Brevet FR2026540A1 — publié le 19700918

La présente invention concerne un fleuret à roches, en particulier pour le forage par rotation et percussion, avec une tige comportant sur la totalité de sa longueur une section transversale pleine qui, à l'une de ses extrémités, est munie dltne couronne 5 de forage portant au moins un taillant en métal dur, en particu-- lier engagé dans une rainure transversale. On connaît un fleuret de ce genre dans la surface latérale duquel sont prévues aussi bien dans la zone de la couronne que dans la zone de la tige des rainures hélicoïdales partant de la pointe 10 du fleuret et destinées à évacuer les boues de forage. Ces rainures à poussières de forage ou à boues de forage provaquent un affaiblissement sensible de la section du fleuret jusquià la mèche de sorte que de tels fleurets, en particulier lorsque leur diamètre «st par exemple inférieur à 7 mm, ne résistent pas toujours 15 aux contraintes de percussion apparaissant dans le forage par rotation et percussion. On connaît également des fleurets qui, au lieu de rainures hélicoïdales, possèdent des rainures à section transversale prismatique ou circulaire qui sont dirigées parallèlement à l'axe de 20 fleuret, ces rainures s1étendant également jusqu'à la mèche ; il en résulte également un affaiblissement de la section transversale dans la zone de la couronne, qui est déjà affaiblie dans sa section transversale par l'insertion du taillant en métal dur, et qui représente la zone du fleuret qui subit les efforts les plus éle-25 vés. Enfin, on connaît un fleuret dans lequel, contrairement aux fleurets du type décrit ci-dessus, la tige ne présente pas de section transversale pleine, mais des canaux d'injection par lesquels les boues de forage qui se forment au taillant sont soit aspiréès 30 au moyen d'air d'aspiration, soit expulsées au moyen d'air comprimé. Les canaux d'injection provoquent eux aussi un affaiblissement sensible de la section transversale de la tige de fleuret, ce qui .présente un inconvénient particulier avec les fleurets de petit diamètre. L'inconvénient majeur est cependant que les canaux d'in-35 jection peuvent s'obstruer et aussi que la mise en oeuvre d'un tel fleuret nécessite l'utilisation de systèmes moteurs particuliers avec source d'air d'aspiration ou d'air comprimé. Dans ces fleurets la tige va en ^'amincissant en forme de cône en partant de la mèche sur une longueur plus ou moins grande jusqu'à l'extrémité 40 d'emmanchement du fleuret, de sorte que celui-ci peut être coincé 69 4368S 2 2026540 I dans le trou de forage par la poussière de forage quand celle-ci n'est pas évacuée, ainsi qu'il a été décrit au moyen d'un courant d'air. 0,est un but de la présente invention de fournir un fleuret 5 à roches du premier type décrit qui, tout en étant d'une structure simple, ait une grande solidité môme avec un diamètre relativement petit. Dans un fleuret à roches, destiné en particulier au forage par,rotation et percussion, possédant une tige à section transver-■10 sale pleine sur la totalité de sa longueur qui est munie à une extrémité d'une couronne portant au moins un taillant en métal dur, en particulier engagé dans une rainure transversale, la couronne possède, suivant l'invention, une section pleine de forme circulaire, au moins immédiatement derrière le taillant. De cette 15 façon, la couronne n'est tout au plus affaiblie en section transversale que par le tâillant engagé dans cette couronne et non pas en plus par des mesures prises pour l'évacuation des boues de forage, de sorte que le fleuret à roches présente une solidité relativement grande dans sa partie soumise aux efforts les plus grands» 20 Ceci est en particulier le cas lorsque le fond dé rainure de la rainure transversale se trouve derrière l'extrémité antérieure de la partie de la couronne de forage qui présente une section transversale pleine de forme circulaire. Pour éviter que le fleuret ne se bloque ou ne se coince dans 25 le trou de forage quand on l'en retire, la couronne de forage est de forme cylindrique dans la zone de la section transversale pleine circulaire, ce qui assure également de façon avantageuse un bon guidage du fleuret dans le. trou de forage. Ce résultat est encore amélioré si le diamètre de la section transversale pleine de forme 30 circulaire de la couronne de forage correspond sensiblement à la plus grande dimension en section transversale de la tige du fleuret. Suivant un mode de réalisation avantageux de l'invention, la surface latérale extérieure de la tige de fleuret comporte au moins me face partielle en retrait pour 1' évacuation de la boue de fora-35 ère» et de préférence deux faces de ce genre diamétralement opposées | cette face s'étend approximativement sur la totalité de la longueur de la tige, en commençant à l'extrémité arrière de la couronne, et par conséquent à une certaine distance de la mèche ou de l'extrémité arrière du taillant. Dans le sens axial du fleuret, 40 la dimension de cette face partielle est supérieure à la plus grande 69 4368S 3 2026540 profondeur de forage possible que l'on veut obtenir avec le fleuret. Grâce à cette face partielle en retrait qui interrompt la surface latérale extérieure, en particulier cylindrique de la tige de fleuret, les particules de boue de forage