Brevet FR2715095A1 — publié le 19950721

CISAILLE A COMMANDE HYDRAULIQUE. L'invention concerne un nouveau type de cisaille à commande hydraulique. Elle se rapporte plus particulièrement à une cisaille pour la coupe de tôle épaisse, notamment pour la désincarcération de victimes d'accidents d'avion ou de train, voire pour le démantellement de cuves ou analogues de produits contaminés, tels que des produits nucléaires. Si dans la suite de la description, l'invention est plus particulièrement décrite dans son application à la désincarcération d'un pilote dans un avion de chasse, elle n'est nullement limitée à ce type de réalisation. Comme on le sait, dans un avion de chasse, l'espace disponible entre la face interne de la carlingue et le corps du pilote, est des plus réduit et tout au plus de l'ordre de quelques centimètres. De la sorte, lorsque cet avion a un accident, et qu'il faut dégager le pilote en urgence, en pratique, on fait appel à une scie circulaire. Malheureusement, du fait de l'espace réduit et de la présence du corps du pilote, le maniement de cette scie est très délicat. En outre, les étincelles produites augmentent les risques d'explosion. Pour éviter ces risques d'explosion, on a suggéré d'utiliser des cisailles à commande hydraulique comprenant: . un vérin hydraulique présentant une tige susceptible d'être animée d'un mouvement de va et vient; une paire de matrices fixes parallèles, solidaires d'une bride fixée sur le vérin; d'une lame de coupe montée à l'extrémité de la tige, épousant la forme d'un L, dont la branche verticale est indinée et présente des dentures qui coopèrent avec les dentures disposées sur la face interne des matrices. De la sorte, la tige poussant la lame rapproche la partie active de cette lame présentant les dentures contre la face interne des matrices également dentelée. Malheureusement, ce type de cisaille est encombrant et autorise des découpes limitées, car la paire de matrices doit être disposée à l'intérieur. En outre, lors de la découpe, on observe une flexion importante de la bride. Enfin, puisque la tige pousse la lame, le copeau formé est projeté à l'intérieur, ce qui risque en outre de blesser les victimes que l'on veut désincarcérer. L'invention pallie ces inconvénients. Elle vise une cisaille du type en question qui permet de dégager les victimes en sécurité, même dans un espace très restreint. Cette cisaille à commande hydraulique comprenant: . un vérin hydraulique présentant une tige susceptible d'être animée d'un mouvement de va et vient, . une paire de matrices fixes parallèles, solidaires d'une bride fixée sur le vérin, une lame de coupe montée à l'extrémité de la tige, apte à coulisser entre les deux matrices parallèles, . lesdites matrices et la lame comportant des dentures qui coopèrent entre elles, se caractérise: - en ce que les dentures des matrices sont disposées sur la face externe desdites matrices; - en ce que la lame de coupe épouse la forme d'un U couché: . dont la première branche est raccordée à l'extrémité de la tige, dont la portion de raccordement est dirigée dans la même direction que la direction de déplacement de la tige, et dont la seconde branche est disposée à l'extérieur des matrices et dont la face interne active, qui présente des dentures, forme un angle aigu avec la portion de la face externe des matrices qui présentent les dentures complémentaires - et en ce que la tige du vérin tire la lame vers les matrices, de manière à ce que les dentures internes de la lame se rapprochent des dentures fixes externes des matrices. En d'autres termes, l'invention consiste dans une cisaille du type en question, à faire appel à une lame mobile en forme de U couché et non plus en L et à tirer cette lame sur la matrice et non plus à la pousser vers celle-ci. Cette nouvelle disposition évite les flexions lors de la découpe, réduit considérablement l'encombrement, permet d'opérer dans des espaces très limités, et enfin autorise l'éjection des copeaux formés dans la direction opposée à celle où se trouvent les victimes. Avantageusement, en pratique: - la paire de matrices parallèles est reliée à la bride du vérin par deux bras parallèles de raccordement, définissant entre