Brevet FR2856001A1 — publié le 20041217

COURONNE POUR FORAGE AU DIAMANT POUR LE BATIMENT ET LES TRAVAUX PUBLICS La présente invention se rapporte au domaine du bâtiment et des 5 travaux publics et, plus particulièrement, à une couronne pour forage au diamant permettant de forer des passages dans les bâtiments, les édifices et les ouvrages de travaux publics. La couronne pour forage qui constitue un foret tubulaire permet notamment de forer le béton et autres matériaux de construction. On connaît déjà une couronne pour forage au diamant qui comprend un corps cylindrique relié par soudure, à une première extrémité, à une tête cylindrique dont le bord libre est muni de segments diamantés. Par segments diamantés, on entend dans le présent mémoire également une bague diamantée continue, les segments diamantés ne se présentant pas sous 15 forme de dents. Un segment diamanté, à la différence d'une dent en carbure, attaque le matériau à perforer suivant une surface de contact, alors qu'une dent attaque en son extrémité suivant une ligne de contact avec arrachement des copeaux. Celui-là est un outil abrasif, alors que celui-ci est un outil de coupe. La tête cylindrique comporte, à l'autre extrémité, un moyen de liaison 20 à un dispositif d'entraînement en rotation suivant un sens et d'application d'une force axiale. Les surfaces extérieure et intérieure du corps et de la tête sont respectivement alignées de manière à former des parois lisses. Pour forer un passage dans un mur en béton, on entraîne en rotation la couronne et on la fait se déplacer suivant son axe de sorte que les segments diamantés 25 attaquent le mur et y découpent une carotte qui peut sortir du corps et de la tête cylindrique, sans difficulté, puisque leur paroi intérieure est lisse, la couronne elle-même pouvant également sortir sans difficulté du mur, puisque les parois extérieures du corps et de la tête sont lisses. Lorsque les segments diamantés sont usés, il faut prendre une autre 30 couronne pour forage. On a déjà proposé de désouder par chauffage tête cylindrique usée et de souder au corps une tête cylindrique neuve munie de segments diamantés neufs. Cette opération de soudage ne se fait pas habituellement sur le chantier même, car il faudrait disposer d'un poste de soudure et d'un personnel qualifié pour cette opération, d'autant qu'il faut faire 35 en sorte que les parois restent bien lisses. Il s'ensuit une perte de temps considérable et une immobilisation peu rentable de la couronne pour forage au diamant et de la machine qui l'entraîne. L'invention remédie à ces inconvénients par une couronne pour forage au diamant, dont on peut remplacer la tête usée par des opérations 5 plus simples, prenant moins de temps et pouvant même s'effectuer sur le chantier, tout en obtenant une vitesse de pénétration aussi bonne que jusqu'ici.. Suivant l'invention, la tête est vissée au corps suivant un même sens de vissage au sens de rotation, le filetage de l'un du corps ou de la tête 10 étant taillé dans son épaisseur de paroi, la profondeur, c'est-à-dire le diamètre sur flancs tel que défini par la norme filetage ISO, du filetage représentant entre 1/4 et 1/6 de l'épaisseur de la paroi. Comme la tête est vissée au corps, il suffit de la dévisser et de visser une tête neuve pour remplacer une tête usée. Comme le filetage de l'un 15 du corps ou de la tête est taillé dans son épaisseur, on conserve, malgré le vissage, des parois lisses tant intérieure qu'extérieure. Comme la paroi reste mince, la couronne peut encore bien pénétrer sans trop d'effort. Mais malgré la petite profondeur du filetage et bien que cette profondeur aille à l'encontre de la norme ISO de même épaisseur, il ne se produit ni rupture, ni dévissage, 20 car les efforts d'une couronne à segments diamantés qui attaque par abrasion ne sont pas de même nature que s'il y avait des dents avec enlèvement de copeaux,. Ce type de pas (ou filet) présente pour cette application, les avantages d'une faible profondeur de fond de filet, ce qui permet de conserver une fine paroi pour limiter la résistance à la pénétration de l'outil pendant le 25 perçage et d'augmenter le nombre de spires afin de renforcer considérablement la résistance de l'assemblage tête/corps. De manière inattendue, il s'avère que l'on peut, dans ce cas particulier, enfreindre la norme, sans pour autant rendre le vissage inopérant et fragile, avec l'avantage déterminant de conserver une paroi mince nécessaire à l'obtention 30 d'une bonne vitesse de pénétration identique aux couronnes monoblocs déjà connues. Par même sens de vissage, on entend que l'on visse la tête dans le sens des aiguilles d'une montre et que le sens de rotation est celui des aiguilles d'une montre. On peut aussi donner à ces deux mouvements 35 ensemble le sens inverse des aiguilles d'une montre. De préférence, la paroi du corps ou de la tête a une épaisseur comprise entre 2 mm et 5 mm, de préférence entre 2 et 3 mm qui est d'autant plus grande que le diamètre de carottage est grand, ce qui permet de ne pas avoir une grande résistance à la pénétration et ainsi un petit temps de perçage. De préférence, le diamètre extérieur du corps est supérieur à 45 mm, de préférence à 50 mm, et inférieur ou égal à 300 mm. On a trouvé que grâce à l'utilisation de segments diamantés qui attaquent par