Brevet FR2315602A1 — publié le 19770121

L'invention concerne un foret à roches notamment pour l'é- quipement des marteaux foreurs électriques ou pneumatiques, qui comporte une tige et une te te de perçage et qui présente au moins deux ailes naissant à la hauteur de la crête de la tête de perçage et s'écartant dans le sens radial, alors que le diamètre du sillon de coupe extérieur des ailes est supérieur au diamètre de la tige, que les ailes de coupe sont garnies d'éléments en me- tal dur et qui, le cas échéant, est équipé d'un extracteur héli cotidal. L'invention se rapporte à un foret à roches utilisé pour les percements nécessaires à la pose des diverses installations dans les bâtiments ou pour l'aménagement des saignées appelées à recevoir les conduites d'alimentation et les prises d'énergie électrique. Compte tenu des périodes d'utilisation généralement très longues ces outils de perçage doivent présellter des hautes qualités de stabilité et de résistance à l'usure. Pour donner à ces outils une grande vitesse de pénétration, il importe qu'ils pré- sentent une forme constructive bien déterminée. Un type de foret à roches a d'ores et déjà été proposé. I1 comporte une tige pleine, au moins deux ailes s'écartant radialement du centre de la tête de perçage et le diamètre du périmètre tracé par le mouvement des ailes y est supérieur au diamètre de la tige. Ce foret présente un évidement central aménagé dans la tête de perçage et des pièces en métal dur enchâssées dans les dents de forage aménagées sur l'extrémité des ailes ainsi qu'un rebord de centrage, approximativenent circulaire, qui est aménagé au centre de la tête de perçage et qui dépasse les dents de forage dans le sens du percement. De tels forets, lorsqu'ils sont montés sur des marteaux foreurs lourds, présentent de très graves inconvénients.En effet, l'évidement central -nag entre le rebord de centrage et les dents de forage constitue un point faible pouvant provoquer la cassure du rebord central ou des dents de forage. L'émoussage inévitable du tranchant des plaques en métal dur après une utilisation prolongée impose le réaffutage. i-eme du point de vue de sa construction, ce foret présente des ncon- vénients essentiellement provoqués par la structure du foret de centrage par rapport aux évidements. a grande longueur de a te te de perçage qui en résulte provoque une accumulation de la poussière de forage qui fait que le foret travaille sur un coussin de poussière non evacuée.De plus, ce oussin de poussière intensifie le frottement entre la tete de perçage et la paroi du percement, ce qui entrain l'accélération de l'usure de la plaquette en métal dur. Dans cette présentation, l'extracteur hélicoldal, chargé de l'évacuation de la poussière de forage ne s'amorce sur la tête de perçage qu'assez loin du tranchant. De par ces inconvénients cumulés, la pénétration est entraînée, l'usure augmentée et la durée de vie du foret réduite. Il incombe à l'invention de créer un foret à roches qui vite les inconvénients cit--s et qui, par la stabilité de la pointe de perçage et des eletients en métal dur, augnente la durée de vie tout en augmentant la vitesse de pénétration par l'évacua- tion plus rapide de la poussière de forage et élimine en outre les opérations de réaffûtage des éléments en métal dur. D'après l'invention le problème est résolu par un foret à roches équipant notamment des marteaux foreurs électriques ou pneumatiques, qui comporte une tige et une tête de perçage et qui présente au moins deux ailes naissant à la sauteur de la crête de la tête de perçage et s'écartant dans le sens radial, alors que le diamètre du sillon de coupe extérieur des ailes est supérieur au diamètre de la tige et que les ailes de coupe sont garnies d'éléments en métal dur.Ce foret à roches est caractérisé en ce que le diamètre des sillons de coupe, ainsi que l'écart entre les pivots intérieurs et la crête de la tête de perçage, vont en décroissant entre le sillon ue coupe extérieur et la crête de cette tête de percage, que les surfaces de coupe sont garnies de pivots extérieurs en natal dur dans la zone périphérique et de pivots intérieurs également en métal dur dans la zone la plus proche