la lame, de manière que l'âme (2b) ait, dans la zone (7), une épaisseur (el-e2) croissant également proportionnellement à l'augmentation de section pour offrir une résistance constante sur cette longueur. Au-delà et comme illustré par la figure 3, les rainures ont une profondeur (p) constante, et donnent à l'âme (2b), une épaisseur (E) qui va en croissant jusqu'au talon. Lorsque cette lame est utilisée, les chocs répétés et les contraintes alternées de compression et - d'extension, affectant les ailes de la section en "H", sont reportés sur toute la longueur de l'âme (2b). Il en résulte que la fatigue du métal affecte d'abord la zone (7) qui, en raison de son épaisseur réduite, cède la première. Cette cassure s'effectue non pas transversalement, comme c'est le cas dans les lames traditionnelles, mais longitudinalement sur au moins une partie de la longueur de la lame et se caractérise par une fente longitudinale qui sépare les deux ailes de la section en "H". Cette fêlure affecte la résistance et l'élasticité de la lame mais aussi modifie sa sonorité aux chocs et constitue ainsi indica- teur de remplacement de la lame. Ces rainures qui peuvent être utilisées pour la mise en place des conducteurs de détection des touches, délimitent donc une zone longitudina- le (7) qui, en concentrant les contraintes, non seulement, s'oppose à la rupture transversale dangereuse de la lame mais transforme cette rupture dans le sens longitudinal et informe l'utilisateur de la nécessité de rebuter sa lame. Cet aménagement simple peut être réalisé dans des lames en tous matériaux, bien qu'il soit plus aisé de le réaliser dans des lames en acier à durcissement structural, pour lequel l'usinage des rainures (8) peut être effectué alors que le métal est en position adouci, c'est à dire avec des outils courants et avec des conditions d'usinage plus commodes. L'épée, représentée aux figures 6 à 12 et désignée de façon générale par (10), présente, de façon connue, une section transversale en "V" délimi- tant une côte extérieure (12) allant de la pointe (13) au talon (14). La pointe (13) est munie d'un embout fileté (15) tandis que le talon (14) est prolongé par une tige filetée (16). Selon l'invention, cette épée comporte également, sur une partie de sa longueur et par exemple sur la moitié de sa longueur, comme repré- senté par la distance "I" partant de l'extrémité de l'épée, une zone longitu- dinale (17) de concentration de contraintes et de rupture longitudinale. Cette zone est ménagée dans la côte du dos, entre la face extérieure (12) constituant cette côte et le fond (18a) d'une rainure (18) débouchant dans la concavité de la section transversale en " " de l'épée. Sur la partie de longueur (1) de la lame, la profondeur (pl-p2) de la rainure (18) croît, comme montré aux figures 11 et 12, depuis la pointe (13) de la lame et proportionnellement à la variation des dimensions (T1 et DI) de la section transversale de cette lame. Il en résulte que la zone de rupture longitu- dinale (17) a une épaisseur (el-e2) qui va en croissant depuis la pointe de la lame jusqu'à la fin de la zone longitudinale (7). Au-delà et en continu- ant en direction du talon (14), la rainure (18) a une profondeur décroissante jusqu'à ce que son fond (18a) affleure le fond (20) de la concavité du profil de la lame, comme montré -à la figure 10. La zone de cet affleure- ment est située à une distance (L) de l'extrémité de la lame, de valeur supérieure à la distance (1). Avec cet agencement, lorsque le métal constituant la lame est fatigué au point d'entrainer une rupture de celle-ci, la rupture s'effectue longitudi- nalement dans la zone de concentration de contraintes (17) sous la forme d'une fissure séparant les deux ailes de la section en "V". Comme pour le fleuret, cette rupture entraine une modification des caractéristiques élastiques de la lame et une modification de sa sonorité aux chocs, indi- quant à l'utilisateur qu'il faut arrêter le combat et rebuter