Brevet FR2911534A1 — publié le 20080725

DISPOSITIF IDE DECOUPAGE DE MATERIAU RIGIDE TEL QUE DU BETON La présente invention appartient au domaine du bâtiment et plus précisément aux dispositifs et procédés de construction ou de démolition. Diverses techniques existent selon les percements, ouvertures ou démolitions souhaités des murs, sols d'une infrastructure ou d'un to bâtiment. Lors d'opérations consistant à découper ou créer une ouverture dans une partie d'ouvrage telles que le forage, carottage ou percement de faible diamètre, une couronne diamantée ou une scie diamantée est is généralement employée selon le diiamètre envisagé. La découpe ou le sciage diamant permet la création d'ouverture dans tous types de structure et d'éviter toutes fissures. Cette technique met en oeuvre des outils dont les extrémités comprennent une surface coupante 20 constituée de grains de diamant sur des supports tels que des tubes, câbles, chaines...permettant une découpe par abrasion du matériau. Cette méthode possède également comme avantage une précision de coupe sans vibration. 25 Un inconvénient de ce type de scie diamant est la profondeur de découpe qui est bornée à la taille du disque employé. En effet, le disque est placé à l'extrémité du dispositif par l'intermédiaire d'un flasque d'un certain diamètre. Le flasque se définit comme une paire de rondelles plates, disposées parallèlement sur l'arbre du dispositif. La profondeur maximale 3o atteinte est égale au rayon du disque diminuée du rayon du flasque. De plus, la découpe doit s'effectuer sous arrosage d'une certaine quantité d'eau non négligeable afin d'éviter l'échauffement et la détente du matériau découpé ainsi que des outils utilisés. De surcroît, la boue résultante se révèle très gênante lors de l'utilisation de ce dispositif dans les locaux habités, par exemple. Actuellement, les scies murales sont les plus utilisées. Elles possèdent l'avantage de ne pas être trop volumineuses et d'être précises. Cependant, elles nécessitent l'installation de rails de guidage et autres outillages lui permettant de se translater, tels que des crémaillères, par exemple, fixées sur une paroi. Cette installation allonge également le temps de main d'oeuvre. is Pour créer des ouvertures de plus grande importance dans des dalles de béton, par exemple, des scies de sols de grandeurs différentes, en fonction de l'épaisseur des dalles, sont utilisées, telles que des scies à rail ou câbles ou à roulettes avec généralement un carottage préalable. 20 Cependant, ces méthodes ne permettent d'obtenir qu'une découpe de profondeur limitée au rayon du disque utilisé. De plus, afin de définir une bonne découpe des angles de l'ouverture, il est nécessaire de réaliser de grand débordement aux angles de l'ouverture. En effet, le disque étant circulaire, il est obligatoire de continuer la découpe de la paroi bien au- 25 delà du tracé initial. En outre, ces dépassements fragilisent l'ouvrage. Une autre méthode consiste à effectuer des carottages sécants. C'est-à-dire une série de trous tangents le long du tracé souhaité. Ensuite l'enlèvement de matière est réalisé. Cependant cette méthode aboutit à 30 une ouverture possédant des coins arrondis ainsi que l'obtention d'une ouverture constituée de collerette sur tout son périmètre. De plus, il est nécessaire de réaliser ces carottages sous arrosage d'eau. L'inconvénient majeur de cette méthode est le fait qu'elle requiert de nombreuses d'heures de main d'oeuvre comprenant en outre une reprise pour rendre le périmètre rectangulaire. La méthode par sciage avec une tronçonneuse à chaîne est également assez employée. Cependant, il est difficile de couper de manière rectiligne avec ce dispositif, qui de plus s'use rapidement et possède une io vitesse de coupe relativement lente. La méthode de sciage au câble est adopté lors de grande épaisseur de béton à découper étant donné que les techniques de sciage mural et au sol sont impossible à mettre en oeuvre. Ce dispositif est néanmoins assez is encombrant et requiert une certaine qualification des opérateurs qui l'utilisent. De plus, ce procédé exige un arrosage et la réalisation de carottages à chaque angle engendrant des coins arrondis. Il existe également une découpeuse à disque annulaire. Cependant, cette 20 méthode possède les mêmes inconvénients que les dispositifs précédents, c'est-à-dire : des dépassements au niveau des angles de l'ouverture et un arrosage nécessaires lors des travaux. De plus, une découpe de manière rectiligne avec cette méthode s'avère difficile du fait de la flexibilité du disque. 