EP0357490A1 - Outil à couper ou à serrer avec poignée composite - Google Patents

Outil à couper ou à serrer avec poignée composite Download PDF

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EP0357490A1
EP0357490A1 EP89402325A EP89402325A EP0357490A1 EP 0357490 A1 EP0357490 A1 EP 0357490A1 EP 89402325 A EP89402325 A EP 89402325A EP 89402325 A EP89402325 A EP 89402325A EP 0357490 A1 EP0357490 A1 EP 0357490A1
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EP
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handling
parts
composite material
fibers
tool according
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EP89402325A
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Antoine Deville
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Deville SA
Original Assignee
Deville SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25G—HANDLES FOR HAND IMPLEMENTS
    • B25G1/00—Handle constructions
    • B25G1/10—Handle constructions characterised by material or shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B7/00—Pliers; Other hand-held gripping tools with jaws on pivoted limbs; Details applicable generally to pivoted-limb hand tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26B—HAND-HELD CUTTING TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B26B13/00—Hand shears; Scissors

Definitions

  • the present invention relates to a cutting or clamping tool comprising two branches connected to each other by means of a pivoting joint, each branch comprising a working part, a joint part and a handling part, the working part being made of a hard material suitable for the work for which the tool is intended, the handling part being made in such a way that its part coming into contact with the user's hand is made of a material and / or has a shape that physically protects the user's hand.
  • the tools targeted to which the present invention provides an improvement are tools of the pruning shears type, pliers, etc.
  • Tools of the type mentioned above generally have two crossed branches which are connected to each other by means of a bolt or other suitable means at the crossing of the branches so that a relative pivoting between the two handling parts, generally called handle, causes a similar pivoting of the two working parts, namely the two coupled blades or the two heads of a clamp.
  • An object of the present invention is to create a tool of the type mentioned above, whose weight is considerably reduced without compromising its tenacity and without increasing its cost.
  • Another object of the present invention is to create a tool to protect it against rust during a stay in bad weather.
  • the two whole branches or at least their handling parts are entirely made of composite materials comprising a polymer matrix incorporating a material of reinforcement.
  • the whole branches are made of composite materials
  • the branches can be formed from a single piece of material, or the working parts, the joints and the handles can be made from different composite materials.
  • the handling part of each branch is connected to the joint part of this branch by a securing means arranged in an overlap zone between the part handling and between the joint part of each branch, the length of this area corresponding essentially to the length of the securing means, the length of the handling parts being a multiple of the length of said overlapping area.
  • the blades of the working part are made of ceramic with an organic or inorganic matrix reinforced with carbon fibers, whiskers, boron, silicon carbide and / or metallic fibers.
  • the present invention is based on the principle of replacing the metal branches or at least the handles of a traditional tool each consisting of a metal core forming an integral part of its branch and being overmolded with a more or less thin layer of a material soft polymer by a composite material essentially homogeneous and having sufficient tenacity to withstand the efforts of the user's hand urging the two handles towards each other.
  • the present invention it is proposed to choose a composite material having sufficient toughness, while keeping a considerably reduced total weight compared to the metal handles, material which makes it possible to fix the handles to the parts of the joints of the branches using 'A securing means whose longitudinal extension relative to the handle can be reduced over a length of about 1 to 2 cm without causing the fracture of the handle at this level.
  • a composite material which meets the requirements mentioned above with regard to the toughness and its specific weight comprises a matrix of thermoplastic and / or thermosetting material, the reinforcing material being fibers and / or powders.
  • its composition can comprise 5 to 98% by weight of the matrix material and 2 to 95% by weight of the reinforcing material.
  • Certain reinforcement materials being considerably expensive, the content of this reinforcement material in the composite material will be chosen so to obtain the desired properties of the composite material without increasing the concentration of these expensive materials beyond what is necessary.
  • the matrix material is a member chosen from the group of the following thermoplastic polymers: polyamide, semi-aromatic polyamide, aromatic polyamide, polyarylamide, polyamide-imide, polyethersulfone, polyetheretherketone, phenylene polysulfide , liquid crystal polymers and polyetherimide, and / or from the group of thermosets comprising: epoxide, phenoplasts, polyimides, polyphosphazenes, unsaturated polyesters and polystyril-pyridine.
