Brevet FR2803333A1 — publié le 20010706

Outil à tete en carbure de tungstène pour creuser le sol L'invention concerne un outil d'usinage propre à être monté sur un support rotatif, avec d'autres outils semblables répartis autour de l'axe de rotation du support, comprenant un corps allongé selon un axe central, presentant une extrémité proximale et une extrémité distale, et un insert en un matériau plus dur que celui du corps, le corps étant muni, au voisinage de son extrémité proximale, de moyens de liaison au support, et un évidement étant ménagé à partir de son extrémité distale en direction de son extrémité proximale, l'insert comportant une tête qui fait saillie au-delà de l'extrémité distale du corps et une queue qui remplit ledit évidement en étant liée solidement à la paroi celui-ci. Des supports rotatifs sur lesquels sont montés tels outils équipent engins de travaux public utilisés notamment pour l'enlèvement de matière sur ou dans le sol, et plus particu lièrement destinés à creuser des tunnels ou des tranchées, ou à éliminer d'anciennes couches de revêtement lors de la réfection routes. Dans les outils connus de ce genre, la queue de l'insert a une forme cylindrique et l'évidement qui la reçoit est un trou borgne axial. La queue est donc entourée radialement de tous côtés par une partie annulaire du corps, qui suse relativement vite, lorsque l'outil est utilisé pour creuser une cavité, par suite du frottement contre la paroi de cette cavité. Les outils étant montés libres en rotation autour de l'axe central du corps, cette usure se produit sur toute la périphérie du corps, jusqu'à ce que l'épaisseur de la partie annulaire entourant la queue ne soit plus suffisante pour maintenir celle-ci, ce qui entraîne l'extraction de l'insert et rend l'outil inutilisable malgré un degré d'usure relati vement faible de l'insert. Le but de l'invention est de remédier à cet inconvénient, et d'augmenter la durée de vie de l'outil. L'invention vise notamment un outil du genre défini en introduction, et prévoit que l'évidement s'étend transversa lement de 1 axe du corps à la périphérie de celui-ci où il débouche en au moins deux endroits mutuellement écartés dans la direction circonférentielle. Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémen taires ou alternatives, sont énoncées ci-après: - L'évidement comprend au moins une rainure transversale passant par l'axe et débouchant à ses deux extrémités. - L'évidement comprend deux rainures. - La ou les rainures sont sensiblement rectilignes - La ou les rainures sont disposées sensiblement selon une symétrie de répétition autour de l'axe. corps, abstraction faite de l'évidement, présente une forme sensiblement de révolution autour de son axe longitudi- insert est composé de particules abrasives et d liant. matériau de l'insert est à base d'au moins carbure mineral, notamment de carbure de tungstène. - queue de l'insert est liée à la paroi de l'évidement Dar brasage. Les caractéristiques et avantages de l'invention seront exposés plus en détail dans la description ci-après, en se référant aux dessins annexés. La figure 1 est une vue en élévation d'un outil selon l'invention. La figure 2 est une vue en bout de l'outil depuis son extrémité distale. figure 3 est une vue en élévation de l'insert. figure 4 est une vue partielle en coupe axiale corps. outil représenté sur les figures 1 et 2 est composé d'un corps 1 en acier et d'un insert 2 formé de particules de carbure de tungstène agglomérées par un liant. 1 - corps 1 a une forme générale de révolution autour axe longitudinal A. À partir d'une extrémité proximale située dans un plan radial, le corps présente, après un chanfrein 4, une première section cylindrique 5 interrompue une première gorge annulaire 6, raccordée par une section intermédiaire tronconique 7 à une seconde section cylindrique 8, de plus grand diamètre que la section 5 et interrompue par une gorge annulaire 9. La section 8 est suivie d'une section tronconique 10 de diamètre décroissant. Les sections décrites jusqu'ici sont strictement de révolution, tandis que la partie du corps située au-delà de la section tronconique 10 s'écarte d'une forme de révolution en raison de la présence de l'évidement destiné à loger la queue de l'insert 2. Toutefois, en raison de la présence de l'insert l'outil presente globalement une forme de révolution, également au- delà de la section 10. Cette forme de révolution comprend tout d'abord une section cylindrique 11 d'un diamètre égal au petit diamètre de la section tronconique 10, suivie d'une section tronconique 12, puis d'une courte section cylindrique 13 et d'une section conique 14 dont la pointe est remplacée un arrondi 15 définissant l'extrémité distale l'outil. forme du corps est telle qu'elle peut être obtenue en usinant deux rainures diamétrales 16 dans une ébauche ayant forme de l'outil telle qu'elle vient d'être decrite, ces rainures étant ménagées à partir de l'extrémité distale jusqu'à un fond situé dans le plan radial 17 separant les sections 