FR 2627989 A2 19890908 FR 8803143 A 19880304 (6) RÉPUBLIQUE FRAN AISE N de publication 2 627 989 (à n'utiliser que pour les INSTITUT NATIONAL commandes de reproduction) DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE DÉ N d'enregistrement national 88 03143 PARIS ( Int Cl4 A63 B 29/00. ( DEMANDE DE CERTIFICAT D'ADDITION A2 A UN BREVET D'INVENTION Date de dépôt: 4 mars 1988. (y Demandeur(s): ETABLISSEMENTS LUDGER SIMOND société anonyme. - FR. () Priorité: O Inventeur(s): Ludger Simond. Date de la mise à disposition du public 'de la demande: BOPI " Brevets " n0 36 du 8 septembre 1989. (i Références à d'autres documents nationaux appa- rentés: re addition au brevet 87 16924 pris le 27 novembre 1987.) Titulaire(s): _ Mandataire(s): Cabinet Poncet. ( Piolet sans tête. 57 Le piolet selon l'invention comprend un manche 1 et deux outils amovibles et interchangeables 4, 5. L'extrémité du 4 2 1 manche est munie d'une fente médiane dans laquelle s'enga- oO2L gent des parties intérieures 42, 52 des outils. Chacune des parties intérieures d'outil est munie d'au moins un trou trans- versal traversant, correspondant à des trous similaires ména- 42 19 5 gés dans le manche. Des tiges amovibles de verrouillage traversent les trous correspondants des joues de manche et / n des parties intérieures d'outil. Les parties intérieures d'outil comprennent des facettes latérales rainurées formant surfaces de contact des outils l'un contre l'autre et interdisant le glissement des outils l'un par rapport à l'autre. f' N oe l D Vente des fascicules à I'IMPRIMERIE NATIONALE. 27, rue de la Convention - 75732 PARIS CEDEX 15 PIOLET SANS TETE La présente invention est une addition à la demande de brevet 87 16924. L'invention concerne les outils de frappe tels que les piolets, marteaux piolets et ustensiles analogues utilisés dans le domaine de l'alpinisme. Elle vise plus précisément les outils de ce type dans lesquels un manche reçoit des outils rapportés tels que lame de piolet, panne de piolet, têtede marteau, ou autres. On connait déjà des piolets pour alpinisme dans lesquels une tête, rapportée en bout de manche, comporte des logements femelles à section allongée pour recevoir des outils à partie mile, des moyens de blocage assurant la solidarisation de l'ensemble. Généralement, la tête de piolet comporte deux logements femelles, pour recevoir deux outils tels qu'une lame de piolet et une panne de piolet, ou tels qu'une lame de piolet et une tête de marteau. Chacun des outils est amovible, interchangeable, de sorte que la configuration du piolet peut être modifiée à volonté. Dans ces piolets connus, il est nécessaire de prévoir des moyens d'adaptation précis et relativement complexes entre chacun des outils et la tête de piolet, et il est nécessaire de prévoir une fixation très rigide entre la tête de piolet et le manche de piolet. II en résulte qu'il faut prévoir des tolérances relativement sévères dans les dimensions des logements de tête et des parties miles d'outil. Une telle structure augmente sensiblement le coût de fabrication des piolets. La présente invention a notamment pour objet d'éviter les inconvénients des structures de piolet connues en proposant une nouvelle structure d'adaptation des outils sur le manche qui soit considéra- blement simplifiée, et qui puisse être obtenue à partir de matériaux plats découpés et formés, et diminuant sensiblement le nombre de pièces à assembler. Un autre objet de l'invention est de concevoir une structure de piolet qui soit particulièrement bien adaptée à l'utilisa- tion de manches en matériaux composites, par exemple à base de fibres de carbone. La structure selon l'invention facilite considérablement la mise en oeuvre, pour l'interchangeabilité des outils sur le manche. La demande de brevet 87 16924 prévoit une structure de piolet dans laquelle on supprime totalement la tête, ou pièce intermédiaire reliant généralement les outils au manche. Pour cela, le piolet selon l'invention comprend un manche, et deux outils amovibles et interchan- geables destinés à être solidarisés en bout de manche, et dans lequel: l'extrémité de manche destinée à recevoir les outils est' munie d'une fente médiane longitudinale séparant deux joues latérales, - les joues latérales sont percées chacunes de deux trous traversants, les trous de la première joue étant en regard des trous de la seconde