Brevet FR3011267A1 — publié le 20150403

Plaquette de coupe et outil de perçage associé La présente invention concerne le domaine du perçage des matériaux dans le secteur des bâtiments et des travaux publics, et plus 5 particulièrement, l'outillage utilisé pour de tels perçages. Il existe de nombreux outils utilisés pour le perçage de matériaux de construction. Un certain nombre de développements ont d'ailleurs permis de perfectionner des modèles d'outils de perçage destinés à travailler en 10 percussion avec des marteaux-perforateurs. Ainsi, des outils comprenant des plaquettes de coupe avec plusieurs arêtes de coupe ont été développés. Ces outils comprennent des plaquettes de coupe à trois branches qui s'étendent radialement par rapport à 15 une âme. Les trois branches sont classiquement disposées à 120° et l'angle de pointe de la plaquette de coupe est compris généralement entre 120° et 160°. De plus, les arêtes de coupes des plaquettes de coupe sont rectilignes. Cependant, avec ce type de plaquettes de coupe connu, les efforts 20 de percussion générés suivant un axe longitudinal de l'outil sur lequel la plaquette est ménagée, sont déviés latéralement par rapport à la progression de l'outil, ce qui génère une dispersion des efforts et des éclatements possibles du matériau percé. 25 De plus, ces plaquettes de coupe ayant une géométrie de pointe qualifiée de simple, sont particulièrement sensibles à l'usure du fait de la vitesse linéaire liée à la rotation de l'outil. L'usure des extrémités des arêtes de coupe va réduire la hauteur de champs de la partie latérale de la plaquette de coupe, et conduit à une altération de la qualité de perçage voire à un 30 endommagement de l'outil. L'invention a pour but de remédier à tout ou partie des inconvénients précités. 35 L'invention a pour objet une plaquette de coupe pour outil de perçage, comprenant : - une âme s'étendant axialement le long d'un axe longitudinal de la plaquette de coupe, l'âme étant pourvue d'une pointe, - au moins trois branches s'étendant radialement depuis l'âme et comprenant chacune au moins une arête de coupe, ladite au moins une arête 5 de coupe comprenant une portion proximale raccordée à l'âme et une portion distale libre, la portion proximale de chaque arête de coupe étant concave par rapport à l'axe longitudinal de la plaquette de coupe et conformée pour concentrer les efforts de percussion selon un axe sensiblement parallèle à l'axe longitudinal 10 de la plaquette de coupe. Ainsi, la portion proximale concave va permettre d'orienter les efforts de percussion dans l'axe de progression de l'outil lors du perçage afin d'obtenir une meilleure pénétration par fragmentation du matériau à percer. 15 En outre, cette configuration va également permettre de limiter les risques d'éclatement du matériau percé car les efforts seront concentrés et non dispersés. 20 Selon une caractéristique de l'invention, la portion distale de chaque arête de coupe est convexe par rapport à l'axe longitudinal de la plaquette de coupe, ce qui permet de limiter l'usure du fait de la vitesse linéaire plus importante. 25 Selon une autre caractéristique de l'invention, une retombée de l'arête de coupe est ménagée sur une extrémité distale de chaque branche, ladite retombée étant conçue pour protéger latéralement chaque branche contre des efforts de compression. Les efforts de compression sont liés à la percussion et peuvent conduire à un écaillage sur le bord de la plaquette de 30 coupe, les points pris sur la retombée de l'arête de coupe sont axialement en retrait par rapport à des points pris sur la portion proximale ou la portion distale de l'arête de coupe. Avantageusement, la retombée de l'arête de coupe est associée à 35 un renfort de matière latéral. Avantageusement, le décalage de l'arête de coupe vers chaque extrémité distale d'attaque par rapport au sens de la rotation de la plaquette de coupe, accroit l'efficacité du renfort de matière latéral par la réduction de la 5 face de coupe en direction de l'arête de coupe. On entend par « extrémité distale d'attaque » l'extrémité libre de chaque branche qui est en contact en premier avec le matériau à percer et qui débute le perçage. 