  • the material of the organic matrix is advantageously located between the polyimides and the polyamide-imides, an inorganic material being advantageously made of carbon.
  • the reinforcing material for the organic matrix of the composite material of the handle may comprise one or more members of the group comprising carbon powder, carbon fibers, glass fibers and fibers.
  • the reinforcing materials for the organic or inorganic matrix of the composite material of the working part being at least one fiber chosen from carbon, silicon carbide, whiskers, metal and boron fibers.
  • the tenacity of a traditional tool to cut or tighten with a metal handle or handle with a metal core overmolded with soft plastic being of the order of 100 to 120 kg maximum applicable to the ends of the handling parts
  • the tool according to the present invention comprising handles of composite material as defined above and having dimensions of section and length comparable to the dimensions of traditional handling parts has a handling tenacity between 100 and 200 kg, preferably between 160 and 180 kg.
  • the fibers constituting the reinforcing material may be of the long and / or short category, fibers less than one centimeter generally being considered as short fibers and fibers measuring more than one centimeter as long fibers.
  • the securing means connecting the manipulation part of a branch to its part of the joint can consist of at least two bolts, the manipulation and joint parts having ends. cooperating with each other and having flat surfaces opposite one another and oriented essentially parallel to the longitudinal dimension of the respective branch, these flat surfaces being traversed by the bolts.
  • the principle of the present invention can be advantageously applied to all tools to be cut or clamped which are subject to the application of a high manual force, in particular secateurs or pliers.
  • a high manual force in particular secateurs or pliers.
  • the working parts of the two branches of such a tool are generally capable of pivoting relatively to each other in a geometric plane which is fixed relative to the tool, and according to a particular embodiment of the present invention one of the two manipulation parts is also placed and oriented essentially in this same plane, the manipulation part of the other branch being oriented in a direction not parallel to this fixed plane.
  • Such an orientation of the two handling parts adapts better to the anatomical movement of the user's hand.
  • a pruning shears comprising two branches 1 and 2 intersecting and connected to each other at the crossing point by means of a bolt 7.
  • the branch 1 comprises a part of metal work 6 formed in one piece with a central part 16a and a joint part 8, the latter being connected to the handling part 3 by means of two bolts 12, 13.
  • the second branch 2 similarly includes a metal working part 5 formed in one piece with a central part 16 and a joint part 9 which is connected to the handling part 4 by means of two bolts 12 ′, 13 ′.
  • a spring 19 is disposed between the two joint parts 8 and 9 so as to urge the two branches 1 and 2 in their maximum open position, a locking means (not illustrated) being provided for locking the two branches in their closed position as illustrated in figure 1.
  • each handling part 3 or 4 and between the joint parts 8 or 9 respectively is effected by means of a certain overlap between each handling part and the part of the joints of the same branch, so that the parts of handling 3 and 4 have at their end opposite the joint part a shoulder forming a flat surface 10 (indicated in FIG. 2) which is brought into contact with the flat surface 11 of the joint part 8, the bolts 12 and 13 passing through the handling part 3 and the part of joint 8 perpendicular to surfaces 10 and 11.
  • the length of the surface overlap 10 and 11 or the length of overlap between the handling part and the joint part corresponding essentially to the distance of the two bolts 12 and 13 is considerably shorter than the longitudinal dimension of the handling parts 3 and 4.
  • the part for manipulating a branch of a traditional pruning shear has a metal core 22 integral with the joint part 21, a core which has a narrowed part 24, as well as a part with a larger diameter 23 and which is overmolded with a layer 20 of soft plastic.
  • Such a handle consists essentially of the metal of the blades, and its weight corresponds to this material.
  • the whole handling part is made up of the composite material as defined above, a material whose specific density is substantially lower than the density of the metal of the blades.
  • the handling parts 3 and 4 are arranged in an anatomically advantageous manner, as illustrated in FIG. 3.
  • FIG. 3 The view of the pruning shears according to FIG. 3 is taken from the direction of the arrow III indicated in FIG. 1 where the working parts 5 and 6 of the two branches 1 and 2 are presented by their thin side.
  • the composite material may consist of a matrix component and a reinforcement component as described above, the following is an example of a particular embodiment of such a composite material and the manufacture of a handle in this material.