la lame. Il est à noter que l'épaisseur (el-e2) de la zone de concentration des contraintes (17) de l'épée, de même que l'épaisseur (el-e2) de la zone de concentration de contraintes (7) du fleuret (2) est inférieure à l'épaisseur (z) de chacune des ailes (lOa-2a) qu'elle relie, de manière à constituer également zone de rupture. La rainure (18), permettant de maîtriser les caractéristiques géométriques de la zone de concentration de contraintes, peut être réalisée dans tous les matériaux constituant les lames. Toutefois, sa réalisation est plus simple, moins onéreuse et plus rapide dans des lames réalisées en acier à durcissement structural mis en position adoucie. L'épaisseur de la zone (17) de rupture longitudinale peut aussi être contrôlée, mais de manière plus aléatoire, par usinage de la face (12). Dans la variante de réalisation représentée à la figure 13, l'âme du fleuret (2) comporte dans sa partie correspondant à la zone de rupture longitudinale (7) des lumières ou perforations (21) la traversant de part en part. Ces lumières (21) de forme circulaire ou oblongue sont réparties suivant un pas régulier ou non. Elles délimitent des ponts de matière (22) qui augmentent la concentration des contraintes et constituent des témoins de rupture. Dans les formes d'exécution qui précèdent, il a été indiqué que la zone de rupture longitudinale s'étendait sur la moitié de la longueur de la lame mais il est évident que cette dimension n'est donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle peut aussi bien être comprise entre le tiers et les deux tiers de la longueur, ou même plus, en fonction des caractéristiques du matériau constituant la lame, matériau pouvant être du métal forgé mais aussi un matériau composite. 258 1744 REVENDICATIONS 1. Lame d'escrime de sécurité caractérisée en ce qu'elle comporte au moins sur une partie de sa longueur et à partir de son extrémité libre, une zone longitudinale (7-17), de section transversale réduite, de concentra- tion des contraintes sollicitant la lame (2-10) et apte, lorsque la fatigue du matériau constitutif de la lame risque d'entrainer son sectionnement transversal, à céder longitudinalement en divisant la lame en deux frag- ments longitudinaux indiquant cet état de fatigue du métal. 2. Lame selon la revendication I caractérisée en ce que, pour un fleuret, la zone de rupture longitudinale (7) est constituée par une âme axiale (2b) qui, délimitée par deux rainures longitudinales profondes (6) débouchant des petites faces de la lame et lui donnant une section en "H", a une épaisseur (el-e2) allant en croissant, proportionnellement à l'augmentation de section de la lame (2), depuis l'extrémité à celle-ci jusqu'à la fin de cette zone de rupture (7). 3. Lame selon l'ensemble des revendications I et 2 caractérisée en ce que, dans la zone de rupture longitudinale (7), l'âme axiale (2b) est traversée par des perforations transversales (20). 4. Lame selon l'une quelconque des revendications 2 à 3 caractérisée en ce que les deux rainures (6) ont des fonds (6a) parallèles entre eux et se raccordant par des congés arrondis (8) aux faces latérales correspon- dantes (6b) de ces rainures. 5. Lame selon la revendication I caractérisée en ce que, pour une épée, ayant de façon connue une section transversale sensiblement en "V", la zone de rupture longitudinale (17) est ménagée dans la côte du dos, entre la face externe (12) de cette côte et le fond (18a) d'une rainure (18), débouchant de la concavité de la section en "V", et a une épaisseur (el) allant en croissant, proportionnellement à l'augmentation de section de la lame (10), depuis l'extrémité de celle-ci jusqu'à la fin de la zone de rupture (17). 6. Lame selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 2 à 5 caractérisée en ce que dans chaque section de la lame l'épaisseur (el-e2) de la zone de rupture longitudinale (7-17) est inférieure à l'épaisseur (z) de chacune des ailes (2a-10a) que cette zone relie.