pure abrasion due au frottement, sans enlever des copeaux comme le ferait des dents, on 10 peut réaliser des diamètres relativement grands tels qu'on a besoin pour le bâtiment et les travaux publics, parce que le filetage est moins soumis ainsi à des contraintes et on peut aussi adapter un filetage qu'il est possible de réaliser dans des parois minces comme le sont nécessairement celles du corps de grands diamètre soudés longitudinalement. Suivant un mode de réalisation préféré, la tête comporte des moyens de dévissage et suivant un mode de réalisation tout à fait déterminant pour la mise en pratique sur le chantier, les moyens de dévissage comprennent deux trous diamétralement opposés ménagés dans la tête. La fabrication de la couronne pour forage ainsi perfectionnée est très simple et il 20 suffit pour dévisser la tête sur le chantier d'introduire une barre dans les deux trous et de s'en servir pour dévisser la tête avec un bras de levier. Cette démultiplication de la force est nécessaire car, bien souvent, après une utilisation assez longue, la tête est difficile à dévisser du corps. L'invention vise également un procédé pour remplacer une tête 25 d'une couronne pour forage au diamant qui consiste à utiliser une couronne pour forage au diamant suivant l'invention, à dévisser la tête en mettant une barre dans les deux trous diamétralement opposés, ménagés dans la tête et en appliquant un couple de rotation à la tête à l'aide de la barre et à revisser une tête neuve sur le corps cylindrique. La figure unique du dessin annexé illustre l'invention. La couronne pour forage au diamant représentée à la figure 1, est à l'exception de segments en diamant, en métal résistant. Elle comprend un corps 1 cylindrique d'une épaisseur de paroi de 2 mm et d'un diamètre de 120 mm, relié à une première extrémité à une tête 2 cylindrique de même 35 diamètre, dont le bord libre est muni de segments 3 diamantés par soudure. Le corps 1 cylindrique comporte à l'autre extrémité un flasque 4 de fermeture relié rigidement à un tenon 5 à six pans destiné à pénétrer dans le bout d'un arbre d'entraînement qui n'est pas représenté et qui est destiné à entraîner en rotation la couronne pour forage dans un sens et à lui appliquer une force axiale. Alors que la tête 2 est en général à paroi lisse, I'extrémité de la tête 2 opposée aux segments 3 diamantés comporte une partie 6 filetée d'une profondeur de 0,5 mm (1/4 des 2 mm de l'épaisseur), destinée à se visser dans une partie 7 taraudée de même profondeur prévue à l'extrémité en regard du corps 1 qui pour le reste est lui aussi lisse. La partie 7 taraudée est 10 taillée dans l'épaisseur de la paroi latérale du corps 1. Le sens de vissage est le même que le sens de rotation. Ils ont tous deux un pas à droite. La tête 2 comporte deux trous 8, diamétralement opposés. Pour remplacer une tête 2 usée, on la dévisse en s'aidant d'une barre enfilée dans les deux trous 8 et on visse une nouvelle tête 2 dans le 15 corps 1, suivant le sens de la flèche. REVENDICATIONS 1. Couronne pour forage au diamant, pour le bâtiment et les travaux publics comprenant un corps (1) cylindrique relié à une première extrémité à une tête (2) cylindrique dont le bord libre est muni de segments (3) 5 diamantés et comportant à l'autre extrémité un moyen (5) de liaison à un dispositif d'entraînement en rotation suivant un sens et d'application d'une force axiale, les surfaces extérieure et intérieure du corps (1) et de la tête (2) étant respectivement alignées de manière à former des parois lisses, caractérisée en ce que la tête (2) est vissée au corps (1) suivant un sens de 10 vissage qui est le même que le sens de rotation, le filetage de l'un du corps (1) ou de la tête (2) étant taillé dans son épaisseur de paroi, la profondeur du filetage représentant entre 1 /4 et 1/6 de l'épaisseur de la paroi. 2. Couronne pour forage au diamant, pour le bâtiment et les 15 travaux publics, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la tête (2) comporte des moyens (8) de dévissage. 3. Couronne pour forage au diamant, pour le bâtiment et les travaux publics, suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens 20 de dévissage comprennent deux trous (8) diamétralement opposés ménagés dans la tête (2). 4. Couronne pour forage au diamant, pour le bâtiment et les travaux publics, suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que 25 le diamètre extérieur du corps est supérieur à 45 mm. Couronne pour forage au diamant, pour le bâtiment et les travaux publics, suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la paroi du corps ou de la tête à une épaisseur comprise entre 2 mm et 5 mm, 30 de préférence entre 2 et 3 mm. 6. Couronne pour forage au diamant, pour le bâtiment et les travaux publics, suivant la revendication 5, caractérisée en ce que l'épaisseur est comprise entre 2 et 3 mm. 7. L'utilisation d'une couronne suivant les revendications 1 à 6 pour forer des trous dans le domaine du bâtiment et des travaux publics. 8. Procédé pour remplacer une tête usée dans une couronne pour 5 forage, suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre une barre dans les trous (8) de la tête (2), à dévisser la tête (2) du corps (1) en appliquant un couple de rotation à l'aide de la barre et à revisser une tête neuve sur le corps (1).