Outil de forage La présente invention a pour objet un outil de forage selon la revendication du brevet principal, caractérisé par le fait que la tête, de forme générale circulaire, est pourvue d'un canal central d'insuffla tion d'air avec au moins un canal de dérivation, et à sa périphérie, d'au moins un évidement longitudinal, ledit évidement étant destiné à l'évacuation des débris du forage.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, repré sente trois formes d'exécution et deux variantes de l'outil de forage objet de l'invention.
Les fig. 1 à 3 représentent une première forme d'exécution, dont la fig. 1 est une vue en élévation, la fig. 2, une vue en plan de la fig. 1, et la fig. 3, une vue en coupe transversale, suivant la ligne III-III de la fig. 2.
Les fig. 4 à 7 représentent, à une plus petite échelle, le détail de l'une des mouchettes fixées sur la tête illustrée dans les fig. 1 à 3, dont la fig. 4 est une vue longitudinale en élévation, la fig. 5, une vue en plan, la fig. 6, une vue de profil de la face anté rieure de la mouchette, et la fig. 7, une vue de pro fil de sa face postérieure.
Les fig. 8 et 9 représentent une deuxième forme d'exécution, dont la fig. 8 est une vue en coupe en élévation, suivant la ligne VIII-VIII de la fig. 9, et la fig. 9, une vue en plan de la fig. 8.
Les fig. 10 à 12,à une plus petite échelle, repré sentent le détail de l'une des mouchettes fixées sur la tête illustrée dans les fig. 8 et 9, dont la fig. 10 est une vue longitudinale en élévation, la fig. 11, une vue en plan de la fig. 10, et la fig. 12, une vue de profil de la face antérieure de la mouchette.
Les fig. 13 et 14 représentent une variante de la deuxième forme d'exécution, dont la fig. 13 est une vue en coupe en élévation, suivant la ligne XIII-XIII de la fig. 14, et la fig. 14, une vue en plan de la fig. 13.
Les fig. 15 et 16 représentent une troisième forme d'exécution, dont la fig. 15 est une vue en coupe en élévation, suivant la ligne XV-XV de la fig. 16, et la fig. 16, une vue en plan de la fig. 15.
La fig. 17 représente une vue en plan d'une variante de la troisième forme d'exécution illustrée aux fig. 15 et 16.
L'outil représenté aux fig. 1 à 3 comprend une tête 15, de forme générale cylindrique, pourvue de deux mouchettes 16, 16', disposées parallèlement l'une à l'autre et en tête-bêche de chaque côté d'un trou central 17, d'insufflation de l'air d'évacuation des débris de forage.
Chacune de ces mouchettes 16, 16', orientée perpendiculairement à l'axe de la tête, est semblable aux mouchettes 3, 3' de la première forme d'exécution du brevet principal et comprend, par exemple pour la mouchette 16, des flancs 4, 4' (fig. 4 à 7), convergeant, d'une part depuis le talon 5 en direction de l'arête tranchante rectiligne 6 et d'autre part depuis la face postérieure 8 en direction de la face antérieure 7 de la mouchette. La face infé rieure du talon 5 est inclinée depuis la face antérieure 7 jusqu'à la face postérieure 8 de la mouchette, ladite face antérieure, de section plus grande que la face postérieure, étant située au voisinage du centre de la tête 15.
Les mouchettes 16, 16' sont introduites dans les rainures correspondantes et respectives de la tête 15, de manière que la face antérieure 7 de la mouchette 16 soit située du même côté que la face postérieure 8' de la mouchette 16' par rapport à un axe P-P' (fig. 2), perpendiculaire aux arêtes parallèles 6, 6' desdites mouchettes.
La tête 15 présente, en outre, à sa périphérie des évidements angulaires 18, 18' (fig. 2), pratiqués dans le prolongement des rainures des mouchettes 16, 16' respectivement, et des évidements semi-cylindriques 19, 19', situés aux extrémités d'un diamètre passant par l'axe P-P' défini ci-dessus. Ces évidements sont destinés à l'évacuation des déchets de forage.
Dans une deuxième forme d'exécution de l'outil, représentée aux fig. 8 et 9, la tête 20, de forme générale conique, est pourvue de deux mouchettes 21, 21', disposées en tête-bêche et juxtaposées l'une à l'autre sur une petite longueur de leur partie anté rieure respective.
A cet effet, la mouchette 21 (fig. 10 à 12), par exemple, présente un flanc extérieur 22 à double convergence, verticale et horizontale, ledit flanc étant semblable au flanc 4 de la mouchette 16 (fig. 5) et un flanc intérieur 22', vertical, ledit flanc étant perpendiculaire au talon 23 sur toute la longueur de la mouchette. Le talon 23 est incliné depuis la face antérieure 24 jusqu'à la face posté rieure 25 de la mouchette, ladite face antérieure étant de section plus grande que la face postérieure, située à la périphérie de la tête.