  • the composite material consists of 47% by weight of polyarylamide, a thermoplastic polymer, 50% by weight of glass fibers comprising 96.5% SIO2 and 3% of carbon fibers. This mixture is injected into a form representing a handle by means of an SANDRETTO brand injection press with 90 tonnes of closure, the temperature of the injected mass being 275 ° C. corresponding to the melting temperature of the polyarylamide, the pressure of injection being 1500 bars.
  • the injection cycle is as follows: - injection: 5 seconds, - pressure maintenance: 15 seconds, - cooling and stabilization: 65 seconds and - openings, ejection, reclosing of the mold: 5 seconds.
  • the mold used is a four-cavity mold, the temperature of which is kept constant at a value of 170 ° C.
  • the composite materials which are likely to be used for the working parts, in particular for the blades to be cut with a pruning shears, are ceramic composites with organic or inorganic matrix, the definition of ceramics being the fact that they resist temperature of 1000 ° C without losing their mechanical property, in particular their toughness.

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Abstract

La présente invention concerne un outil à couper ou à serrer comprenant deux branches ou au moins leurs poignées (3,4) étant fabriquées entièrement en matériau composite, comportant une composante de matrices en polymère thermodurcissable ou thermoplastique et une composante de renfort telle que de la poudre de carbone ou des fibres de carbone, des fibres de verre et/ou des fibres d'aramide. Dans le cas des poignées seulement en matériau composite, seules celles-ci sont fixées aux parties métalliques, par exemple d'un sécateur, au moyen de boulons (12, 13) traversant une zone de chevauchement (30) entre la poignée (3) et une partie métallique (8), la longueur de la zone de chevauchement étant considérablement plus courte que la dimension longitudinale de la poignée (3). Par rapport à des outils traditionnels tels que des sécateurs ou des pinces dont les poignées sont composées d'une âme métallique solidaire des autres éléments métalliques et recouverts d'un matériau plastique surmoulé, la poignée ou les branches entières en matériau composite, selon la présente invention, présente un avantage considérable en ce qui concerne le poids total, tout en maintenant une tenacité comparable, voire améliorée.

Description

  • La présente invention a trait à un outil à couper ou à serrer comportant deux branches reliées l'une à l'autre au moyen d'un joint pivotant, chaque branche comprenant une partie de travail, une partie de joint et une partie de manipulation, la partie de travail étant réalisée en un matériau dur adapté au travail pour lequel l'outil est destiné, la partie de manipulation étant réa­lisée de telle façon que sa partie venant en contact avec la main de l'utilisateur soit constituée d'un matériau et/ou ait une forme ménageant physiquement la main de l'utilisateur. Les outils visés auxquels la présente invention apporte une amélioration sont des outils du type sécateurs, pinces etc.
  • Les outils du type mentionné ci-dessus comportent en général deux branches croisées qui sont reliées l'une à l'autre au moyen d'un boulon ou d'un autre moyen adéquat au niveau du croisement des branches de façon à ce qu'un pivotement relatif entre les deux parties de manipulation, généralement appelées poignée, provoque un pivotement similaire des deux parties de travail, à savoir des deux lames accouplées ou des deux têtes d'une pince.
  • Afin de rendre plus agréable la manipulation de ces outils pour la main de l'utilisateur on sait envelopper les parties de manipulation des deux branches avec un matériau plastique, en lui donnant en plus une forme s'accommodant mieux à l'anatomie de la main. Les outils améliorés de cette façon sont nettement plus agréables à manipuler. Toutefois, ils n'apportent pra­tiquement aucune amélioration en ce qui concerne le poids total de l'outil.
  • Un but de la présente invention est de créer un outil du type mentionné ci-dessus, dont le poids est considérablement réduit sans pour autant compromettre sa tenacité et sans augmenter son coût.
  • Un autre but de la présente invention est de créer un outil pour le protéger contre la rouille lors d'un séjour aux intempéries.
