Brevet FR2359961A1 — publié le 19780224

La présente invention est relative un trépan pour machines à percussion à perforer les roches, qui comprend des pointes en métal dur disposées de maniere à avoir des directions différentes par rapport à une surface frontale bombée. Dans les trépans connus de ce genre, la surface frontale est plate ou bombée sensiblement de façon constante d'une extrémité à l'autre. Les pointes en métal dur en sortent en saillie. Ces trépans sont utilisables de façon satisfaisante dans de nombreuses conditions de travail, mais, en particulier quand on travaille dans une roche abrasive, par exemple du quartz, il se produit une usure rapide qui diminue considérablement le rendement. Un affûtage est pour le moins long dans les formesconnuesd'exé- cution et ne permet guère en principe de retrouver sensiblement le rendement primitif de l'outil. Une forme connue d'exécution comporte, sur une surface frontale plane, des saillies dans lesquels sont encastrées les pointes en métal dur, mais on ne peut guère voir là une amélioration relativement à une augmentation de la durée de vie ou à une amélioration de la possibilité de l'affu tâge, en particulier parce que les axes des saillies et par suite aussi des pointes en métal dur sont sensiblement parallèles entre eux. Les espaces libres nécessaires pour un meulage rapide ne se forment par suite pas ; en outre, les surfaces latérales des saillies ne participent pas à l'opération de percussion. Le but de l'invention est de proposer un trépan du genre défini dans l'introduction de la présente description, qui stase peu et qui, lorsqu'il est usé, retrouve son rendement par un affutâge simple et prenant peu de temps. Suivant l'invention, on atteint ce but du fait que la totalité de la surface frontale, est divisée régulièrement en proéminences portant sur leurs sommets des pointes en métal dur, et qu'entre les différentes proéminençes, qui se fondent les unes dans les autres, se trouvent des dépressions qui les limitent, afin de créer de grands espaces libres pour affûter les pointes en métal dur en même temps que les proéminences. Diapres les critères particuliers de l'invention, on obtient de tels grands espaces libres du fait que les proéminences présentent des régions de naissance qui ne sont pas disposées uniformément, ainsi que des lignes latérales qui, vues par dessus la périphérie, sont disposées diffé remment.Cette forme particulière d'exécution des proéminences et des dépressions résulte elle-meme de la disposition réciproque, suivant l'invention, des axes centraux, qui divergent de façon différente et ne se rencontrent pas en un point. En outre, les axes centraux des proéminences sont disposées à peu près perpendiculairement à la surface frontale dans la zone centrale, tandis que dans les zones de bord ils occupent une position qui va en écartant davantage de la perpendiculaire quand on se rapproche du bord. I1 en résulte pour les proéminences qui portent les pointes en métal dur de très grandes surfaces latérales qui, dans l'opé- ration de percussion, absorbent une partie des forces et réduisent ainsi l'usure des pointes de métal, ctest-à-dire qu'une surface d'ensemble plus grande participe à la destruction de la roche, ce qui a pour conséquence une pression spécifique moindre, d'où résulte à son tour une durée de vie plus longue du trépan. L'autre avantage décisif de cette disposition suivant l'invention est constitué par les très grands espaces libres obtenus au moyen des axes centraux divergeant de façon différente. Le résultat de cette disposition favorable est qu'on peut introduire sans -problème l'outil de meulage servant à l'affûtage et permettant, dans une très courte durée d'affûtage, de rétablir le rendement complet du trépan.Dans une forme d'exécution avantageuse de l'invention, on insère les pointes en métal dur dans les sommets des proéminences, de préférence au moyen d'une liaison par brasage. Les surfaces latérales des proéminences peuvent avantageusement être parallèles à celles des pointes en métal dur et, en outre, être prolongées par elles. Les proéminences peuvent avoir la forme d'un tronc de cone ou d'un tronc de pyramide. Des rainures situées à la périphérie du trépan,qui débouchent dans les dépressions situées entre les proeminences,favorisent en particulier l'enlèvement du menu de forage. Dans une autre forme d'exécution de l'invention, les naissances des saillies peuvent pénétrer les unes dans les autres par des incurvations, ce qui procure une résistance à l'entaille particulièrement élevée et peu sensible aux percussions. I1 est apparu que la résistance à l'usure de ce trépan suivant l'invention est environ de quatre à cinq fois supérieure à celle des exécutions connues, c'est-à-dire qu'on peut avec lui accomplir complètement, même avec une roche abrasive, une perfo- ration sans qu'il faille entre temps sortir une ou plusieurs fois le foret pour l'affûter. Cela a pour conséquence qu'on obtient une diminution notable de la durée