joue, - chacun des outils comprend une partie extérieure ou partie de travail et une partie intérieure ou partie d'accrochage, la partie intérieure étant conformée pour s'engager à faible jeu dans la fente médiane du manche, - chacune des parties intérieures d'outil est munie de moyens d'emboite- ment complémentaire mâle-femelle assurant la solidarisation des outils l'un par rapport à l'autre en pivotement d'axe transversal, - chacune des parties intérieures d'outil est munie d'au moins un trou transversal traversant disposé de manière à correspondre avec les trous de joues du manche, - des tiges amovibles de verrouillage traversent les trous correspon- dants des joues du manche et des parties intérieures des outils. La présente addition prévoit des moyens particuliers d'emboîte- ment complémentaire des outils l'un par rapport à l'autre. Ces emboîtements particuliers ont notamment pour objet de permettre un rattrapage automatique du jeu entre les profils complémen- taires engageants des parties intérieures d'outils. Un tel rattrapage de jeu améliore la solidarisation des outils l'un à l'autre, et définit un piolet compact et très rigide. Un autre objet de ces emboîtements particuliers est d'augmenter sensiblement la résistance mécanique des parties intérieures d'outils: les formes utilisées pour définir les emboîtements particuliers répar- tissent au mieux les contraintes mécaniques sur les surfaces de contact, et évitent l'apparition d'amorces de rupture. Il en résulte que ces formes peuvent être utilisées non seulement avec des outils en métal résistant, mais également avec des outils en matières plus fragiles, sans présenter de défaut de résistance dans la zone d'emboîtement. Un autre objet de ces emboîtements particuliers est d'être compatibles avec des outils non métalliques, c'est à dire des outils pour lesquels les parties emboîtantes ne peuvent pas avoir n'importe quelle forme. Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, les moyens d'emboîtement complémentaire mâle-femelle assurant la solidarisation des outils l'un par rapport à l'autre comprennent une première facette latérale ménagée sur la partie intérieure du premier outil, et une seconde facette latérale ménagée sur la partie intérieure du second outil; les deux facettes sont plaquées l'une contre l'autre selon une zone de recouvrement lorsque les outils sont assemblés; les facettes présentent des moyens anti-glissement interdisant le glissement des facettes l'une contre l'autre dans au moins une direction. Selon un mode de réalisation avantageux, les facettes latérales comportent des rainures et nervures définissant un emboîtement des nervures d'un premier outil dans les rainures du second outil. Les rainures et nervures présentent des sections complémentaires à faces latérales obliques, produisant un emboîtement en coin à rattrapage de jeu. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisa- tion particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles - la figure 1 représente une vue de face d'une structure de piolet selon un mode de réalisation de la présente invention, en position verrouillée; - la figure 2 représente une vue de dessus du piolet de la figure 1 - la figure 3 est une vue de dessus du manche de piolet; - la figure 4 est une vue de côté gauche du manche de piolet; - la figure 5 est une vue de face en coupe partielle de la structure.de piolet de la figure 1, tête de marteau enlevée; - la figure 6 est une vue d'arrière de la. tête de marteau destinée à s'adapter sur le piolet de la figure 5;- et la figure 7 est une vue en coupe transversale selon le plan III-III de la figure 1. Comme le représentent les figures, le piolet selon l'invention comprend un manche 1, dont l'extrémité supérieure est destinée à recevoir deux outils. Dans le mode de réalisation représenté, le manche 1 reçoit une lame de piolet 4 et une tête de marteau 5. Pour recevoir les outils, l'extrémité supérieure du manche 1 est munie d'une fente médiane longitudinale 8, mieux visible sur les figures 3 et 4, séparant deux joues latérales 9 et 10. La fente médiane est orientée dans le sens longitudinal V-V du piolet, c'est à dire dans le sens de développement habituel de la lame de piolet, comme le représentent les figures. Les joues latérales 9 et 10 sont percées chacunes de deux trous traversants: la joue 9 est munie des trous 11 et 12, la joue 10 est munie des trous 13 et 14. Les trous 11 et 13 sont proches de l'extrémité du manche, et sont en regard l'un de l'autre; les trous 12 et 14 sont plus éloignés de l'extrémité du manche, et sont également en regard l'un de l'autre. Tous les trous 11 à 14 sont traversants et permettent l'engagement de tiges de verrouillage, comme cela sera expliqué plus loin. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, la partie de manche munie de la fente 8 forme une zone oblique par rapport au reste du manche, l'ensemble restant dans le plan antéro-postérieur du piolet, comme le représentent les iigures. Ainsi, la fente 8 se prolonge depuis l'extrémité du manche jusqu'au coude 15 reliant la partie oblique 16 du manche au reste du manche. Dans ce mode de réalisation, la partie oblique 16 fait un angle de 45 degrés environ par rapport au resté du manche. Chacun des outils comprend une partie extérieure ou partie de travail, conformée par exemple de manière connue, et une partie intérieure ou partie d'accrochage conformée de manière particulière selon la présente invention. Ainsi, dans le mode de réalisation des figures 1 à 7, la lame 4 comprend une partie extérieure 41 et une partie intérieure 42, la tête de marteau 5 comprend une partie extérieure 51 et une partie intérieure 52. Chacune des parties intérieures 42 et 52 d'outil est munie de moyens d'emboltement complémentaires mâle-femelle assurant la solidari- sation des outils l'un par rapport à l'autre en pivotement selon un axe transversal. On définit la direction transversale comme étant la perpendiculaire au plan formé par la direction de développement du manche 1 et par la direction de développement de la lame 4 de piolet. Cette direction transversale est figurée en vue de dessus sur la figure 2 par l'axe I-I. Chacune des parties intérieures 42 et 52 d'outil est en outre munie d'au moins un trou transversal traversant disposé de manière à correspondre avec les trous ménagés dans les joues du manche. Ainsi, la partie intérieure 42 de la lame 4 est munie d'un trou 24, et la partie intérieure 52 de la tête de marteau 5 est munie d'un trou 34. En position de verrouillage, ou position normale d'utilisation du piolet telle que représentée sur la figure 1, le trou 34 est en correspondance des trous 11 et 13 du manche, le trou 24 est en correspondance des trous 12 et 14 du manche. Des tiges amovibles de verrouillage 17 et 18 traversent respectivement les trous correspondants des joues du manche et des. parties intérieures d'outil. Ainsi, la tige 17 traverse les trous 11 et 13 de manche et le trou 34 de la tête de marteau 5, la tige 18 traverse les trous 12 et 14 du manche et le trou 24 de la lame 4. Par exemple, les tiges 17 et 18 sont constituées d'un boulon associé à un écrou de serrage, comme le représentent les figures. La tête de boulon porte sur la face extérieure d'une première joue du manche, et l'écrou porte sur la face extérieure de la seconde joue du manche. Les boulons et écrous assurent le serrage des joues latérales 9 et 10 de manche de part et d'autre des parties intérieures 42 et 52 d'outil. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 7, chaque partie intérieure d'outil 42 et 52 comprend une portion d'extrémité s'étendant au-delà du trous 24 ou 34 correspondant. Ainsi, comme le représente la figure 5, la partie intérieure 42 de la lame comprend le prolongement 44 d'extrémité s'étendant au-delà du trous 24 de la lame 4; de même, comme.le représente la figure 6, la partie intérieure 52 de la tête de marteau 5 comprend un prolongement 54 s'étendant au-delà du trous 34. Les prolongements 44 et 54 sont destinés à former les surfaces de contact des outils 4 et 5 l'un contre l'autre. Pour cela, le prolongement 44 comprend une facette latérale 45, et le prolongement 54 comprend une facette latérale 55 destinées à être plaquées l'une contre l'autre lorsque le piolet- est en position d'assemblage représentée sur la figure 1. Ainsi, sur la figure 5, le prolongement 44 présente, sur sa face antérieure, la facette 45 sur laquelle doit venir se plaquer la facette postérieure 55 représentée sur la figure 6. Les facettes 45 et 55 sont munies respectivement de rainures et nervures destinées à s'emboîter les unes dans les autres. De préférence, les rainures et nervures présentent des sections complémen- taires à faces latérales