  • Ce but est atteint selon la présente invention avec un outil du type mentionné ci-dessus qui est caractérisé en ce que les deux branches entières ou au moins leurs parties de manipulation sont entièrement constituées par des matériaux composites comportant une matrice en polymère incorporant un matériau de renfort. Dans le cas où les branches entières sont constituées en matériaux composites, les branches peuvent être formées en une pièce de matériau unique, ou les parties de travail, les joints et les poignées peuvent être fabriqués en dif­férents matériaux composites. Dans ce deuxième cas et dans le cas où seules les parties de manipulation sont en matériau composite la partie de manipulation de chaque branche est reliée à la partie de joint de cette branche par un moyen d'assujettissement disposé dans une zone de chevauchement entre la partie de manipulation et entre la partie de joint de chaque branche, la longueur de cette zone correspondant essentiellement à la longueur du moyen d'assujettissement, la longueur des parties de manipulation étant un multiple de la longueur ladite de zone de chevauchement. Dans le cas où les branches entières sont fabriquées en matériau composite, les lames de la partie de travail sont exécutées en céramique à matrice organique ou inorganique renforcée de fibres de carbone, trichites, de bore, de carbure de silicium et/ou de fibres métalliques.
  • La présente invention est basée sur le principe de substituer les branches métalliques ou au moins les poignées d'un outil traditionnel constituées chacune par une âme métallique faisant partie intégrale de sa branche et étant surmoulée d'une couche plus ou moins mince d'un matériau polymère mou par un matériau composite essentillement homogène et présentant une tenacité suffisante pour résister aux efforts de la main de l'uti­lisateur sollicitant les deux poignées l'une vers l'autre. La substitution du métal des branches entières ou la suppression complète de la partie métallique qui, dans les outils classiques s'enfile à l'intérieur de la poignée de façon axiale plus ou moins sur la totalité de sa longeur permet d'obtenir une économie maximale de poids.
  • Selon la présente invention il est proposé de choisir un matériau composite présentant une tenacité suffisante, tout en gardant un poids total considérablement réduit par rapport aux poignées en métal, matériau qui permet de fixer les poignées aux parties des joints des branches à l'aide d'un moyen d'assujettissement dont l'extension longitudinale par rapport à la poignée peut être réduite sur une longueur de l'ordre de 1 à 2 cm sans provoquer la fracture de la poignée à ce niveau.
  • Un matériau composite qui répond aux exigences mentionnées ci-dessus en ce qui concerne la tenacité et son poids spécifique comporte une matrice en matériau thermoplastique et/ou thermodurcissable, le matériau de renfort étant des fibres et/ou des poudres.
  • Selon la tenacité requise du matériau composite, sa composition peut comporter 5 à 98% en poids du matériau de la matrice et de 2 à 95 % en poids du matériau de renfort. Certains matériaux de renfort étant considérablement onéreux on choisira le contenu de ce matériau de renfort dans le matériau de composite de façon à obtenir les propriétés désirées du matériau composite sans augmenter la concentration de ces matériaux onéreux au-delà de ce qui est nécessaire.
  • Selon des formes de réalisation préférées de la présente invention le matériau de la matrice est un membre choisi dans le groupe des polymères thermoplastiques suivants : polyamide, polyamide semi-aromatique, polyamide aromatique, polyarylamide, polyamide-imide, polyéthersulfone, polyétheréthercétone, polysulfure de phénylène, polymères à cristaux liquides et polyétherimide, et/ou du groupe des thermodurcissables comportant : époxyde, phénoplastes, poly-imides, polyphosphazènes, polyesters insaturés et polystyril-pyridine. Pour la fabrication des lames coupantes d'un sécateur ou autre outil coupant, le matériau de la matrice organique est situé avantageusement entre les poly-imides et les polyamide-imides, une matière inorganique étant avantageusement en carbone
  • Dans les formes de réalisation de la présente invention le matériau de renfort pour la matrice organique du matériau composite de la poignée peut comporter un ou plusieurs membres du groupe comportant du carbone en poudre, des fibres de carbone, des fibres de verre et des fibres d'aramide, les matériaux de renfort pour la matrice organique ou inorganique du matériau composite de la partie de travail étant au moins une fibre choisie parmi les fibres de carbone, de carbure de silicium, de trichite, de métal et de bore.
  • La tenacité d'un outil traditionnel à couper ou à serrer avec poignée métallique ou poignée à âme métalli­que surmoulée d'un plastique mou étant de l'ordre de 100 à 120 kg maximum applicable aux extrémités des parties de manipulation, l'outil selon la présente invention comportant des poignées en matériau composite comme défini ci-dessus et ayant des dimensions de section et de longueur comparable aux dimensions des parties de manipulation traditionnelles présente une tenacité de manipulation entre 100 et 200 kg, de préférence entre 160 et 180 kg.