qui pourraient éven-5 tuellement se fixer dans l'intervalle annulaire entre la tige du fleuret et la paroi du trou de forage peuvent être évacuées en .permanence de façon avantageuse. Suivant une disposition préférée, la distance entre 1'extrémité avant de la face partielle en retrait et l'extrémité arrière du taill;Jit est sensiblement comprise entre 10 la moitié du diamètre du fleuret et ce diamètre. La face partielle en retrait de la tige de fleuret peut être sous forme d'une gorge rectiligne ou hélicoïdale. On obtient un affaiblissement particulièrement faible de la section transversale du fleuret si la face partielle en retrait est sensiblement 15 plane et si elle est parallèle à l'axe de la;tige. La fabrication du fleuret à roches est particulièrement simple lorsque la face partielle en retrait est formée par un méplat de la tige de fleuret qui est par ailleurs cylindrique. Pour éviter des effets d'entaille aux extrémités de la face 20 partielle en retrait, au moins l'extrémité avant de cette surface, et de préférence les deux extrémités, se raccorde progressivement par un arrondi concave avec la circonférence extérieure de la tige, le rayon de l'arrondi pouvant être supérieur au diamètre de la tige. Suivant un développement de l'invention, les tranchants de la 25 couronne, prévus sur le taillant de préférence en forme de plaque, font légèrement saillie au-delà de sa surface latérale extérieure, de sorte qu'il se forme entre la surface périphérique de la couronne et la paroi du trou de forage un espace annulaire par lequel peut s'effectuer avantageusement l'évacuation des boues de forage. 30 Un avantage particulier du fleuret à roches suivant l'inven tion réside dans le fait que, sous l'effet des percussions axiales très puissantes et de l'action de refoulement exercée par la couronne dans l'intervalle annulaire très étroit, les boues de forage qui se forment au taillant de l'engin sont comprimées entre la cou-35 ronne et la paroi du trou de forage, de sorte que les boues de forage subissent une très grande accélération et sont expulsées par petites quantités individuelles. Grâce à sa grande stabilité, le fleuret à roches suivant l'invention supporte facilement une contrainte très élevée, comme il en suoit en fonctionnement par rota-40 tion et percussion au moyen d'un marteau perforateur. Avec un tel fleuret à roches il est également possible de forer des trous de 6.9 43685 + 2026540 petit diamètre à une profondeur suffisante pour recevoir des goujons dans le béton ou dans une roche dure quelconque . D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui suit, faite à titre d'exem-5 pie et en référence au dessin annexé, sensiblement à l'échelle, dans lequel : - la figure 1 représente en élévation l'extrémité avant d'un fleuret suivant l'invention ; - la figure 2 représente le fleuret de la figure 1 vu par la 10 gauche, et - la figure 3 est une coupe du fleuret suivant la ligne III-III de la figure 1. Suivant le modé de réalisation représenté sur les figures 1 |L 3, un fleuret à roches suivant l'invention possède «ne 15 tige 1 qui est munie à son extrénité avant d'une couronne 2. La couronne 2 qui est sensiblement cylindrique sur toute sen étendue axiale et qui est d'une pièce avec la tige f de fleuret est aunie à sa face frontale avant d'une rainure diamétrale 3 dans laquelle est engagée et fixée, par exemple par brasage, une pl&tuetta de JO taillant garnie de métai dur 4. Par ses bords latéraux 5 parallèles à l'axe du fleuret qui se trouvent sur deux côtés opposé* de la couronne 2, la plaquette de taillant en métal dur 4 fait légèrement saillie de façon égale au-delà de ces côtés de la courom-ne. Sur sa face frontale, la couronne 2 est munie de flancs affd-25 tés 6 de façon à former sur la plaquette de taillaat 4 deux tail-4 lants élémentaires 7 faisant entre eux un angle ofctus, les tail- . lants 7 se raccordant entre eux de façon à former une pointe de mèche 8 placée sensiblement dans le prolongement de l'axe du fleuret. Les flancs 6 sont disposés de façon telle que leur étendue 30 dans le sens axial du fleuret est inférieure à la profondeur de la rainure 3» de sorte que, dans le sens axial du fleuret, la surface de. fond 9 de e*tte rainure 3 est située à une certaine distance derrière les flancs 6. De cette façon, la couronne 2 est de forme cylindrique aussi bien dans la zone de la plaquette de tail-35 lant'4 quendans le tronçon qui s'y raccorde vers l'arrière, la couronne 2 présentant dans cette zone une section pleine circulaire, par conséquent'une section ininterrompue. La tige de fleuret et la couronne 2 sont en une seule pièce cylindrique, de sorte que le diamètre de la tige cylindrique 1 40 correspond exactement à celui de la couronne 2. Sur deux de ses 69 43685 5 2026540 côtés diamétralement opposés, la tigel defleuret est munie de faces partielles en retrait 10, planes et parallèles, sous forme de méplats, de sorte que la surfade latérale extérieure 11 de la tige 1 n'est qu*. partiellement cylindrique. Les deux méplats 10 5 sont prévus diaposés symétriquement par rapport au plan aiial du fleuret passant entre eux. Les extrémités avant des méplats 10, c'est?