eux un espace disponible, dont la largeur correspondant à la longueur de la première branche de la lame de coupe, et dans lequel coulisse en s'appuyant la portion de raccordement de la lame actionnée par la tige; - les bras de raccordement présentent des ouvertures définissant des poignées de préhension; - la face interne active de la seconde branche de la lame qui comporte les dentures, est inclinée d'environ 45" par rapport à la face externe active des matrices; - l'extrémité de la denture de la partie active disposée sur la face interne de la deuxième branche de la lame, est raccordée à la face interne verticale de la portion de raccordement par deux arrondis successifs de rayon de courbure croissant; - les dentures des portions actives sont inclinées à 900, et l'inclinaison générale est dirigée vers la portion de raccordement de la lame, de manière, lors de la coupe, à maintenir fermement la pièce vers l'intérieur; - la face externe de la portion de raccordement de la lame présente un léger arrondi dirigé vers le bas des branches, de manière à ce que pendant l'effort de coupe, cette face se cintre en s'ouvrant vers l'extérieur, de sorte que l'on réduit les frottements sur la paroi interne des bras de raccordement; - la partie de la lame comprenant la deuxième branche a une épaisseur moindre que l'épaisseur de la partie comprenant la première branche; - la portion de chaque matrice disposée en-dessous des dentures, comporte une dépouille dirigée de haut en bas pour faciliter l'évacuation des copeaux. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent, ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit à l'appui des figures annexées. La figure 1 est une représentation vue de côté d'une cisaille conforme à l'invention montrée vue de face à la figure 2. La figure 3 est une représentation vue de dessus. Les figures 4 et 5 montrent la lame caractéristique de l'invention, respectivement vue de côté à la figure 4 et en vue arrière à la figure 5. Les figures 6 et 7 montrent respectivement vue de face et vue de dessus une matrice conforme à l'invention. La figure 8 est une représentation détaillée des dentures et la figure 9 une coupe selon l'axe VIII-VIII' de la figure 6. La cisaille conforme à l'invention comprend un vérin hydraulique (1), exerçant par exemple une traction de l'ordre de 40 tonnes, actionnable par une poignée de commande (2) comportant deux clapets anti-retour. Les références (3) et (4) désignent des raccords rapides sur le circuit hydraulique classique non représenté. L'extrémité supérieure du corps du vérin (1) est fixée à une bride inférieure (5) horizontale, aux extrémités de laquelle viennent se fixer par des axes (6,7) ou des vis de fixation, deux bras de liaison (8,9) parallèles verticaux. Ces deux bras parallèles (8,9) verticaux définissent un espace E disponible, délimité par des parois (10,11). Chacun des deux bras (8,9) présente des ouvertures respectivement (12,13) définissant des poignées de préhension. L'extrémité supérieure des bras de liaison (8,9) est reliée par des vis ou des axes de maintien (15,16) analogues à (6,7) à une paire, désignée par la référence générale (20), de matrices, respectivement (21) et (22) fixes parallèles, qui définissent entre elles un intervalle (I) dans lequel va coulisser la lame de coupe proprement dite (voir figure 3). Le vérin (voir figure 1) comporte une tige (30) susceptible d'être animée d'un mouvement de va et vient alternatif, comme indiqué par la flèche, relié par un étrier (31) à la lame de coupe (40) proprement dite. Selon une première caractéristique de l'invention, une portion des deux faces extérieures (25) des deux matrices (21,22) présentent des dentures (26,27), montrées en détail à la figure 8. Ces dentures (26) sont inclinées de 90" et l'indinaison est dirigée vers la lame de coupe (40). Selon une autre caractéristique essentielle de l'invention, la lame de coupe (40) proprement dite (voir figure 4) épouse la forme d'un U couché raccordé par l'étrier (31) à la tige (30) au moyen d'un tenon (32) où s'engage l'étrier (31). La lame de coupe (40) caractéristique comprend une première branche horizontale (41) raccordée grâce au tenon (32) à la tige (30), puis une portion de raccordement verticale (42) dirigée dans la même direction que la direction de déplacement de la tige (30), et enfin une seconde branche (43) parallèle à (41). Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la seconde branche (43), disposée à l'extérieur des matrices (voir figure 1), présente sur sa face interne active (44) des dentures (45) analogues à (26) et destinées à coopérer avec les dentures (26,27) des matrices (21,22). La partie active interne (44) de la branche extérieure (43) est rectiligne et est inclinée de 45" par rapport à la face externe horizontale des matrices (21,22) qui portent les dentures complémentaires (26,27). La face externe (46) de la lame (40), plus exactement de la portion de raccordement de la lame reliée à la seconde branche (43), présente un léger arrondi, par exemple d'un rayon de 700 millimètres dirigé vers (43), de manière à ce que sous l'effet de la force de coupe, cette face (46) se cintre légèrement en s'ouvrant, pour réduire les frottements sur la paroi interne (10) du bras de liaison (8). Avantageusement, l'épaisseur de la partie référencée (A) de la lame de coupe mobile (40) comprenant la seconde branche extérieure (43), est légèrement inférieure à la partie (B) comportant la première branche interne (41), comme on peut le voir sur la figure 5. Les matrices (voir figures 6 et 7) parallèles (21,22) fixes, présentent sur leur face externe (25) une denture (26,27) qui occupe seulement une moitié de la face externe (25), à savoir la face située en regard de la portion active (44) de la lame mobile (40). Des orifices (50,51) permettent d'assurer le maintien des axes (15,16). Selon une autre caractéristique de l'invention (voir figures 6 et 8), la portion (C) de chaque matrice disposée en-dessous des dentures (26,27), comporte une dépouille référencée (55) par exemple de l'ordre de trois à cinq degrés, dirigée de haut en bas, c'est-à-dire depuis la denture (26) jusqu'à la face interne (28), pour faciliter l'évacuation des copeaux formés vers le vérin (1), c'est-à-dire en l'éloignant de la partie découpée. En pratique, la lame mobile (40) est en acier forgé et les matrices (21,22) en acier nitruré. L'extrémité de la denture (45) disposée sur la face interne (44) de la deuxième branche (43), est raccordée à la face interne verticale (47) de la portion de raccordement par deux arrondis, respectivement (60) et (61) de rayon de courbure croissant, par exemple le premier (60) de rayon de courbure de trois millimères, le second (61) de vingt millimètres. Ces arrondis (60,61) sont destinés à réduire l'amorce de la rupture. Dans une forme de réalisation pratique, correspondant à la réalisation montrée en figure 1, l'axe de traction de la tige (30) est disposé au tiers des dentures complémentaires (26,45). Comme déjà dit, les dentures (26,45) sont inclinées vers l'intérieur, de manière à maintenir la pièce lors de l'opération de coupe. La cisaille selon l'invention fonctionne de la manière suivante. On pousse par la tige (30) la lame mobile (40) vers l'extérieur, de manière à ce que la branche (43) dépasse complètement les matrices fixes (21,22) comme montré à la figure 1. Une fois dans cette position extrême, on place la pièce (ou le profil) à découper sur la face extérieure (25) des matrices (21,22), plus précisément sur les dentures (26,27). On actionne alors la tige de vérin (30) qui en se dirigeant vers le bas tire la lame (40) pour la rentrer dans l'espace (I), de manière à ce que les dentures (44,45) se rapprochent des dentures fixes (26,27). Sous l'effet de cette traction, les dentures mordent la pièce tout en la maintenant et le copeau formé s'échappe vers l'intérieur grâce à la dépouille (55). Une fois cette découpe réalisée, on remonte la lame (40) dans l'autre sens et on recommence jusqu'à ouverture totale. Le dispositif selon l'invention présente de nombreux avantages par rapport à ceux commercialisés à ce jour rappelés dans le préambule. On peut citer: . la simplicité de montage et d'utilisation; . le fait que l'on travaille en traction et non plus en poussée, de sorte que l'effort a lieu essentiellement sur la lame mobile et non plus sur les matrices, c'est-à-dire