de 1 crête de la tête de perçage et que pour réaliser leur propre sillon de coupe les pivots intérieurs sont aménagés à des distances différentes de la crête de la tête de perçage, tout en étant décalés entre eux dans le sens de la hauteur.La forme particulière de la tête de perçage et la disposition des pivots en métal dur prennent une importance capitale dans le cadre de cette invention. D'après l'invention, la tête de perçage ne présente ni évidement dans le sens axial, ni foret de centrage, ce qui augmente sensiblement sa stabilité. L'absence du foret de central, à la tête de perçage, permet précisément de raccourcir cette tête de perçage, ce qui réduit en même temps l'accumulation de la poussière dans la one de 1 tête de perçage tout en facilitant son évacuation su fond du percement. En garnissant la zone pérIphérique de ta tête de perçage de pivots extérieurs en métal dur et en aménageant des pivots intérieurs, également en métal dur, dans la zone se rapprochant de la crête de la tête de perçage, on provoque un auto-affutage qui supprime les opérations de réaffutage. La disposition caractéristique des pivots intérieurs, à des distances différentes de la crête de la tête de perçage et leur décalage entre eux, dans le sens de la hauteur, permet à chacun de ces pivots intérieurs de tracer son propre sillon de coupe. Cette disposition contribue grandement à augmenter la vitesse de pénétration. Ainsi il apparait qu'au foret à roche défini par l'invention, la géométrie de la tête de perçage est coordonnée d'une manière optimale à la garniture de pivots en métal dur. Dans une structure avantageuse de l'invention, la surface de coupe de la tête de perçage est de forme conique. Cette forme conique peut être un cône, une calotte conique, un dôme élliptique, un dôme tronconique ou encore un cône taillé en redents. Dans cette présentation le pivot en métal dur à la crête de la tête de perçage assure les fonctions d'un foret de centrage, ce qui a pour effet de raccourcir l'ensemble de la tête de perçage et d'améliorer sensiblement I'extraction de la poussière de forage. L'évacuation de la poussière de forage est également favorisée par le fait que la face d'une aile de coupe au moins, opposée à la surface de coupe, forme avec l'axe du foret un angle de 35 à 700. Ainsi l'accumulation de la poussière de forage se trouve sensiblement réduite dans la zone de la tête de perçage. L'évacuation de cette poussière de forage est encore facilitée par le fait que les rainures des ailes de coupe forment avec l'axe du foret un angle 'au moins 5 . Linsi le diamètre de la section pleine à la crête de la tête de perçage atteint 15 mm au maximum. Les extrémités des pivots intérieurs et extérieurs, tournées vers le fond de la forure, peuvent se présenter sous différentes formes. Pour favoriser l'effet de l'auto-affutage, ces extrémités se présentent sous forme d'un cone ou d'une calotte sphérique. Dans une autre structure avantageuse, le pivot intérieur est en position excentrique sur la crête de la tête de perçage. Cette disposition garantit un centrage précis au moent de l'amorçage du percement et permet, au cours du percement, au pivot intérieur de réaliser son propre sillon de coupe. D'après une structure tout particulièrenent avantageuse, les pivots extérieurs forment avec l'axe du foret un angle de 10 à +5 . Cette disposition garantit une fixation particulièrement stable des pivots extérieurs dans les ailes de coupe. Un exemple de réalisation de l'invention est décrit ci-après, en référence au dessin annexé, sans toutefois que l'invention se trouve limitée à ce seul exemple de réalisation. Dans le dessin - la figure 1 représente en élévation latérale le foret défi ni par l'invention, - la figure / est une vue de dessus des surfaces de coupe de la tête de perçage du foret de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe de la tête de perçage de la figure 1, - les figures 4 à représentent différentes surfaces de coupe en forme de calotte sphérique taillée en redents et de forme tronconique. D'après la figure 1, le foret qui fait l'objet de l'invention comporte une tête de perçage 1 et une tige 2 pleIn. La circonférence de la tête de perçage 