10 Selon une autre caractéristique de l'invention, l'arête de coupe de chaque branche génère une face de coupe plus prononcée dans la portion proximale que dans la portion distale, ce qui participe à l'amélioration de la pénétration de la plaquette de coupe dans le matériau à percer. 15 Selon une autre caractéristique de l'invention, la pointe de l'âme est axialement surélevée par rapport aux branches. La pointe ainsi configurée participe au bon positionnement et guidage de l'outil durant le perçage et participe également à l'orientation des efforts de compression dans le sens de 20 progression de l'outil. Selon une autre caractéristique de l'invention, la pointe de l'âme comprend au moins une arête de coupe positionnée dans le prolongement d'au moins une arête de coupe d'une branche. 25 Selon une autre caractéristique de l'invention, la pointe de l'âme comprend au moins deux arêtes de coupe concourantes à l'axe longitudinal. Selon une autre caractéristique de l'invention, la pointe de l'âme est 30 avantageusement dépouillée de part et d'autre d'une arête de coupe afin d'améliorer l'efficacité de coupe au niveau de ladite pointe, où la vitesse de coupe est très faible voire nulle. Selon une autre caractéristique de l'invention, la plaquette de 35 coupe comprend au moins une arête de coupe rectiligne. Selon une autre caractéristique de l'invention, au moins une arête de coupe de la plaquette de coupe comprend une pluralité de portions concaves et convexes alternées. Selon une autre caractéristique de l'invention, les branches de la plaquette de coupe sont identiques. L'invention a également pour objet un outil de perçage, comprenant un corps d'outil sur lequel est montée une plaquette de coupe selon l'invention 10 décrite plus haut. Préférentiellement, l'outil est un foret. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation selon la présente invention, donné à titre d'exemple non limitatif et expliqué avec référence aux dessins 15 schématiques annexés, dans lesquels: - la figure 1 représente une vue partielle en perspective d'un outil de perçage comprenant une plaquette de coupe selon la présente invention, - la figure 2 est une vue sensiblement de face de la plaquette 20 représentée en figure 1, et, - la figure 3 est une vue de dessus de la plaquette de coupe représentée aux figures 1 et 2. La figure 1 représente, de manière partielle, un outil de perçage 1, 25 comprenant une plaquette de coupe 2 montée sur un corps d'outil. La plaquette de coupe 2 comprend une âme 3 comportant une pointe 7 et trois branches 4, 5 et 6 s'étendant radialement, depuis l'âme 3, par rapport à un axe longitudinal A-A de la plaquette de coupe 2. La configuration à trois branches est très avantageuse du fait de la répartition des efforts et contre efforts permettant 30 d'éviter les blocages, les déviations ou la casse. Comme illustré aux figures 1 à 3, les branches 4, 5, 6, sont disposées sensiblement à 120° les unes des autres. Plus précisément et comme visible en figure 3, chaque branche 4, 5, 6 comprend une arête de coupe 8 qui est prolongée jusqu'à la pointe 7 de l'âme 3, les arêtes de coupe 8 étant concourantes à l'axe longitudinal A-A. Comme on peut le voir aux figures 1 et 2, les arêtes de coupes 8 comprennent une portion proximale 4a, 5a, 6a raccordée à la pointe 7 et une portion distale 4b, 5b, 6b, libre. La portion proximale 4a, 5a, 6a est concave par rapport à l'axe longitudinal A-A, ce qui permet de concentrer les efforts de percussion selon un axe sensiblement parallèle à l'axe longitudinal A-A de la plaquette de coupe 2. En outre, la portion distale 4b, 5b, 6b, de chaque arête de coupe 8 est convexe par rapport à l'axe longitudinal A-A de la plaquette de coupe 2, ce qui limite le mécanisme d'usure, dit en ogive, du fait de la vitesse linéaire. Pour protéger latéralement chaque branche 4, 5, 6 contre des efforts de compression, la portion distale 4b, 5b, 6b de chaque arête de coupe 8 présente une retombée 10 à une extrémité distale de la branche 4, 5, 6. La retombée 10 est associée à un renfort de matière latéral positionné sur une extrémité d'attaque 11 de chaque branche 4, 5, 6, ladite extrémité d'attaque 11 étant, de par sa fonction, plus sensible à l'usure et nécessitant un renfort local. En outre, comme illustré en figure 3, les arêtes