  • Les fibres constituant le matériau de renfort peuvent être de la catégorie longue et/ou courte, les fibres de moins d'un centimètre étant généralement considérées comme fibres courtes et les fibres mesurant plus d'un centimètre comme fibres longues.
  • En utilisant les matériaux composites tels que décrits ci-dessus le moyen d'assujettissement liant la partie de manipulation d'une branche à sa partie du joint peut être constitué d'au moins deux boulons, les parties de manipulation et de joint comportant des extrémités coopérant l'une avec l'autre et ayant des surfaces plates opposées l'une à l'autre et orientées essentiellement parallèlement à la dimension longitudinale de la branche respective, ces surfaces plates étant traversées par les boulons.
  • Le principe de la présente invention peut être appliqué avantageusement à tous les outils à couper ou à serrer qui sont sujets à l'application d'une force manuelle élevée, notamment des sécateurs ou des pinces. Dans le cas des sécateurs, on envisage une exécution soit en différents matériaux composites pour la partie de travail et la poignée ou la substitution en composite de la poignée uniquement, alors que pour les pinces une exécution en matériaux composites uniques pour les branches entières peut être souhaitable.
  • Les parties de travail des deux branches d'un tel outil sont généralement capables de pivoter relativement l'une par rapport à l'autre dans un plan géométrique qui est fixe par rapport à l'outil, et selon une forme de réalisation particulière de la présente invention une des deux parties de manipulation se trouve également placée et orientée essentiellement dans ce même plan, la partie de manipulation de l'autre branche se trouvant orientée dans une direction non parallèle à ce plan fixe. Une telle orientation des deux parties de manipulation s'adapte mieux au mouvement anatomique de la main de l'utilisateur.
  • L'invention va être décrite maintenant en détail en se référant aux dessins dont la :
    • Fig 1 représente un sécateur réalisé selon la présente invention,
    • Fig 2 illustre un détail de sécateur au niveau du joint entre la partie de manipulation en matériau composite et la partie métallique,
    • Fig 3 est une vue du sécateur selon la figure 1 prise de la direction III indiquée en figure 1, vue dont la partie de joint est partiellement en coupe, et
    • Fig 4 est une section d'une partie de manipulation d'un outil traditionnel.
  • En se référant à la figure 1 on a illustré un sécateur comportant deux branches 1 et 2 se croisant et reliées l'une à l'autre au niveau du point de croisement au moyen d'un boulon 7. La branche 1 comporte une partie de travail 6 métallique formée en une pièce avec une partie centrale 16a et une partie de joint 8, cette dernière étant reliée à la partie de manipulation 3 au moyen de deux boulons 12, 13. La deuxième branche 2 comporte similairement une partie métallique de travail 5 formée en une pièce avec une partie centrale 16 et une partie de joint 9 qui est reliée à la partie de manipulation 4 au moyen de deux boulons 12′, 13′. De façon connue un ressort 19 est disposé entre les deux parties de joint 8 et 9 de façon à solliciter les deux branches 1 et 2 dans leur position d'ouverture maximale, un moyen de blocage non illustré étant prévu pour bloquer les deux branches dans leur position de fermeture comme illustré dans la figure 1.
  • La connexion entre chaque partie de manipulation 3 ou 4 et entre les parties de joint 8 ou 9 respectivement est effectuée au moyen d'un certain chevauchement entre chaque partie de manipulation et la partie des joints de la même branche, de sorte que les parties de manipulation 3 et 4 comportent à leur extrémité opposée à la partie de joint un épaulement formant une surface plate 10 (indiquée en figure 2) qui est mise en contact avec la surface plate 11 de la partie de joint 8, les boulons 12 et 13 traversant la partie de manipulation 3 et la partie de joint 8 perpendiculairement aux surfaces 10 et 11.
  • La longueur du chevauchement de surface 10 et 11 ou bien la longueur de chevauchement entre la partie de manipulation et la partie de joint correspondant essentiellement à la distance des deux boulons 12 et 13 est considérablement moins longue que la dimension longitudinale des parties de manipulation 3 et 4.