10 et 11, et s'étendant selon deux diamètres mutuellement perpendiculaires pour f ormer un évidement en forme de croix. Dans l'exemple illustré, la largeur des rainures 16 est sensiblement égale au rayon de la section cylindrique 13 multiplié par F2, de sorte qu'elle laisse subsister quatre dents 18 disposées selon une symétrie quaternaire autour de l'axe A, faisant saillie à partir du plan 17 chaque dent s'étendant sur toute la longueur des sections 11 et 12. Les dents 18 se terminent ainsi par des pointes 19 définissant l'extrémité distale du corps. Une partie de l'insert 2 forme une queue 20 en forme de croix qui remplit les rainures 16 et sert à l'ancrage de l'insert dans le corps. La queue comporte ainsi quatre bras radiaux 21 dont chacun présente deux faces opposées 22 situées dans des plans parallèles à l'axe A, soit huit faces au total sont liées brasage aux faces en regard des dents 18. La partie de l'insert faisant saillie axialement au-delà de l'extrémité 19 dents 18 constitue la tête 23 de l'insert, dont la forme de révolution inclut la section cylindrique et le cône arrondi 14, 15. Les materiaux constitutifs du corps et de l'insert la brasure qui les relie, sont ceux utilisés habituellement pour la realisation des outils du genre considéré. La gorge sert au montage de l'outil sur un support rotatif non représenté de maniere qu'il soit immobilisé axialement mais libre en rotation autour de l'axe A. Lorsque l'outil selon l'invention est monté sur le support rotatif et utilisé pour creuser une cavité, l'insert 2 attaque parois de celle-ci non seulement par sa tête 23, mais également par les extrémités des bras 21, protégeant ainsi région distale du corps contre l'usure et lui permettant de maintenir en place 1 1 insert pendant une période prolongee. En outre, la queue participe au travail de 'outil et améliore donc l'efficacité de celui-ci. Bien qu'un évidement en forme de croix à quatre bras tel que décrit, constitué par deux rainures diamétrales 16 mutuelle- ment perpendiculaires, semble particulièrement avantageux, on peut prevoir en variante un évidement en étoile à trois bras ou à plus de quatre bras. Bien entendu, plus le nombre de bras élevé, plus ceux-ci doivent être étroits de manière à laisser subsister sur le corps des dents d'une section suffisante pour assurer le maintien de l'insert. largeur des bras, et leur distance angulaire mutuelle autour de l'axe Ai, peuvent être uniformes ou non. Bien f dans 1 1 exemple décrit, le corps et 1 insert se complètent pour donner à l'outil une forme de revolution, ceci ne présente aucun caractère de nécessité. particu lier, les extrémités des bras de la queue de l'insert peuvent être situées en tout ou en partie dans des plans non sur des surfaces de révolution. Au lieu d'être planes parallè les à 1 1 axe A comme décrit, les f aces des rainures et des bras de la queue peuvent être gauches et/ou inclinees. Revendications outil d'usinage propre à être monté sur un support rotatif, avec d'autres outils semblables répartis autour de ,axe de rotation du support, notamment pour l'enlèvement de matière sur ou dans le sol, comprenant un corps (1) allongé selon un axe central (A), présentant une extrémité proximale (3) et une extrémité distale (19), et un insert (2) en un matériau plus dur que celui du corps, le corps étant muni, au voisinage de son extrémité proximale, de moyens (6 de liaison au support, et un évidement (16) étant ménagé à partir de son extrémité distale en direction de son extremité proximale, l'insert comportant une tête (23) qui fait saillie au-delà de l'extrémité distale du corps et une queue (20 qui remplit ledit évidement en étant liée solidement à la paroi de celui-ci, caractérisé en ce que l'évidement s'etend transversalement de l'axe du corps à la périphérie de celui- ci où il débouche en au moins deux endroits mutuellement ecartés dans la direction circonférentielle. Outil selon la revendication 1, dans lequel l'évidement comprend au moins une rainure transversale (16) passant par ,axe et débouchant à ses deux extrémités. Outil selon la revendication 2, dans lequel l'évidement comprend deux rainures. 4. outil selon l'une des revendications 2 et 3, dans lequel la ou les rainures sont sensiblement rectilignes. 5. Outil selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel la ou les rainures sont disposées sensiblement selon une symétrie de répétition autour de l'axe. 6. Outil selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le corps, abstraction faite de l'évidement, présente une forme sensiblement de révolution autour de son axe longitudinal. outil selon l'une des revendications precédentes, dans lequel l'insert est composé de particules abrasives et d'un liant. Outil selon l'une des revendications precédentes, dans lequel le matériau de l'insert est à base d'au moins un carbure minéral, notamment de carbure de tungstène. Outil selon l'une des revendications precédentes, dans lequel la queue de l'insert est liée à la paroi de l'évide ment par brasage.