25 La demande de brevet internationale n WO2006/101423 concerne une scie comprenant un corps, au moins un outil rotatif en forme de disque, un porte-outil possédant sensiblement la forme d'une barre plate dotée d'une extrémité avant, d'une extrémité arrière, de deux larges côtés opposés et 30 de deux côtés d'arêtes opposés, ladite extrémité arrière étant reliée au corps de machine. Cette invention concerne une scie portative de type tronçonneuse. L'avantage de ce dispositif est sa taille, c'est-à-dire la courte longueur du porte-outil correspondant à la distance entre la découpe à réaliser et l'opérateur. Cet avantage se révèle être également le principal inconvénient. En effet, l'opérateur étant très près de la cible à découper, cette machine possède plusieurs carters de protection afin d'assurer une certaine sécurité. De plus ce type de dispositif nécessite une certaine agilité et souplesse de la part de l'utilisateur pour découper une partie de sol, par exemple. De surcroît, il est mentionné que lesdits io outils rotatifs doivent être assez disposés proches l'un de l'autre. Ceci paraît un inconvénient supplémentaire pour la sécurité de l'utilisateur qui pourrait recevoir de fins projectiles issus de sa découpe. Le dispositif selon l'invention remédie aux inconvénients de l'art antérieur 15 en permettant une découpe à des profondeurs bien plus grandes que celles décrites dans l'art antérieur, de manière rectiligne et sans nécessité de débordement conséquent des angles de l'ouverture souhaitée tout en assurant un certain confort et une grande sécurité à son utilisateur. 20 Le procédé selon l'invention permet de travailler sous arrosage ou à sec, afin d'éviter les boues par exemple. En outre, le dispositif selon l'invention permet d'obtenir une coupe large, facilitant ainsi la manutention et le déplacement des morceaux découpés. De plus, le dispositif de l'invention peut être employé par un opérateur non qualifié du fait de sa simplicité d'utilisation. Ce dispositif est léger, portatif et maniable pour accéder à tous types de 30 travaux tout en permettant une commodité d'utilisation. 25 s II permet également de réaliser des chantiers à moindre coût en termes de main d'oeuvre et d'outillage. A cette fin, la présente invention propose un dispositif de découpe de matériau rigide comprenant un arbre principal, un moteur et de deux moyens de coupe parallèles entrainés en rotation autour d'un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'arbre, caractérisé en ce que ledit arbre comporte, du coté opposé à l'extrémité comprenant les moyens de io coupe, un manche perpendiculaire par rapport à l'axe de rotation desdits moyens de coupe qui est de forme longitudinale et possède une longueur d'au moins 500 mm et qui comprend des moyens de préhensions à chacune de ses extrémités. is De manière plus précise, le moyen de préhension du coté de l'extrémité comprenant lesdits moyens de coupe est une saillie longitudinale perpendiculaire audit manche. Préférentiellement, lesdits moyens de coupe parallèles sont espacés d'au 20 moins de 20 mm. En outre, lesdits moyens de coupe possèdent un espacement au moins supérieur au quart de la profondeur des moyens de coupe. 2s Avantageusement, les moyens de coupe sont des disques, ou lames, ou chaînes, ou gouges. Le dispositif selon l'invention comprend, en outre, un carter de protection situé à l'extrémité comprenant les moyens de coupe. 