FR2868353A1 - Drill for manual drilling in reinforced concrete, has supporting ribs to guide drilling head in drilling hole, four removal sections arranged between ribs, and radial guide surfaces with hardness greater than that of helical rod - Google Patents
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Abstract
Description
10 Foret10 Drill
L'invention concerne un foret entraîné en rotation et en percussion, de préférence pour un forage à guidage manuel dans du béton armé. The invention relates to a drill driven in rotation and percussion, preferably for manually guided drilling in reinforced concrete.
Des forets de ce type entraînés par des appareils portatifs comportent une tige hélicoïdale, côté machine une extrémité insérable destinée à être logée dans l'appareil portatif et, côté foret, une tête de forage garnie d'un taillant en substance dure. Drills of this type driven by portable devices comprise a helical rod, machine side an insertable end intended to be housed in the portable device and, on the drill side, a drill head lined with a hard substance cutting.
Un foret de ce type selon le document DE19915304 comporte ainsi une extrémité insérable, une tige avec deux rainures hélicoïdales et une tête de forage avec un taillant s'étendant diagonalement constitué d'une plaquette unique en métal dur insérée dans la tête de forage. Les zones d'appui situées de part et d'autre et servant à la fixation de la plaquette en métal dur sont chacune aplaties radialement transversalement à l'arête de coupe afin de libérer des sections d'évacuation que prolongent les rainures hélicoïdales associées. En raison de leur section transversale, les têtes de forage aplaties de ce type ont tendance à bloquer le foret dans le trou foré au contact de fers d'armature. A drill of this type according to DE19915304 thus has an insertable end, a rod with two helical grooves and a drill head with a diagonally extending cutter consisting of a single hard metal plate inserted in the drill head. The support zones located on either side and used for fixing the hard metal plate are each flattened radially transversely to the cutting edge in order to release the discharge sections that extend the associated helical grooves. Because of their cross-section, flattened drill bits of this type tend to lock the drill into the drilled hole in contact with reinforcing bars.
Selon le document DE 3809356, un foret comporte une tige avec deux rainures hélicoïdales et une tête de forage pourvue d'un taillant s'étendant diagonalement en métal dur. De plus, il est prévu deux épaulements d'appui qui sont réalisés à partir de la tête de forage et qui servent au centrage de la tête de forage dans le trou foré. La faible section d'évacuation restante peut provoquer un bouchon de poussière de forage dans la zone de tête, en particulier avec des diamètres de foret inférieurs à 10 mm. According to DE 3809356, a drill bit comprises a rod with two helical grooves and a drill head provided with a cutter extending diagonally in hard metal. In addition, there are provided two bearing shoulders which are made from the drill head and which serve to center the drill head in the drilled hole. The small remaining discharge section can cause a plug of drilling dust in the head zone, particularly with drill diameters of less than 10 mm.
Selon le document US5096344, la tête de forage comporte un taillant s'étendant diagonalement en métal dur. Pour éviter les blocages du foret dans le trou foré, la tête de forage est conçue circonférentiellement sous la forme d'un cylindre qui n'est traversé par deux gorges d'évacuation que sur un tiers de la circonférence totale. Les minces gorges d'évacuation peuvent provoquer un bouchon de poussière de forage dans la zone de tête, en particulier avec des diamètres de foret inférieurs à 10 mm, ce qui nuit au travail d'enlèvement. According to US5096344, the drill head has a cut extending diagonally hard metal. To avoid blockages of the drill in the drilled hole, the drill head is circumferentially designed in the form of a cylinder which is traversed by two discharge grooves on one third of the total circumference. Thin discharge grooves can cause a plug of drilling dust in the head zone, particularly with drill diameters of less than 10 mm, which is detrimental to the removal work.
Selon le document DE19545647A1, un foret comporte une tige avec quatre rainures hélicoïdales et une tête de forage avec un taillant principal s'étendant diagonalement en métal dur avec deux taillants secondaires individuels qui sont intercalés entre les précédents sur la circonférence et qui, au contact d'un fer d'armature, décollent temporairement la tête de forage dans le sens axial afin d'éviter un blocage du foret. En raison du niveau élevé de l'énergie de percussion, les taillants secondaires, relativement minces et durs par rapport aux épaulements d'appui encastrés, cassent souvent au contact des fers d'armature. According to DE19545647A1, a drill bit comprises a rod with four helical grooves and a drill head with a main cutter extending diagonally in hard metal with two individual secondary cutters which are interposed between the preceding ones on the circumference and which, in contact with 'a reinforcing iron, temporarily take off the drill head in the axial direction to prevent a blockage of the drill. Due to the high level of percussion energy, the secondary cutters, which are relatively thin and hard compared to the recessed abutment shoulders, often break in contact with the reinforcing irons.
