Brevet FR2804895A1 — publié le 20010817

i Le secteur technique de la présente invention est celui des dispositifs de coupe circulaire par jet d'eau abrasif utilisés pour la neutralisation d'engins explosifs, notamment d'engins explosifs improvisés ou colis piégés placés à l'intérieur d'une enceinte résistante. Dans ce domaine, plusieurs réalisations se rapportant à des dispositifs de coupe ont déjà été proposées. On connait notamment les systèmes du type MARLIN de la société ALVIS, ou EXCALIBUR de la société ALBA INDUSTRIE. Ces systèmes fonctionnent sur le principe d'une pompe haute pression alimentant en mélange eau et abrasif une tête de coupe. Cette tête, équipée d'une chambre et d'un ensemble buse-canon unique, peut effectuer une rotation autour d'un axe. Placée devant un corps métallique, elle permet la réalisation d'une découpe circulaire, par projection du mélange eau-abrasif. Ces différents dispositifs présentent cependant l'inconvénient de fonctionner avec un mélange eau-abrasif dès la sortie de la pompe de mise en pression, ce qui peut engendrer des problèmes d'obstruction des tuyauteries, dus à une mauvaise homogénéité du mélange, ainsi qu'une usure prématurée de la tête. Ce mode de fonctionnement nécessite de plus l'utilisation d'une forte pression, de l'ordre de 600 bar. La génération de cette pression requiert l'usage d'un appareil de puissance élevée. Elle génère par ailleurs un effort non négligeable sur l'engin explosif à neutraliser, ainsi que son échauffement. Un autre inconvénient réside dans l'utilisation d'un seul canon qui entraîne un temps de coupe relativement important et s'associe aussi à un phénomène d'attache résiduelle. Ce phénomème qui empêche une séparation complète des pièces peut être supprimé en diminuant la vitesse de déplacement circulaire du canon, mais cela augmente d'autant le cycle de découpe. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients rappelés ci-dessus, en proposant un dispositif de coupe circulaire mettant en oeuvre une énergie à la fois minimale et optimale. Un autre but est de développer un concept de tête à plusieurs canons, fonctionnant à vitesse constante et permettant d'améliorer le temps et la qualité de la découpe. Pour répondre à ces différents buts, l'invention a pour objet un dispositif de coupe circulaire par jet d'eau abrasif du type comportant une tête de coupe. Cette tête de coupe est équipée d'au moins deux canons. De préférence, les canons ne sont pas montés à égale distance de l'axe de la tête de coupe. i L'écart de distance dans l'implantation des canons par rapport à l'axe de la tête de coupe a pour valeur maximale l'épaisseur du trait de coupe provoqué par le jet d'eau abrasif. La tête de coupe est animée d'un mouvement en forme de spirale. Le dispositif de coupe circulaire par jet d'eau abrasif présente l'avantage d'être un dispositif nécessitant une source d'énergie plus faible que pour les autres dispositifs. Le principe d'effectuer le mélange abrasif directement dans la tête a aussi l'avantage de diminuer l'usure des composants, et d'augmenter leur longévité, et donne une plus grande efficacité au pergage et à la coupe. Un autre avantage réside dans l'utilisation d'une faible pression, inférieure ou égale à 200 bars. L'utilisation d'une telle pression supprime les vibrations induites sur l'engin explosif et permet aussi de réduire l'effort total de poussée à moins de 1 daN sur l'ensemble de l'engin traité. Les risques de mouvement et d'explosion intempestive sont ainsi minimisés. L'usage d'une faible pression permet aussi d'apporter beaucoup d'eau et d'éviter les échauffements dus à la coupe, ainsi que le phénomène d'étincellage. Ce dispositif de coupe circulaire développé avec plusieurs canons a aussi l'avantage de réduire le temps de cycle de coupe, et d'effectuer une découpe totale, sans attache résiduelle, avec le maximum de garantie. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description détaillée, non limitative, ci-dessous. Cette description sera faite en regard des dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 représente schématiquement un mode de réalisation donné à titre d'exemple, en l'occurrence un dispositif de coupe circulaire par jet d'eau abrasif avec un tête équipée de quatre canons, - la figure 2'représente une vue en détail d'un ensemble comprenant un canon, une chambre de mélange avec buse et une arrivée d'abrasif. - les figures 3a, 3b et 3c représentent le principe général de la coupe au jet d'eau abrasif avec déviation du jet et l'attache résultante, - la figure 4 représente le schéma selon l'invention d'une coupe circulaire continue. La figure 1 est une vue en perspective du dispositif de coupe circulaire par jet d'eau abrasif. Ce dispositif est constitué d'une chambre de distribution d'eau 1 reliée à une arrivée d'eau sous pression