  • Comme indiqué dans la figure 4, la partie de manipulation d'une branche d'un sécateur traditionnel comporte une âme métallique 22 solidaire de la partie de joint 21, âme qui comporte une partie rétrécie 24, ainsi qu'une partie de diamètre supérieur 23 et qui est surmoulé d'une couche 20 de plastique mou.
  • Une telle poignée est constituée essentiellement du métal des lames, et son poids correspond à ce matériau. En comparaison respectivement avec les parties de manipulation 3 et 4 de la figure 1 il est évident que toute la partie de manipulation est constistuée du matériau composite comme défini plus haut, matériau dont la densité spécifique est sensiblement inférieure à la densité du métal des lames.
  • Selon une forme de réalisation particulière de la présente invention, les parties de manipulation 3 et 4 sont diposées d'une façon anatomiquement avantageuse, comme illustré dans la figure 3.
  • La vue du sécateur selon la figure 3 est prise de la direction de la flèche III indiquée dans la figure 1 où les parties de travail 5 et 6 des deux branches 1 et 2 se présentent par leur côté mince.
  • Le pivotement autour de l'axe du boulon 7 des parties de travail 5 et 6 lors de l'actionnement du sécateur s'effectue dans un plan qui se trouve perpendiculaire au plan de dessin de la figure 3, la partie de manipulation 3 étant agencée et orientée d'une façon essentiellement parallèle à ce plan. La partie de manipulation 4 est par contre orientée en biais par rapport à ce plan. On a trouvé que cette orientation de la partie de manipulation 4 par rapport à la partie de manipulation 3 est anatomiquement avantageuse de façon à faciliter la manipulation.
  • L'exécution des parties de manipulation 3 et 4 en matériau composite tel que défini plus haut ayant une densité spécifique de l'ordre de 1,4 gr/cm³ permet de réaliser un sécateur plus léger tout en offrant une tenacité comparable ou supérieure aux poignées traditionnelles comme illustré dans la figure 4.
  • Le matériau composite pouvant être constitué d'une composante de matrice et d'une composante de renfort comme décrit plus haut, ce qui suit est un exemple d'une réalisation particulière d'un tel matériau composite et de la fabrication d'une poignée en ce matériau.
    • Exemple :
  • Le matériau composite est constitué de 47% en poids de polyarylamide, un polymère thermoplastique, de 50% en poids de fibres de verre comportant 96,5% SIO₂ et de 3% de fibres de carbone. Ce mélange est injecté dans une forme représentant une poignée au moyen d'une presse à injecter de la marque SANDRETTO à 90 tonnes de fermeture, la température de la masse injectée étant de 275°C correspondant à la température de fusion du polyarylamide, la pression d'injection étant de 1500 bars.
  • Le cycle d'injection est le suivant :
    - injection : 5 secondes,
    - maintien sous pression : 15 secondes,
    - refroidissement et stabilisation : 65 secondes et
    - ouvertures, éjection, refermeture du moule : 5 secondes.
  • Le moule utilisé est un moule à quatre empreintes dont la température est maintenue constante à une valeur de 170°C.
  • On a décrit l'invention au moyen d'une forme de réalisation possible d'un sécateur et d'un exemple particulier du matériau composite sans pour autant être limité par ces formes de réalisation données à titre exemples. De nombreuses modifications, notamment dans l'exécution de la fixation entre la poignée en matériau composite et la partie métallique du sécateur ou autres outils à couper ou serrer peuvent être apportées par l'homme du métier, ainsi que des modifications des composantes du matériau composite.
  • La présente invention étant décrite plus haut au moyen d'un exemple dans lequel seules les parties de manipulation ont été exécutées en matériau composite, il est cependant bien clair que la protection de la présente demande de brevet couvre également les outils à couper ou à serrer dont les branches entières incluant les parties de travail à savoir, des lames à couper ou les têtes ou becs de pinces, sont fabriqués en un seul ou plusieurs matériaux composites.
  • Les matériaux composites qui sont susceptibles d'être utilisés pour les parties de travail, notamment pour les lames à couper d'un sécateur, sont des composites céramiques à matrice organique ou inorganique, la définition des céramiques étant le fait qu'ils résistent à une température de 1000°C sans perdre leur propriété mécanique, en particulier leur tenacité.