30 De manière avantageuse, ledit moteur peut être hydraulique ou électrique ou pneumatique ou thermique. Alternativement le dispositif selon l'invention peut comprendre des s moyens de percussion. L'invention sera bien comprise à la lumière de la description qui suit, se rapportant à des exemples illustratifs, et en aucun cas exhaustifs, de la présente invention, en référence aux dessins, ci-joints, dans lesquels : io - les figures 1 à 3 sont représentations schématiques respectivement de côté en perspective, de face et d'arrière en perspective, du dispositif selon l'invention; - la figure 4 est une vue du dessus partielle, en légère perspective du dispositif selon l'invention; is - les figures 5 à 10 illustrent les différentes étapes du procédé de découpe selon l'invention. La présente invention concerne un dispositif permettant la découpe et la réalisation d'ouvertures dans des dalles de béton, par exemple, pourvu 20 d'une scie permettant une découpe à des profondeurs bien plus importantes que celles de l'art antérieur, tout en assurant une sécurité et un confort de travail à son utilisateur. Les figures 1 à 4 sont des représentations schématiques respectivement : 25 de côté, de face, de perspective arrière et de dessus, du dispositif selon l'invention. Comme illustré aux figures 1 et 3, le dispositif selon l'invention 1 permettant la découpe d'un matériau rigide, tel que du béton ou 30 similaires, est constitué comme toute scie ou tronçonneuse commune 20 d'un arbre principal 2, de forme générale longitudinale comprise entre 200 mm et 1000 mm, comprenant en outre, à l'une de ses extrémités un manche vertical 3 où sont prévus des moyens de préhensions 4 et 5, des moyens de commande 6, et à son autre extrémité, un moteur 7 entrainant en rotation, par une courroie 8 au moins un moyen de coupe 9. Le moteur est relié par des éléments d'alimentation 10 à une source d'énergie et d'eau, de type connu en soi. Le manche de manoeuvre 3 est situé suite audit arbre 2 du coté opposé à io l'extrémité comprenant les moyens de coupe. Ce dernier est de forme générale longitudinale et est disposé de manière sensiblement vertical par rapport au moyen de coupe 9 en utilisation, c'est à dire que le manche 3 est perpendiculaire à l'axe de rotation audit au moins un moyen de coupe 9. 15 Le manche 3 est d'une longueur comprise entre 150 mm et 1200 mm. De plus, ce dernier est sensiblement incliné à l'extrémité destinée aux moyens de commande 6 afin d'être ergonome aux membres supérieurs de l'utilisateur. De préférence, la longueur du manche 3 est comprise est d'au moins 500 mm. Les moyens de préhensions 4 et 5 se conforment à des poignées 25 disposées aux deux extrémités du manche 3. La première poignée 5 est une poignée classique prévue à coté des moyens de commande afin de faciliter le maintien et le fonctionnement du dispositif, la seconde poignée 4 est une saillie longitudinale, perpendiculaire au manche 3 afin de faciliter la prise en main et la commande du dispositif. 30 25 De préférence, la longueur de la poignée 4 est comprise entre 200 et 400 mm. Ce manche 3 permet également de garder une certaine distance non s négligeable entre le béton, par exemple, à découper et l'utilisateur. Cette distance permet d'assurer une plus grande sécurité à l'utilisateur d'une part une sureté vis-à-vis des moyens de coupe et d'autre part des éventuels projectiles. lo Grâce au manche 3 et aux moyens de préhensions 4 et 5, l'utilisateur peut être en position de travail débout ce qui se révèle être confortable pour la découpe de sol, par exemple. De surcroît, le manche 3 permet de réduire et de maîtriser les efforts de 15 transmission lorsque le dispositif est déplacé le long du tracé prédéfini de la découpe. En effet, l'utilisateur peut être en position debout sans avoir à maintenir toute la masse de son dispositif de découpe, pour une découpe au sol, 20 par exemple. De plus, du fait de cette position, 11'utilisateur est au dessus de la surface de travail tout en étant en retrait par rapport aux moyens de coupe afin de maintenir son champ de vision sur le traçage de la découpe à réaliser. Pour d'autres applications, non limitatives et qui paraîtront évidentes pour l'homme de l'art, telle qu'une ouverture de porte, par exemple, l'utilisateur peut maintenir le dispositif selon la présente invention par les moyens de préhensions 4 et 5 prévus à cet effet sur le manche 3. 30 Le moyen de coupe 9 selon le dispositif de l'invention est constitué d'au moins une paire de disques ou larves ou chaînes ou gouges 11 entraînés autour d'un axe commun de rotation perpendiculaire audit arbre 2. Les disques 11 sont disposés de manière à réaliser deux découpes simultanées c'est-à-dire qu'ils sont espacés l'un de l'autre, de manière parallèle, par rapport à l'axe dudit arbre 2. De préférence, les disques possèdent le même diamètre. to De manière préférentielle, les disques possèdent un diamètre compris entre 100 et 500 mm. Les moyens de coupe 9 comportent en outre d'une poulie 12 permettant leur entrainement par une courroie 8. 