sur le corps de l'appareil; . le fait que le copeau soit éliminé dans le même sens que l'action de la lame, c'est-à-dire en pratique vers l'extérieur par rapport à la victime que l'on désire dégager; . le fait que la lame présente un encombrement limité, ce qui facilite l'accès dans les endroits restreints. De la sorte, ce type de cisaille peut être utilisée avec succès pour la désincarcération dans des espaces très limités, tels que des avions ou des trains, ou pour le démantellement de cuves contaminées, nucléaires par exemple. REVENDICATIONS 1/ Cisaille à commande hydraulique comprenant: . un vérin hydraulique (1) présentant une tige (30) susceptible d'être animée d'un mouvement de va et vient, . une paire de matrices fixes parallèles (21,22) solidaires d'une bride (5) fixée sur le vérin (1), . une lame de coupe (40) montée à l'extrémité de la tige (30), apte à coulisser entre les deux matrices parallèles (21,22), . lesdites matrices (21,22) et la lame (40) comportant des dentures (26,27,44) qui coopèrent entre elles, caractérisée: - en ce que les dentures (26) des matrices sont disposées sur la face externe (25) desdites matrices (21,22); - en ce que la lame de coupe (40) épouse la forme d'un U couché: . dont la première branche (41) est raccordée à l'extrémité de la tige (30), . dont la portion de raccordement (42) est dirigée dans la même direction que la direction de déplacement de la tige (30), . et dont la seconde branche (43) est disposée à l'extérieur des matrices (21,22) et dont la face interne active (45) qui présente des dentures (44), forme un angle aigu avec la portion de la face externe (25) des matrices (21,22) qui présentent les dentures complémentaires (26,27); - et en ce que la tige (30) du vérin (1) tire la lame (40) vers les matrices (21,22), de manière à ce que les dentures internes (44) de la lame (40) se rapprochent des dentures fixes (26,27) externes des matrices (21,22). 2/ Cisaille selon la revendication 1, caractérisée en ce que la paire de matrices parallèles (21,22) est reliée à la bride (5) du vérin (1) par deux bras parallèles (8,9) de raccordement, définissant entre eux un espace (E) disponible dont la largeur correspondant à la longueur de la première branche (41) de la lame de coupe (40), et dans lequel coulisse en s'appuyant la portion de raccordement (42) de la lame (40) actionnée par la tige (30). 3/ Cisaille selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les bras de raccordement (8,9) présentent des ouvertures (12,13) définissant des poignées de préhension. 4/ Cisaille selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la face interne active (45) de la seconde branche (43) qui comporte les dentures (44), est inclinée d'environ 450 par rapport à la face externe active (26,27) des matrices (21,22). 5/ Cisaille selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'extrémité de la denture (44) de la partie active (45) disposée sur la face interne de la deuxième branche (43) de la lame (40), est raccordée à la face interne verticale de la portion de raccordement (42) par deux arrondis successifs (60,61) de rayon de courbure croissant. 6/ Cisaille selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée les dentures (44,26,27) des portions actives sont inclinées à 90 , et l'inclinaison générale est dirigée vers la portion de raccordement (42) de la lame (40), de manière, lors de la coupe à maintenir fermement la pièce vers l'intérieur. 7/ Cisaille selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la face externe (46) de la portion de raccordement (42) de la lame présente un léger arrondi dirigé vers le bas des branches, de manière à ce que pendant l'effort de coupe, cette face (42) se cintre en s'ouvrant vers l'extérieur. 8/ Cisaille selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la partie (A) de la lame (40) comprenant la deuxième branche (43) a une épaisseur moindre que l'épaisseur de la partie (B) comprenant la première branche (41). 9/ Cisaille selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la portion (C) de chaque matrice disposée en-dessous des dentures (26), comporte une dépouille (55) dirigée de haut en bas pour faciliter l'évacuation des copeaux.