Claims (13)

1 - Outil à couper ou à serrer comportant deux branches (1,2) reliées l'une à l'autre au moyen d'un joint pivotant (7), chaque branche comportant une partie de travail (5,6), une partie de joint (8,9) et une partie de manipulation (3,4), la partie de travail (5,6) étant réalisée en un matériau adapté au travail pour lequel l'outil est destiné, la partie de manipulation (3,4) étant réalisée de telle façon que sa partie venant en contact avec la main de l'utilisateur soit constituée d'un matériau et/ou ait une forme ménageant physiquement la main de l'utilisateur, caractérisé en ce que les deux branches entières ou au moins les parties de manipulation (3,4) sont entièrement constituées d'un matériau composite comportant une matrice en polymère incorporant un matériau de renfort.
2 - Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de manipulation (3,4) de chaque branche (1,2) étant reliée la partie de joint (8,9) de cette branche par un moyen d'assujettissement (12,13) disposé dans une zone de chevauchement (30) entre la partie de manipulation (3,4) et entre la partie de joint (8,9) de chaque branche (1,2), la longueur de la zone de chevauchement (30) correspondant essentiellement à l'extension longitudinale du moyen d'assujettissement (12,13), la longueur des parties de manipulation (3,4) étant un multiple de la longeur de ladite zone de chevauchement (30).
3 - Outil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le matériau composite comporte une matrice en matériau thermoplastique ou thermodurcissable et le matériau de renfort comporte des fibres et/ou une poudre.
4 - Outil selon la revendication 3, caractérisé en ce que la composition du matériau composite comporte 5 à 98% en poids du matériau de la matrice et 2 à 95% en poids du matériau de renfort.
5 - Outil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau de la matrice est au moins un matériau choisi du groupe des thermoplastiques comportant les : polyamides, polyamides semi-aromatiques, polyamides arômatiques, polyarylamides, polyamide-imides, polyéthersulfones, polyéther-éthercétones, polysulfures de phenylènes, polymères à cristaux liquides et polyéther-­imides et/ou le groupe des thermodurcissables comportant : époxyde, phénoplaste, poly-imide, polyphosphazène, polyésthers insaturés et polystyril-pyridine.
6 - Outil selon l'une des revendications 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que le matériau de renfort est au moins un matériau choisi le groupe comportant : carbone en poudre, fibres de carbone, fibres de verre et fibres d'aramide.
7 - Outil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau composite ayant des dimensions de section et de longueur comparables aux dimensions des parties de manipulation traditionnelles présente une tenacité de manipulation comprise entre 100 et 200 kg, de préférence entre 160 et 180 kg.
8 - Outil selon la revendication 6, caractérisé en ce que les fibres de renfort sont des fibres longues et/ou des fibres courtes.
9 - Outil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen d'assujettissement (12,13) liant la partie de manipulation (3,4) d'une branche (1,2) à sa partie de joint (8,9) est constituée d'au moins deux boulons (12,13), les parties de manipulation (3,4) et de joint (8,9) comportant des extrémités coopérantes l'une avec l'autre ayant des surfaces plates (10,11) opposées l'une à l'autre et orientées essentiellement parallèlement à la dimension longitudinale de la branche respective, ces surfaces plates (10,11) étant traversées par les boulons (12,13).
10 - Outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est un sécateur ou une pince.
11 - Outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les parties de travail (5,6) sont capables de pivoter l'une par rapport à l'autre dans un plan fixe par rapport à l'outil, l'une des parties de manipulation (3) se trouvant orientée essentiellement parallèlement à ce même plan, l'autre partie de manipulation (4) se trouvant orientée dans une direction non parallèle à ce plan.
12 - Outil à couper comportant des parties de manipulation (3,4) en matériaux composites selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les parties de travail (5,6) et/ou les parties de joint (16,16a,8,9) sont fabriquées en un matériau composite céramique comportant une composante de matrice organique choisie parmi les poly-imides, renforcée de fibres de carbone, de trichites, de bore, de carbure de silicium et/ou de fibres métalliques, ou une matière inorganique à base de carbonne renforcée de fibres de la même sorte.
13 - Outil à serrer selon la revendication 5, caractérisé en ce que les parties de travail, les parties de joint et les parties de manipulation sont exécutées en matériau composite, chaque branche formant une seule pièce.
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