1 déborde sur la section transversale de la tige 2. La surface de coupe 5 de la tête de per çage 1 est garnie de pivots 4 à 6 en métal dur.Les surfaces de coupe 3 des ailes 7 présentent une forme conique dont l'angle &alpha; se situe entre 100 et 150 . La face de l'aile 7 opposée à la surface de coupe 3 forme avec l'axe du foret un angle ss de 35 à 700. A l'exemple de réalisation représente dans le dessin, la tête de perçage est dotée d'un extracteur hélicoïdal 8 qui va- eue la poussière accuLuloe au fond du percement et dégagée au travers des rainures 9 aménagées sur les ailes de coupe. La figure 2 présente la disposition des pivots en métal dur 4 à 6 sur les surfaces de coupe 3 des ailes 7. n plus des pivots extérieurs 4, les pivots intérieurs 5 et 6 sont disposés à des distances différentes de la cette de la tête de perças, ce qui fait que chaque pivot antérieur trace son propre sillon de coupe. Dans le même but, ainsi que pour obtenir le meilleur centrage, on aperçoit dans la figure 3 que les pivots intérieurs 5 et 6 sont décalés entre eux dans le sens de la hauteur. Guette disosi- tion caractéristique des pivots extérieurs 4 et des pivots int- rieurs 5 et 6 fait que le fond du percement est attaqué d'une za- nière ponctuelle sur plusieurs sillons circulaires, ce qui fait croître l'enlèvement par broyage par rapport à l'enlèvement par la coupe. Ce principe augmente également la vitesse de pénétration comparée aux outils dotés de surfaces de coupe continues. Dans la figure 3, on aperçoit la position excentrique du pivot intérieur 6 sur la crête de la tête de perçage. Les pivots extérieurs 4 forment avec l'axe du foret un angle X de 10 à +5 , alors que les rainures 9 des ailes et l'axe du foret forment un angle e de 5 . La surface de coupe 3 des ailes 7 est de forme conique dans la figure 1, alors que dans les figures 4 à 6 ces surfaces de coupe ont la forme d'une calotte sphérique (figure 4) ou d'un tronc de cône (figure 6) ou sont taillées en redents (figure 5). REVENDICATIONS 1.- Foret à roches, équipant notamment des marteaux foreurs électriques ou pneumatiques, qui comporte une tie et une tête de perçage et qui présente au moins deux ailes, naissant à la hauteur de la crête de la tête de perçage et s'écartant dans le sens radial, alors que le diamètre du sillon de coupe extérieur des ailes est supérieur au diamètre de la tige et que les ailes de coupe sont garnies d'éléments en métal dur et qui, le cas échéant, est équipé d'un extracteur hélicoidal, caractérisé en ce que le diamètre des sillons de coupe ainsi que l'écart entre les pivots intérieurs (5, 6) et la crête de la tête de perçagé en cotissant entre le sillon de coupe extérieur et la crête de cette tête de perçage, que les surfaces de coupe (3) sont garnies de pivots extérieurs (4) en métal dur dans la zone périphérirlue et de pivots intérieurs (5, 6) également en métal dur dans la zone plus proche de la crête de la tête de perçage et que pour tracer leur propre sillon de coupe les pivots intérieurs (5, 6) sont aménagés à des distances différentes de la crête de la tête de perçage, tout en étant décalés entre eux dans le sens de la hauteur. 2.- Foret à roches selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de coupe (v) de la tête de perçage (1) est de forme conique. 3.- Foret à roches selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la face d'une aile de coupe (7) au moins, opposée à la surface de coupe (3) forme, avec l'axe du foret, un angle de 350 à 700. 4.- Foret à roches selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les rainures (9) des ailes de coupe forment, avec l'axe du foret, un angle d'au moins 5 . 5.- Foret à roches selon l'une quelconque des revendications 1 à +, caractérisé en ce que les pivots intérieurs (5,6) et les pivots extérieurs (4) présentent la forme d'un cône ou d'une calotte sphérique. o.- Foret à roches selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le pivot intérieur (6) est en position excentrique sur la crête de la tête de perçage. 7.- Foret a roches selon l'une quelconque des revendications 1 à , caractérisé en ce que les pivots extérieurs (4) forment, avec l'axe du foret, un angle de 10 G 450.