Selon le document GB2075409, la tête de forage comporte deux taillants s'étendant diagonalement orientés perpendiculairement l'un à l'autre et constitués de plaquettes en métal dur, chacune des plaquettes en métal dur étant encastrée des deux côtés dans la tête de forage. En outre, la tête de forage est traversée sur sa circonférence par quatre gorges d'évacuation qui se trouvent chacune entre les plaquettes en métal dur. Dans le cas des forets fabriqués en grande série avec des diamètres inférieurs à 10 mm, la présence de plusieurs plaquettes en métal dur sur la tête de forage est synonyme d'étapes et de coûts de processus supplémentaires. According to GB2075409, the drill head has two cutters extending diagonally oriented perpendicular to each other and consisting of hard metal plates, each of the hard metal plates being embedded on both sides in the drill head. In addition, the drill head is traversed on its circumference by four discharge grooves which are each between the hard metal plates. In the case of mass-produced drills with diameters less than 10 mm, the presence of several hard metal plates on the drill head is synonymous with additional process steps and costs.
La présente invention a pour but de fournir un foret techniquement simple qui, tout en assurant une évacuation suffisante de la poussière de forage, est relativement peu sujet aux blocages en cas de contact avec des armatures dans le trou foré. The object of the present invention is to provide a technically simple drill which, while ensuring a sufficient evacuation of the drilling dust, is relatively little subject to blockages in the event of contact with reinforcement in the drilled hole.
Selon l'invention un foret entraîné en rotation et en percussion selon un axe et muni d'une tige hélicoïdale, d'une extrémité insérable côté machine, destinée à être logée dans un appareil portatif rotopercutant selon un axe, et d'une tête de forage côté foret, avec au moins un taillant rapporté en substance dure pourvu d'une arête de coupe s'étendant sensiblement diamétralement sur le diamètre du foret, comporte ainsi dans la zone axiale de tête exactement deux nervures d'appui qui font saillie radialement de chaque côté, transversalement à l'arête de coupe, jusqu'à au moins 80 % du diamètre de forage et entre lesquelles et le taillant en substance dure sont ménagées exactement quatre sections d'évacuation, les nervures d'appui formant, dans la zone axiale de l'arête de coupe, directement une surface ascendante qui est orientée selon l'axe et dont la dureté est partout inférieure d'au moins 200 HV10 à celle du taillant en substance dure. According to the invention, a drill driven in rotation and in percussion along an axis and provided with a helical rod, with an end insertable on the machine side, intended to be housed in a portable device rotopercutant along an axis, and a head of Drilling on the drill side, with at least one hard-based cutting edge provided with a cutting edge extending substantially diametrically over the diameter of the drill, thus comprises in the axial head zone exactly two bearing ribs which project radially from each side, transversely to the cutting edge, up to at least 80% of the drilling diameter and between which and the hard material cutter are formed exactly four discharge sections, the supporting ribs forming, in the area axial axis of the cutting edge, directly an upward surface which is oriented along the axis and whose hardness is everywhere at least 200 HV10 less than that of the hard substance cutting.
Comme la dureté et la ténacité d'un matériau se comportent généralement de façon opposée l'une à l'autre, les nervures d'appui en saillie radialement associées à une surface ascendante directe de dureté inférieure constituent, de manière techniquement simple, une tête de forage tenace qui est relativement insensible aux contacts avec des fers d'armature. Les nervures d'appui servent en plus à guider la tête de forage dans le trou foré, ce qui garantit une bonne concentricité et des trous forés ronds. Since the hardness and toughness of a material generally behave in opposition to each other, the radially projecting supporting ribs associated with a direct upward surface of lower hardness constitute, in a technically simple manner, a head. tenacious drilling which is relatively insensitive to contacts with reinforcing irons. The supporting ribs further serve to guide the drill head into the drilled hole, which ensures good concentricity and round drilled holes.
De plus, les quatre sections d'évacuation assurent une évacuation suffisante de la poussière de forage, même avec des diamètres de forage inférieurs à 10 mm. In addition, the four discharge sections provide sufficient drainage of drilling dust, even with drill diameters of less than 10 mm.
De manière avantageuse, des surfaces de guidage radial disposées radialement à l'extérieur sur les nervures d'appui, au moins dans la zone axiale de tête, possèdent une dureté supérieure d'au moins 100 HV10 à celle de la tige, ce qui permet de réduire l'usure des surfaces de guidage radial. Advantageously, radial guide surfaces arranged radially outwardly on the support ribs, at least in the axial head zone, have a hardness greater than at least 100 HV10 to that of the rod, which allows to reduce the wear of the radial guide surfaces.