15 De préférence, le dispositif selon l'invention comprend un carter de protection 13, à l'extrémité comprenant les moyens de coupe 9, qui comporte deux plaques métalliques ou en matière plastique autour des moyens de coupe, permettant la protection de l'utilisateur des projections 20 issues de la découpe de ladite au moins une paire de disques 11. Le dispositif selon l'invention est de préférence hydraulique mais peut également fonctionner de manière électrique, thermique ou pneumatique. 25 Afin de réaliser la découpe d'une profondeur 14 souhaitée d'une dalle ou paroi du matériau rigide 15, le dispositif selon l'invention 1 est positionné sur un tracé préalablement défini sur ladite paroi 15 (voir figure 2). Ladite paire de disques 11, en réalisant deux tracés parallèles 17 et 18, 30 va permettre de réaliser une certaine largeur de coupe 16 correspondante à l'espace compris entre les deux disques (voir figure 2 et 4) et d'une certaine profondeur de coupe initiale correspondant au rayon des disques utilisés 19 ; formant ainsi une languette 20. s Une largeur de coupe 16 trop importante provoquerait une languette trop volumineuse et difficile à extraire ultérieurement et une largeur 16 trop petite ne permettrait pas une découpe plus profonde et deviendrait dangereux pour l'utilisateur du fait des projections engendrées ou entrainées par la rotation des disques 11. 10 Pour cette raison, la profondeur de coupe est fonction de l'espace compris entre les deux disques. Par exemple, l'espacement des moyens de coupe est au moins supérieur 1s au quart de la profondeur de ces derniers. Les disques peuvent être espacés d'un écart compris entre 10 mm et 200 mm. 20 De préférence, les disques sont espacés d'un écart compris entre 40 et 160 mm. Préférentiellement, les disques sont espacés d'au moins 20 mm. 25 De manière alternative, la largeur de coupe 16 est deux fois plus petite que la profondeur 19. En conséquence, les disques 11 sont espacés d'un écart deux fois plus petit que leur rayon. Le premier passage du dispositif selon l'invention et donc de ladite paire 30 de disques 11 entraîne deux tracés parallèles de coupe 17 et 18 formant la languette 20 correspondant donc à la largeur de coupe 16 et à la profondeur de coupe maximale 19. Cette languette 20 est ensuite brisée de manière connue. s Une fois, la languette 20 brisée, elle est ensuite extraite afin que le dispositif selon l'invention puisse pénétrer d'une profondeur maintenant égale à la première profondeur maximale 19. Ainsi de suite, le dispositif selon l'invention peut donc découper une 10 épaisseur plus grande que celle correspondante au rayon du moyen de coupe utilisé. Le procédé de mise en oeuvre du dispositif selon l'invention permet une découpe de profondeur supérieure au rayon 19 des disques 11 équipant is ledit dispositif grâce à la possibilité d'introduction de ce dernier au-delà du rayon du moyen de coupe 9. Les figures 5 à 10 illustrent les différentes étapes du procédé de découpe selon l'invention. 20 Le procédé de mise en oeuvre du dispositif selon l'invention comprend les étapes qui suivent ci-après. La première étape consiste à tracer la découpe à réaliser du matériau rigide 15. 25 Ensuite, l'opérateur réalise la première découpe (ou passage) de profondeur 19 maximum égale au rayon des disques moins le rayon d'un flasque. Comme défini précédemment, le flasque se conforme à une paire de rondelles plates, disposées parallèlement sur l'arbre du dispositif. 