obliques, définissant un emboîtement en coin à rattrapage de jeu. On a représenté, sur la figure 7, cet emboîtement en coin à rattrapage de jeu: cette figure est une coupe transversale du piolet de la figure 1 selon le plan III-III: les prolongements 44 et 54 sont plaqués l'un contre l'autre selon leurs facettes respectives 45 et 55, les rainures et nervures correspondantes étant imbriquées les unes dans les autres comme le représente la figure; les prolongements 44 et 54 sont maintenus plaqués l'un contre l'autre par la pression exercée sur leurs faces extérieures par les joues 9 et 10 du manche. Sur la figure 1, on constate que, en position d'assemblage, les prolongements 54 et 44 définissent une zone de recouvrement intermédiai- re, la zone de recouvrement intermédiaire étant disposée entre les deux séries de trous 12, 24 et 14 d'une part, 11, 34 et 13 d'autre part, traversés par les tiges de verrouillage 18 et 17. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, les nervures et rainures des facettes 45 et 55 sont orientées longitudinale- ment, de sorte que, lorsque le piolet est assemblé, les nervures et' rainures sont sensiblement parallèles à la direction II-II joignant les deux séries de trous respectives du manche. Cette disposition longitudinale des rainures et nervures sur les prolongements 44 et 54 est avantageuse. Elle facilite en particulier le changement d'outil, par simple coulissement longitudinal des parties intérieures d'outil l'une sur l'autre, lorsque l'une des deux tiges de verrouillage est enlevée. Elle évite d'autre part les problèmes d'entraxe entre les trous et les nervures ou rainures. Il est toutefois possible de modifier l'orientation des nervures et rainures sans sortir du cadre de la présente invention. Par exemple, les nervures et rainures peuvent être disposées selon des orientations transversales sur les facettes latérales des parties intérieures d'outil, de sorte que lorsque le piolet est assemblé, les nervures et rainures sont sensiblement perpendiculaires à la direction II-II joignant les séries de trous respectives du manche. Il est également possible de prévoir d'autres formes sur la surface des facettes latérales 45 et 55, pour interdire le glissement des facettes l'une sur l'autre en positioni d'assemblage. On remarquera, sur la figure 2, que les prolongements respec- tifs 44 de la lame 4 et 54 de la tête de marteau 5 présentent une épaisseur réduite de moitié et sont décentrés par rapport au plan moyen VV des outils, de sorte que le plan de joint moyen des facettes 55 et 45 est dans le plan moyen V-V des outils. Le fonctionnement du dispositif est le suivant: partant d'une position démontée, on assemble les deux outils l'un par rapport à l'autre en plaquant l'une sur l'autre les facettes latérales 45 et 55 respectives d'une lame 4 et d'une tête de marteau 5. On engage l'ensemble formé par les deux parties intérieures 42 et 52 des outils dans la fente 8 du manche, jusqu'à faire correspondre les trous de passage des tiges de verrouillage, on engage les tiges de verrouillage dans les trous correspondants, et on réalise ainsi le piolet de la figure 1. Pour changer l'un des outils, par exemple la tête de marteau 5, on retire la tige de verrouillage 17, on désserre la tige de verrouillage 18, et on fait coulisser la tête de marteau selon la direction longitudinale II-II des nervures et rainures. Après avoir remplacé la tête de marteau 5, en adaptant un nouvel outil par coulissement longitudinal d'axe II-II, on repositionne les tiges de verrouillage 17 et 18 en position de verrouillage. La tête de marteau 5 est susceptible de subir des contraintes mécaniques violentes. On prévoit pour cela que la tête de marteau 5 comprend une face postérieure d'appui 53 destinée à venir en appui sur la face extrême 19 du manche. On augmente ainsi considérablement la surface permettant de reprendre les efforts entre la tête de marteau 5 et le manche 1. Cette disposition est bien adaptée pour des manches en matériaux composites. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, les nervures et rainures ne transmettent pas les efforts longitudinaux d'axe II-II d'un outil à l'autre. Dans le cas o l'on veut transmettre des efforts longitudinaux importants, on peut préférer une disposition de rainures et nervures obliques, ou perpendiculaires à l'axe II-II. La structure selon l'invention, avec un manche à fente d'extrémité dans laquelle s'engagent deux outils solidarisés entre eux, peut être utilisée avec des manches droits, c'est à dire sans partie oblique 16. Cette structure est toutefois particulièrement bien adaptée pour des manches 1 en matériaux composites ou moulés, manches pouvant être conformés avec des coudes ou des parties obliques. En effet, la partie oblique 16 telle que représentée sur les figures favorisé la transmission des efforts entre les outils et le manche. Les modes de réalisation qui ont été représentés sur les figures comportent une lame 4 et une tête de marteau 5. On pourra, sans sortir du cadre de la présente invention, prévoir d'autres associations d'outils formant un piolet, et notamment une lame 4 associée à une panne de piolet. De manière générale, les dispositions de la présente invention peuvent être utilisées avec chacun des modes de réalisation décrits dans la demande de brevet 87 16924. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisa- tion qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendica- tions ci-après. REVENDICATIONS 1 - Piolet pour alpinisme, comprenant un manche (1) et deux outils (4, 5) amovibles et interchangeables destinés à être solidarisés en bout de manche, dans lequel: - l'extrémité de manche destinée à recevoir les outils est munie d'une fente (8) médiane longitudinale séparant deux joues (9, 10) latérales, - les joues latérales (9, 10) sont percées chacunes de deux trous traversants (11, 12, 13, 14), les trous (11, 12) de la première joue étant en regard des trous (13, 14) de la deuxième joue, - chacun des outils comprend une partie extérieure (41, 51) ou partie de travail et une partie intérieure (42, 52) ou partie d'accrochage, les parties d'accrochage étant conformées pour s'engager à faible jeu dans la fente médiane (8) du manche, - chacune des parties intérieures d'outil (42, 52) est munie de moyens d'emboîtement complémentaire mâle-femelle assurant la solidarisation des outils l'un par rapport à l'autre en pivotement d'axe transversal (I-I), - chacune des parties intérieures (42, 52) d'outil est munie d'au moins un trou (24, 34) transversal traversant disposé de manière à correspon- dre avec les trous (11, 12, 13, 14) de joues de manche, - des tiges amovibles de verrouillage (17, 18) traversent les trous correspondant des joues de manche et des parties intérieures d'outil, caractérisé en ce que les moyens d'emboîtement -complémentaire mâle- femelle assurant la- solidarisation des outils l'un par rapport à l'autre comprennent une première facette latérale (45) ménagée sur la partie intérieure (42) du premier outil (4), et une seconde facette latérale (55) ménagée sur la partie intérieure (52) du second outil (5), les deux facettes étant plaquées l'une contre l'autre selon une zone de recouvrement lorsque les outils sont assemblés, les facettes présentant des moyens anti-glissement interdisant le glissement des facettes l'une contre l'autre. 2 - Piolet selon la revendication 1, caractérisé en ce que les facettes latérales comportent des rainures et nervures définissant un emboîtement des nervures d'un premier outil dans les rainures du second outil. 3Piolet selon la revendication 2, caractérisé en ce que les rainures et nervures présentent des sections complémentaires à faces latérales obliques définissant un emboîtement en coin à rattrapage de j eu. 4 - Piolet selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les nervures et rainures sont orientées longitudinalement sur les facettes latérales (45, 55) des parties intérieures (42, 52) d'outil, de sorte que, lorsque le piolet est assemblé, les nervures et rainures sont sensiblement parallèles à la direction (II-II) joignant les séries de trous (11-12, 13-14) du manche. - Piolet selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les nervures et rainures sont orientées transversalement sur les facettes latérales (45,55) des parties intérieures (42, 52) d'outil, de sorte que, lorsque le piolet est assemblé, les nervures et rainures sont sensiblement perpendiculaires à la direction (II-II) joignant les séries de trous (11-12, 13-14) du manche. 1/3 À - 10 4 0f5/n Fi2m Fig.1 2/3 I 4 10 2 55 54 34 v. -, ,,', _ _. i8 45. 44 1 17 I Fig.2 1 0 8 -13 -: Z9 1,. 13 114 10 13 ^ ^ J)( ',JlI " 12 12 9 8 il Fig.3 Fig. 41 Fig.3 Fig. 4 3/3 Fig.5 Fig.6 44 10 54 9 Fig.7