inférieure à bar 2 et, surmontée d'une vanne à pointeau 3. Cette vanne à pointeau est actionnée par une commande pneumatique, hydraulique ou électrique 4. La chambre de distribution d'eau 1 est solidarisée à une chambre porte canon 5. Cette chambre assure le montage des canons 6, équipés chacun d'eux d'une chambre de mélange avec buse 9 et d'une arrivée d'abrasif 7. L'ensemble du dispositif de coupe est entraîné en rotation par le moto réducteur 8. Sur la figure 2 est présenté une vue d'ensemble du système comprenant le canon 6, la chambre de mélange avec buse 9 et l'arrivée d'abrasif 7, ainsi que l'eau o10 permettant le montage sur la chambre porte canons 5. Le fonctionnement de la tête de coupe va maintenant être expliqué. L'eau apportée par l'alimentation 2 est admise dans la chambre de distribution 1 par un orifice libéré par la vanne à pointeau 3 actionnée par le système de commande 4. Cette eau arrive à une pression dynamique inférieure ou égale à 200 bar. L'écoulement de l'eau s'établit dans les chambres de mélange 9 et par effet venturi entraîne l'additif du type abrasif venant sur chaque chambre de mélange par les arrivées 7. Cet additif est aspiré et mélangé à l'eau sous pression venant de la chambre de distribution 1, Le mélange eau/additif sous pression sort par les canons 6. L'opération de coupe circulaire peut commencer. Il s'agit dans un premier temps d'effectuer un trou de pergage. Une fois ce trou réalisé, la coupe circulaire peut commencer, par la rotation de la tête de coupe, commandée par le moto réducteur 8. Pour diminuer l'angle de rotation, et donc le temps de découpe, la tête présentée en figure 1 a été équipée de quatre canons. De plus, une particularité de cette tête de coupe est la disposition de ces canons 6 sur la chambre porte canons 5 pour supprimer le phénomène d'attache résiduelle. Ce phénomène présenté sur les figures 3a, 3b, 3c est le suivant: En figure 3a, la découpe circulaire débute par le perçage d'un trou 11il au travers du corps traité 12. Dès que le jet du mélange eau abrasif 13 traverse la paroi, le mouvement de rotation de la tête de coupe débute. Ce mouvement de rotation associé à l'obstacle de la paroi occasionne une déviation du jet. Le front de coupe n'est pas perpendiculaire à la surface, comme présenté en figure 3b. En fin de coupe, figure 3 c, lorsque le jet du mélange eau abrasif revient au point de départ, il repasse dans le trou initial. La déviation arrière du jet disparait et le jet redevient droit. Avec ce fonctionnement, on laisse donc en arrière du trou de perçage une attache résiduelle 14 qui ne pourra être découpée. Pour résoudre ce phénomène et effectuer une découpe totale, il faut disposer d'un système permettant de terminer la coupe sans repasser par le trou de perçage initial et sans superposition des trajectoires. On peut concevoir des dispositifs avec une rotation désaxée de la tête de coupe, le parcours de découpe ne serait alors pas circulaire, mais en forme de spirale, ou équiper la tête de plusieurs canons comme présente en figure 1 en les décalant les uns par rapport aux autres. Dans le cas présent, les quatres canons ont été disposés deux à deux à distance différente de l'axe de la tête de coupe. Cette différence de distance a pour valeur maximale l'épaisseur du trait de coupe provoqué par le jet d'eau abrasif. Ce décalage de deux des canons, par rapport aux deux autres associé à un angle de rotation de la tête de coupe de degrés, permet d'effectuer une découpe circulaire telle que présentée en figure 4. Le jet de mélange eau abrasif ne repasse pas dans un trou de perçage initial et le prolongement de la rotation de la tête de coupe sur un angle supérieur à 90 degrés permet de garantir une découpe totale avec suppression de toute attache résiduelle. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au dispositif de coupe circulaire par jet d'eau abrasif qui vient d'être décrit, uniquement à titre d'exemple non limitatif, sans sortir du cadre de protection défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Dispositif de coupe circulaire par jet d'eau abrasif du type comportant une tête de coupe (1) caractérisé en ce que cette tête de découpe est équipée d'au moins deux canons (6). 2. Dispositif de coupe circulaire par jet d'eau abrasif selon la revendication 1. caractérisé en ce que les canons (6) ne sont pas montés à égale distance de l'axe de la tête de coupe. 3. Dispositif de coupe circulaire par jet d'eau abrasif selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'écart de distance dans l'implantation des canons par rapport à l'axe de la tête de coupe a pour valeur maximale l'épaisseur du trait de coupe provoqué par le jet d'eau abrasif (13). 4. Dispositif de coupe circulaire par jet d'eau abrasif caractérisé en ce que la tête de coupe est animée d'un mouvement en forme de spirale.