30 Etant donné que la scie comporte au moins une paire de disques parallèles 11, cela permet d'obtenir une languette 20 de largeur 16 correspondante à l'espace entre les deux disques 11 du dispositif selon l'invention, et de profondeur 19 correspondante au rayon des disques 11. Dans un deuxième temps, il est prévu de briser cette languette de matériau issue du premier passage du dispositif selon l'invention (voir figures 5 et 6). Le cassage de ladite languette 20 peut être effectué par tout moyen de percussion connu ou au burin, en insérant le burin dans la fente laissée par les tracés 17 et 18 des disques 11. Une fois brisées, les languettes peuvent être extraites à la main ou à l'aide d'outillage plus spécialisé tels qu'un crochet en fer, de pinces ou un moyen d'aspiration de type connu en soi. La deuxième étape consiste en une deuxième découpe (Cf. figures 7 et 8) ; le matériau extrait permet d'insérer la scie afin de procéder à nouvelle découpe plus profonde et de profondeur maximum par rapport aux disques utilisés. Ensuite, les étapes de cassage et d'extraction de la nouvelle languette obtenue sont opérées. Comme illustré aux figures 9 et 10, toutes ces étapes sont répétées ainsi de suite jusqu'à atteindre la profondeur souhaitée 14. Après plusieurs passages consécutifs, la profondeur maximum de découpe est, en réalité, limitée par la longueur de l'arbre principal 2 dudit dispositif 1 ainsi que par la technique d'extraction des languettes de béton. Cependant cette extraction peut être assistée ou remplacée par des moyens mécaniques de type connu en soi.30 Le dispositif selon l'invention permet d'obtenir une découpe rectiligne plus profondeur que celle décrite dans l'art antérieur, c'est-à-dire une découpe non limitée aux rayons des disques utilisés et sans grands débordements extérieurs des angles de l'ouverture. Un des avantages du procédé de l'invention est la possibilité de découper à sec ou sous arrosage selon les besoins. De plus, du fait de sa légèreté et de sa maniabilité, le dispositif selon 10 l'invention peut être utilisé pour tout type de travaux sur tout type de support (mur, sol, etc.) tout en assurant une grande sécurité et confort du fait de la longueur du manche vertical en fonctionnement. Le dispositif selon l'invention peut également s'adapter à tous les 15 appareils de sciage existants tels que la scie à sol, scie murale, chariots, mini pelle etc. De manière avantageuse, le dispositif selon l'invention comprend des moyens de percussion et/ou des moyens d'extraction et/ou d'aspiration 20 (non illustrés mais de type connu en soi). Le dispositif selon l'invention permet la création d'ouverture ou de galeries dans des ouvrages relatifs au bâtiment, tel que par exemple une porte, fenêtre, trémie, regard, accès et de conduits, niches.. 25 Il est également employé pour une démolition contrôlée d'ouvrage massif en maçonnerie. De manière alternative, le dispositif selon l'invention peut être utilisé pour réaliser des rainures profondes par exemple pour le drainage des eaux d'écoulement ou d'infiltration, voire l'enfouissement des réseaux électriques ou tuyauteries etc. 15 REVENDICATIONS 1. Dispositif de découpe de matériau rigide comprenant un arbre s principal (2), un moteur (7) et de deux moyens de coupe parallèles (9) entrainés en rotation autour d'un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'arbre (2), caractérisé en ce que ledit arbre (2) comporte, du coté opposé à l'extrémité comprenant les moyens de coupe (9), un manche (3) perpendiculaire par rapport à l'axe de 10 rotation desdits moyens de coupe. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manche (3) est de forme longitudinale et possède une longueur d'au moins 500 mm. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit manche (3) comprend des moyens de préhensions (4 et 5) à chacune de ses extrémités. 20 4. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen de préhension (4) du coté de l'extrémité comprenant lesdits moyens de coupe est une saillie longitudinale perpendiculaire audit manche (3). 25 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de coupe (9) parallèles sont espacés d'au moins de 20 mm. ls 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de coupe (9) possèdent un espacement (16) au moins supérieur au quart de la profondeur (19) des moyens de coupe (9). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 5 ou 6, caractérisé s en ce que les moyens de coupe (9) sont des disques, ou lames, ou chaînes, ou gouges (11). 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un carter de protection (13) situé à l'extrémité 10 comprenant les moyens de coupe (9). 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit moteur (7) est hydraulique ou électrique ou pneumatique ou thermique. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de percussion.