Brevet FR2521633A1 — publié le 19830819

La présente invention concerne un trépan pour la perforation de matériaux tels que le béton, ce trépan s'adaptant notamment sur les marteaux électro-pneumatiques. Pour la perforation des matériaux naturels ou recons titués tels que : calcaires, granits, béton,...l'on utilise de façon habituelle des marteaux électro-pneumatiques sur lesquels sont adaptés des forets travaillant en rotation-percussion. Le diamètre de ces forets de forme héli cordait est limité à 40 mm, pour des raisons de coût d'une part et de poids d'autre part. Au-delà d'un diamètre de 40 mm, on utilise actuellement des trépans en forme de cloche, permettant de percer des trous Jusqu'à un diamètre de 100 mm. Ces trépans connus sont constitues d'une couronne garnie de plaquettes en métal dur, l'ensemble étant traversé suivant son axe par un foret de faible diamètre. La pénétration d'un tel trépan dans le matériau à perforer est limitée par sa longueur interne, soit environ 60 à 70 mm. Une fois cette profondeur atteinte, on doit retirer l'outil, casser par un moyen approprié la "carotte" réalisée, et recommencer l'ope'ration aussi souvent que nécessaire pour obtenir la profondeur de trou désirée. Une autre solution à ce problème a été apportée par l'utilisation, au lieu du trépan-cloche, d'un taillantcouronne muni de quatre ailes de coupe de direction-radiale donc formant une croix, utilisé par ailleurs avec succès sur les marteaux-perforateurs pneumatiques. On obtient alors une destruction du matériau sur la totalité de la section du trou à réaliser, et la profondeur pouvant autre obtenue en une seule opération n'est plus limitée. Mais le fait qu'il faut détruire la totalité du volume du matériau correspondant au trou à percer, les quatre ailes du taillant-couronne travaillant sur la totalité de la section de ce trou, réduit considérablement la vitesse de pénétration de l'outil, lequel rencontre une résistance très importante, et l'énergie devant entre mise en jeu est très élevée. a présente invention remédie aux inconvénients des aux types d'outils connus rappelés ci-dessus. A cet effet, elle propose un trépan pour la perfora tion de matériaux tels que roche ou béton, constitué essentiellement par un corps en forme de couronne qui porte des plaquettes en métal dur disposées selon des lignes radiales sur au moins deux cercles concentriques, les plaquettes disposées cbte à cbte sur une meme ligne radiale n'étant pas jointives. Le matériau fragilisé se concasse de lui-meme dans les zones annulaires "non travaillantes" du trépan, résultant de ce que les plaquettes disposées sur une méme ligne rsdiale ne sont pas jointives, ce qui augmente d'autant la vitesse de pénétration. Aucune carotte ne se fors et la profondeur de perçage n'est donc plus limitée, contrairement aux trépans-cloches. Le nombre de cercles concentriques et de lignes radiales suivant lesquels sont réparties les plaquettes est variahle, et fonction du diamètre du trépan.La distance entre deux plaquettes positionnées cbte à cote sur une même ligne radiale est, de préférence, inférieure ou au plus égale à la moitié de la largeur d'une plaquette, ceci afin de faciliter l'auto-destruction du matériau. Les plaquettes de métal dur, ench ssées dans des logements du corps du trépan à disposition correspondante, peuvent avoir une face d'attaque en "U", avec une arête médiane orientée en direction circonférencielle, ou une face d'attaque simplement plane. Il peut aussi titre avantageux d'alterner dans le meme trépan, sur chaque cercle et/ou sur chaque ligne radiale, les plaquettes à face d'attaque en n un et les plaquettes à face d'attaque plane. Dans ce cas, les plaquettes à face d'attaque plane sont positionnées en retrait par rapport aux arêtes médianes des plaquettes à face d'attaque en "V".Cette disposition aide encore à la désagrégation du matériau, tout en gardant l'avantage d'un auto-centrage par 11 action des plaquettes à face d'attaque en "V" qui restent en priorité au contact du matériau. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes d'exécution de ce trépan Figure 1 est une vue de face d'un trépan conforme à l'invention, muni de plaquettes disposées suivant deux cercles concentriques Figure 2 est une vue de côté du trépan de figure 1 Figure 3 est une vue de face très schématique d'un trépan conforme à l'invention muni de plaquettes disposées suivant quatre cercles concentriques, avec alternance de faces d'attaque en "V" et plates ; Figure 4 est une section suivant 4-4 de figure 3. Le trépan représenté aux figures 1 et 2 comprend un corps en forme de couronne I, avec des évidements latéraux 2. A l'une de ses extrémités, le corps 1 présent des logements 3 de direction générale radiale, dans lesquels sont enchtssées, et fixées par brasage, des plaquettes en métal dur 4. Ces plaquettes 4 ici au nombre total de huit, sont disposées selon quatre lignes radiales 5, formant des angles de 900, et suivant deux cercles concentriques entre lesquels subsiste une zone annulaire "non travaillante". En effet, les deux plaquettes en métal dur 4, positionnées côte à côte sur une même ligne radiale 5, ne sont pas jointives mais restent, au contraire, séparées l'une de l'autre par une certaine distance d. Cette distance b est inférieure ou au plus égale à la moitié de la largeur 1 d'une plaquette 4. Dans la forme d'exécution des figures 1 et 2, toutes les plaquettes 4 possèdent une face d'attaque en "V", avec une arête médiane 6 orientée en direction circonférencielle. Le corps I du trépan possède un passage central tronconique 7, permettant son montage sur une tige-support par l'intermédiaire d'un système d'adaptation conique bien connu ; une fixation par vissage ou par tout- autre moyen adapté peut aussi être envisagée. La tige, non représentée, reçoit à son extrémité un foret de diamètre approprié, qui perce un trou central et qui assure le centrage de l'ensemble, évitant ainsi une déformation du trou aussi bien dans sa section que longitudinalement. Les figures 3 et 4 représentent, très schématiquement, un trépan de plus grand diamètre, par exemple égal à 100 mm, comportant des plaquettes en métal dur 4 et 4' réparties sur douze lignes radiales 5 et sur quatre cercles concentriques, les plaquettes disposées sur une meme ligne radiale 5 étant toujours séparées les unes des autres par une distance d. Les plaquettes 4 sont analogues à cellesde la première forme d'exécution, c'est-à-dire possèdent une face d'attaque en NV" avec une arSte médiane 6. Sur chaque ligne radiale 5 et sur chaque cercle, ces plaquettes 4 alternent avec les autres plaquettes 4' qui sont d'un type différent, avec une face d'attaque plane. Comme le montre la figure 4, les faces d'attaque planes des plaquettes 4' sont situées en retrait, par rapport aux arêtes médianes 6 des plaquettes 4 à face d'attaque en "V". L'écart de hauteur e entre les arêtes 6 et les faces d'attaque planes peut etre d'environ 2 mm. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce trépan pour la perforation de matériaux tels que roche ou béton qui ont été décrites ci-dessus,à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application fondées sur le meme principe, quel que soient notamment le nombre des plaquettes et leurs détails de forme ou de montage. REVENDICATIONS 1. - Trépan pour la perforation de matériaux tels que roche ou béton, s'adaptant notamment sur les marteaux électro-pneumatiques, caractérisé en ce qu'il est constitué par un corps en forme de couronne (1) qui porte des plaquettes en métal dur (4,4') disposées selon des lignes radiales (5) sur au moins deux cercles concentriques, les plaquettes (4,4') disposées côte à côte sur une meme ligne radiale (5) n'étant pas jointives. 2. - Trépan selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance (d) entre deux plaquettes en métal dur (4,4') positionnées cbte à côte sur une meme ligne radiale (5) est inférieure ou au plus égale à la moitié de la largeur (1) d'une plaquette. 3. - Trépan selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les plaquettes en métal dur (4) ont une face d'attaque en "V", avec une ar&commat;te médiane (6) orientée en direction circonférenc6elle. 4. - Trépan selon la revendication 1 ou 2, caractérise an ce que des plaquettes à face d'attaque en "V" (4 ) alternent avec des plaquettes à face d'attaque pleine (4l), sur chaque cercle et/ou sur chaque ligne radiale (5). 5. - Trépan selon la revendication 4, caractérisé èn ce que les plaquettes à face d'attaque plane (4') sont positionnées en retrait par rapport aux arêtes médianes (6) des plaquettes (4) à faces d'attaque en "V".