du travail dans la réalisation d'un trou de forage. En outre, du fait qu'il n'a pas & sortir la tête de forage, à l'affûter et à l'introduire à nouveau, l'ouvrier est beaucoup moins détourné de son travail proprement dit, ce qui signifie assurément pour lui une motivation de plus pour un résultat et une attention accrus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description et des revendications, en regard du dessin annexé qui représente, schématiquement et simplement à. titre d'exemple un mode d'exécution de l'objet de l'invention, sur ces dessins La figure 1 est une vue en plan du trépan réalisé suivant l'invention, La figure 2 est une vue de profil dudit trépan. Le trépan 10 de l'exemple d'exécution comprend essentiellement une tête de trépan 11 et une tige 12 réalisée de fac on usuelle, -La surface frontale 13, de préférence bombée, présente dans une disposition irrégulière, des proéminences 14 d'une seule pièce avec elle. Les proéminences 14 ont des sommets aplatis 15 dans lesquels sont encastrées des pointes 16 en métal dur. Les proéminences 14 sont disposées sur la surface frontale 13 de façon que leurs naissances 18 se limitent réciproquement. Ces naissances forment alors les dépressions 17. Les proéminences 14 présentent des axes centraux 19, 20, 21, etc..., qui divergent de façon différente. Les axes centraux des prQéminences qui se trouvent dans la zone centrale sont a peu près perpendiculaires a la surface frontale, tandis que les axes centraux des proéminences qui se trouvent dans la zone marginale sont inclinés par rapport à la perpendiculaire, et cela davantage quand on se rapproche du bord. Les surfaces latérales 22 des proeminences 14 sont en majorité parallèles aux surfaces latérales 23 des pointes 16 en métal dur, qui peuvent également être dans le prolongement des surfaces latérales 22. Les proéminencesla peuvent être en forme de tronc de cone ou de tronc de pyramide. A la périphérie du trépan se trouvent des rainures 24, qui sont en majorité disposées de manière à déboucher dans les dépressions 17. Ainsi que cela a déjà été indiqué, la forme d'exé- cution représentée n'est qu'une réalisation de l'invention donnée à titre d'exemple. L'invention n'y est pas limitée. De nombreuses autres exécutions sont au contraire également possibles : c'est ainsi, par exemple, qu'on peut modifier à volonté la répartition des pointes en métal dur sur la surface frontale. REVENDICATIONS 1. Trépan pour machines à percussion à perforer les roches qui comprend des pointes en métal dur disposées de manière à avoir des directions différentes par rapport à une surface frontale bombée, ce trépan étant caractérisé par le fait que la totalité de la surface frontale (13) est divisée irrégulièrement en proéminences (14) portant sur leurs sommets (15) des pointes en métal dur (16) et qu'entre les différentes proéminences (14) qui se fondent les unes dans les autres se trouvent des dépressions (17) qui les limitent, afin de créer de grands espaces libres pour affûter les pointes en métal dur (16) en même temps que les proéminences (14). 2. Trépan suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les proéminences (14) présentent des régions de naissance (18) qui ne sont pas disposées uniformément et que les lignes latérales des différentes proéminences (14), vues par dessus la périphérie d'une proéminence, ont des longueurs différentes. 3. Trépan suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les axes centraux (19, 20, 21) des proéminences (14) divergent de façon différente et ne se rencontrent pas en un point commun. 4. Trépan suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les axes centraux (19, 20, 21) des proéminences (14) sont disposés à peu près perpendiculairement à la surface frontale (13) dans la zone centrale et que dans la zone marginale sont inclinés par rapport à la perpendiculaire, et cela davantage, quand on se rapproche du bord. 5. Trépan suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les pointes en métal dur (16) sont insérées fermement dans les sommets (15) des proéminences, de préférence au moyen d'une brasure de liaison. 6. Trépan suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les surfaces latérales (22) des proéminences (14) sont paralleles à celles (23) des pointes en métal dur (16). 7. Trépan suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que les surfaces latérales (22) des proéminences (14? continuent les surfaces latérales (23) des pointes (16) en métal dur qui sont librement exposées. 8. Trépan suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les proéminences (14) sont en forme de tronc de cône ou de tronc de pyramide. 9. Trépan suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les proéminences (14) présentent des lignes incurvées de surfaces latérales. 10. Trépan suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la périphérie du trépan (10) présente des rainures (24) qui débouchent dans les dépressions (17) situées entre les proéminences (14).