à-dire celles qui sont situées du côté de la pointe de mèche 8 se raccordent par des arrondis concaves 12 avec la couronne 2, le rayon des arrondis 12 étant supérieur au diamètre de la cou-10 ronne 2 ou des surfaces latérales cylindfiques 11"dô la tige de fleuret JiLes extrémités avant 13 des faces partielles en retrait 10, 12 se terminent à une certaine distance de l'extrémité arrière du taillant 4 qui est voisine du fond de rainure 9» cette distance étant sensiblement égale au diamètre du fleuret. Chaque mé-15 plat 10 est décalé vers l'arrière par rapport aux surfaces latérales cylindriques 11 d1 environ 0,1 à 0,15 fois la plus grande dimension sion en section transversale de la tige 1 formée par les surfaces latérales cylindriques 11, de sorte que la profondeur de chaque méplat 10 est sensiblement égale à 0,1 à 0,15 fois le diamètre de 20 la tige. Comme le montrent les figures 1 et 2, la couronne 2 ne présente aucun affaiblissement en section transversale dans la zone comprise entre le taillant 4 et la tige 1 possédant les méplats 10; éans cette zone, elle présente une forme cylindrique avec section transversale pleine, et par conséquent offre une grande solidité. 25 Lorsqu'on procède au forage par rotation et percussion avec le fleuret à roches suivant l'invention, il se forme par suite de la saillie des tranchants 7 au-delà de la surface latérale extérieure de la couronne un intervalle annulaire étroit 16 entre la paroi du trou de forage 14 et la périphérie du fleuret 15, inter-30 valle dans lequel les boues de forage sont comprimées avec une grande accélération en raison de l'effet de refoulement produit par la couronne 2, de sorte que les boues de forage sont expulsées par petites quantités élémentaires dans la zone des méplats 10 de la tige 1 de fleuret. Si des particules de boues de forage vien-35 nent à se fixer aitre la tige 1 de fleuret ou ses surfaces1latérales cylindriques 11 et la paroi du trou de forage 14, ces particules sont immédiatement libérées par suite de la présence des méplats 10, ce qui assure une bonne évacuàtion des boues de forage. BAD ORIGINAL 69 43685 2026540 HBVMDIOATIOffS 1» Pleuret à roches, en particulier pour forage par rotation et percussion, avec une tige présentant sur toute sa longueur un» section pleine qui est munie à une extrémité d'une couronne por-5 tant au moins un taillant en métal dur ^ en particulier engagé dans une rainure transversale, caractérisé en ce que la couronne présente une section transversale pleine sensiblement circulaire, au moins immédiatement derrière le taillant. 2. Fleurét à roches selon la revendication 1, caractérisé 10 en ce que le fond de rainure de la rainure transversale se trouve derrière l'éxtrémité avant de la partie de la couronne qui présente une section transversale pleine circulaire. 3. Fleuret à roches selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que, dans la zone de la section trann- 15 versale pleine, la couronne est cylindrique. 4. Fleuret à roches selon la revendication 1, caractérisé ea ce que lf dianètre de la section transversale pleine circulaire de la couronne est sensiblement égal à la plus grande dimensiom en section transversale de la tige de fleuret. 20 5* Fleuret & roches selon la revendication 1v caractérisé en ce que la tige de fleuret présente une surface latérale extérieure au moins en partie cylindrique dont le diamètre est de préférence égal à celui de la couronne. 6. Fleuret à roches «elon la-revendication 1, caractérisé 25 en ee que la surface latérale extérieure de la tige de fleuret possède, pour l'évacuation des boues de forage, au moins une face partielle décalée veï» l'arrière, s*étendant approximativement sur la totalité de la longueur.de la tige et qui se termine à l'extrémité arrière de la couronne. • 30 7. Fleuret à roches selon la revendication 6, caractérisé en ce que la distance entre l'extrémité avant de la face partielle en retrait et l'extrémité arrière du taillant est sensiblement comprise entre la moitié du diamètre du fleuret et ce diamètre, la face partielle en retrait étant sensiblement plane et de préféren-35 ce parallèle à l'axe de la tige. 8. Fleuret à roches selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé' en ce que la face partielle en retrait est formée par méplat de la tige de fleuret qui reste par ailleurs cylindrique. 40 9« Fleuret à roches selon la revendication 6, caractérisé 431S85 7 2026540 en ce que la face partielle en retrait est décalée vers l'arrière d'environ 0,1 à 0,15 fois la plus grande dimension de la section transversale de la tige. 10. Fleuret à roches selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moins l'extrémité avant de la face partielle en retrait, et de préférence ses deux extrémités, est raccordée par un arrondi concave avec la périphérie du fleuret, le rayon de l'arrondi étant, par exemple, supérieur au diamètre de la tige. 11. Fleuret à roches selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins deux faces partielles en retrait, de préférence diamétralement opposées. 12. Fleuret à roches selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tranohants prévus aux taillants de la couronne, de préférence en forme de plaque, font légèrement saillie au-delà de la surface latérale extérieure de la couronne. 13. Fleuret à roches selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couronne est d'une pièce avec la tige.