De manière avantageuse, les surfaces ascendantes sont chanfreinées axialement dans la direction de rotation, ce qui, en cas de contact avec un fer d'armature, a pour effet de décoller axialement la tête de forage. Advantageously, the upward surfaces are chamfered axially in the direction of rotation, which, in the event of contact with a reinforcing iron, has the effect of axially detaching the drill head.
De manière avantageuse, les surfaces de guidage radial sont chanfreinées radialement dans la direction de rotation, ce qui, en cas de contact avec un contact avec un fer d'armature, a pour effet de dévier axialement la tête de forage. Advantageously, the radial guide surfaces are chamfered radially in the direction of rotation, which, in the event of contact with a contact with a reinforcing iron, has the effect of axially deflecting the drill head.
L'invention sera exposée en détail en référence à un exemple de réalisation avantageux: Les figures la, lb et le représentent trois vues partielles d'un foret, Les figures 2a, 2b, représentent deux vues partielles agrandies d'une variante. The invention will be described in detail with reference to an advantageous embodiment: FIGS. 1a, 1b and 1c show three partial views of a drill. FIGS. 2a, 2b show two enlarged partial views of a variant.
Selon les figures la, lb et 1c, un foret 1 entraîné en rotation et en percussion selon un axe A comporte une tige hélicoïdale 2, une extrémité insérable 3 côté machine et une tête de forage 4 côté foret. L'unique taillant en substance dure 5 inséré dans la tête de forage comporte une arête de coupe 6 qui s'étend diamétralement sur le diamètre de forage D. Dans la zone axiale de tête 7 sont prévues exactement deux nervures d'appui 8a, 8b qui font saillie radialement de chaque côté, transversalement à l'arête de coupe 6, jusqu'à 90 % du diamètre de forage D et entre lesquelles et le taillant en substance dure 6 sont ménagées exactement quatre sections d'évacuation 9a, 9b, 9c, 9d. Les nervures d'appui 8a, 8b forment chacune, dans la zone axiale 10 de l'arête de coupe 6, directement une surface ascendante lla, llb qui est orientée selon l'axe A et dont la durée de 550 HV10, déterminée selon le procédé Vickers, est partout inférieure de 550 HV10 à celle du taillant en substance dure de 1 100 HV10. Avec 740 HV10, les surfaces de guidage radial 12a, 12b prévues radialement à l'extérieur sur les surfaces d'appui lla, llb des nervures d'appui 8b, 8b sont plus dures de 190 HV10 que la tige 2 et ses 550 HV10. According to FIGS. 1a, 1b and 1c, a drill 1 driven in rotation and in percussion along an axis A comprises a helical rod 2, an insertable end 3 on the machine side and a drill bit 4 on the drill end. The single hard material cut 5 inserted in the drill head has a cutting edge 6 which extends diametrically over the drill diameter D. In the axial head region 7 are provided exactly two bearing ribs 8a, 8b projecting radially from each side, transversely to the cutting edge 6, up to 90% of the drilling diameter D and between which and the hard material cutting 6 are provided exactly four discharge sections 9a, 9b, 9c , 9d. The bearing ribs 8a, 8b each form, in the axial zone 10 of the cutting edge 6, directly an upward surface 11a, 11b which is oriented along the axis A and whose duration of 550 HV.sub.10, determined according to FIG. Vickers process, is everywhere 550 HV10 lower than that of the hard substance cutting of 1100 HV10. With 740 HV10, the radial guide surfaces 12a, 12b provided radially outwardly on the bearing surfaces 11a, 11b of the supporting ribs 8b, 8b are harder 190 HV10 than the rod 2 and its 550 HV10.
Selon les figures 2a et 2b, la tête de forage 4 comporte également le taillant unique en substance dure 5 avec l'arête de coupe 6 s'étendant diamétralement sur le diamètre de forage D. Les deux nervures d'appui 8a, 8b qui font saillie radialement de chaque côté, transversalement à l'arête de coupe 6, jusqu'à 90 du diamètre de forage D sont disposées avec un léger décalage par rapport à l'axe A et comportent chacune directement une surface ascendante 11a, llb qui est orientée selon l'axe A et est chanfreinée en oblique par rapport à la direction de rotation Co. En outre, les surfaces de guidage radial 12a, 12b sont chanfreinées radialement dans la direction de rotation c). According to FIGS. 2a and 2b, the drilling head 4 also comprises the single hard material cutting 5 with the cutting edge 6 extending diametrically on the drilling diameter D. The two bearing ribs 8a, 8b which make projecting radially on each side, transversely to the cutting edge 6, up to 90 of the drilling diameter D are arranged with a slight offset with respect to the axis A and each directly comprise an upward surface 11a, 11b which is oriented along the axis A and is chamfered obliquely to the direction of rotation Co. In addition, the radial guide surfaces 12a, 12b are chamfered radially in the direction of rotation c).
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