de coupe 8 sont décalées vers l'extrémité d'attaque 11 de la branche 4, 5, 6. Le décalage de l'arête de coupe 8 vers l'extrémité d'attaque 11 permet de raccourcir une face de coupe 9b en direction de l'arête de coupe 8 30 ce qui accroît d'autant plus l'efficacité de la retombée 10. Ainsi, la face de coupe 9a, générée par l'arête de coupe 8 de chaque branche 4, 5, 6, est plus prononcée dans la portion proximale 4a, 5a, 6a, que la face de coupe 9b dans la portion distale 4b, 5b, 6b, comme cela est 35 représenté aux figures 1 et 2. Cette configuration participe à l'amélioration de la pénétration de la plaquette de coupe 2 dans le matériau à percer. Comme visible aux figures 1 et 2, la pointe 7 de l'âme 3 est surélevée par rapport aux branches. En outre, la pointe est dépouillée de part et d'autre des arêtes de coupe 8. Préférentiellement, la plaquette de coupe comprend à sa base un biseau circonférentiel, comme représenté en figure 2. Bien entendu, la plaquette de coupe peut comprendre plus de trois 10 branches et l'invention n'est pas limitée à une arête de coupe 8 par branche, il peut y en avoir une pluralité. Dans l'exemple de réalisation illustré aux figures 1 à 3, les branches 4, 5, 6 sont identiques, cependant il est possible d'envisager que les 15 branches soient différentes, de par le nombre d'arêtes de coupe 8, de par le nombre de renforts latéraux, etc Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux figures annexées. Des modifications restent possibles, 20 notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Plaquette de coupe (2) pour outil de perçage (1), comprenant : - une âme (3) s'étendant axialement le long d'un axe longitudinal 5 (A-A) de la plaquette de coupe (2), l'âme (3) étant pourvue d'une pointe (7), - au moins trois branches (4, 5, 6) s'étendant radialement depuis l'âme (3) et comprenant chacune au moins une arête de coupe (8), ladite au moins une arête de coupe (8) comprenant une portion proximale (4a, 5a, 6a) raccordée à l'âme (3) et une portion distale (4b, 5b, 6b) libre, 10 caractérisée en ce que la portion proximale (4a, 5a, 6a) de chaque arête de coupe (8) est concave par rapport à l'axe longitudinal (A-A) de la plaquette de coupe (2) et conformée pour concentrer les efforts de percussion selon un axe sensiblement parallèle à l'axe longitudinal (A-A) de la plaquette de coupe (2). 15 2. Plaquette de coupe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la portion distale (4b, 5b, 6b) de chaque arête de coupe (8) est convexe par rapport à l'axe longitudinal (A-A) de la plaquette de coupe (2). 3. Plaquette de coupe selon la revendication 1 ou 2, caractérisée 20 en ce qu'une retombée (10) de l'arête de coupe (8) est ménagée sur une extrémité distale (11) de chaque branche (4, 5, 6), ladite retombée (10) étant conçue pour protéger latéralement chaque branche (4, 5, 6) contre des efforts de compression. 25 4. Plaquette de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'arête de coupe (8) de chaque branche (4, 5, 6) génère une face de coupe plus prononcée dans la portion proximale (4a, 5a, 6a) que dans la portion distale (4b, 5b, 6b). 30 5. Plaquette de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la pointe (7) de l'âme (3) est axialement surélevée par rapport aux branches (4, 5, 6). 6. Plaquette de coupe selon l'une quelconque des revendications 35 1 à 5, caractérisée en ce que la pointe (7) de l'âme (3) comprend au moins unearête de coupe (8) positionnée dans le prolongement d'au moins une arête de coupe (8) d'une branche (4, 5, 6). 7. Plaquette de coupe selon la revendication 6, caractérisée en ce 5 que la pointe (7) de l'âme (3) comprend au moins deux arêtes de coupe (8) concourantes à l'axe longitudinal (A-A). 8. Plaquette de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la plaquette de coupe (8) comprend au moins 10 une arête de coupe (8) rectiligne. 9. Plaquette de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'au moins une arête de coupe (8) de la plaquette de coupe (2) comprend une pluralité de portions concaves et convexes 15 alternées. 10. Outil de perçage (1), caractérisé en ce qu'il comprend un corps d'outil sur lequel est montée une plaquette de coupe (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.