La tête 20 présente un canal central 26 d'insuf flation d'air qui se subdivise en deux canaux médians 27, 27', débouchant par les orifices 28, 28' respec tivement, devant les faces antérieures 24, 24' respec tivement, des mouchettes 21, 21' respectivement, et en deux canaux latéraux 29, 29' respectivement, débouchant par des orifices 30, 30' respectivement, au voisinage des flancs extérieurs desdites mouchet tes. La tête 20 est pourvue, en outre, à sa périphérie d'évidements longitudinaux 31, de forme générale semi-cylindrique. Ces évidements sont disposés d'une manière analogue à ceux de la première forme d'exé cution.
Les orifices 28, 28' destinés à la sortie de l'air, sont également susceptibles d'être utilisés pour l'ex traction des mouchettes hors de leurs logements, en vue de leur réaffûtage par l'introduction d'une tige pointue, du genre des chasse-goupilles.
Dans une variante (fig. 13 et 14) à la deuxième forme d'exécution, la tête 32, ayant une section de forme générale ovale, est pourvue de deux mouchet tes 33, 33', disposées en tête-bêche, de manière ana logue à celle des mouchettes 21, 21' respectivement, les faces antérieures 34, 34' respectivement, étant situées au centre de ladite tête dans le prolongement l'une de l'autre et dans l'axe des orifices 35, 35', des canaux médians d'insufflation d'air.
Chacune des faces antérieures 34, 34' des mou chettes présente un pan coupé 36, 36' respective ment, aboutissant au talon 37, 37' respectivement, ledit pan coupé étant destiné à faciliter l'introduction d'un outil de dégagement des mouchettes hors de leurs logements. La périphérie de la tête 32 est pour vue, en outre de deux évidements longitudinaux 38, 38'. dont les emplacements sont disposés symétrique ment par rapport à l'axe de la tête sur une ligne dia gonale, comme représenté en fig. 14, lesdits évide ments étant destinés à l'évacuation des débris de forage. Cette variante s'applique notamment aux outils de petites dimensions, par exemple d'un diamètre de 35 mm.
Dans une troisième forme d'exécution (fig. 15 et 16), la tête 39, de forme générale cylindrique, est pourvue de quatre mouchettes 40, semblables à la mouchette 16 (fig. 4 à 7), disposées suivant les bran ches d'une croix. Chaque mouchette 40 présente une arête tranchante 41, bombée et inclinée vers l'exté rieur pour former avec les flancs plans 42, 42', qui convergent vers l'axe longitudinal de la tête, une arête arrondie. Dans cette disposition des mouchettes 40, leurs faces antérieures 43 sont situées au voisinage du canal central 44 d'insufflation d'air.
La tête 39 est pourvue, en outre, de quatre évidements longitu dinaux 45, chacun desdits évidements, situés entre deux mouchettes voisines, étant destiné à l'évacua tion des débris de forage.
Dans une variante à la troisième forme d'exécu tion, représentée en fig. 17, la tête 46, de forme géné rale cylindrique, comprend trois mouchettes 47, sem blables aux mouchettes 40, lesdites mouchettes étant disposées en étoile à trois branches dont le centre est situé sur l'axe de la tête. La face antérieure 48 de chacune des mouchettes 47 est située au voisinage d'un trou central 49 d'insufflation d'air.
Dans chacun des trois secteurs limités par deux mouchettes 47, la périphérie de la tête 45 présente un évidement longitudinal 50 d'évacuation des débris du forage.
Les outils des formes d'exécution et des variantes qui viennent d'être décrites sont destinés à fonction ner en rotation et en percussion simultanément. Par suite de l'inclinaison donnée aux talons des mouchet tes, la percussion fait glisser la mouchette vers le bas, c'est-à-dire en direction de l'axe de la tête.
D'autre part, les mouchettes ne risquent pas de sortir de leurs logements, leur face extérieure frot tant contre la paroi du trou à forer. A cet effet, lors de la pose de la mouchette dans son logement, la face extérieure des mouchettes est, de préférence, en sail lie par rapport à la périphérie de la tête, comme représenté dans les différentes figures du dessin. Lorsque les mouchettes prennent de l'usure, on les sort de leurs logements en vue de les réaffûter. Après cette opération, on introduit à nouveau la mouchette dans sa rainure en intercalant une feuille de clin quant ou d'autre matière similaire pour compenser, en raison de la convergence des flancs, le jeu provo qué par le recul des mouchettes après meulage.
L'arête tranchante des mouchettes, au lieu d'être rectiligne, pourrait être légèrement bombée, de manière à attaquer la roche au centre du trou de forage. En effet, lorsque l'arête est rectiligne, la mouchette a tendance à sortir de sa rainure au début du forage en attaquant la roche par l'extrémité exté rieure de l'arête.
Le talon incliné des mouchettes présente, en outre, l'avantage qu'en retirant la mouchette de son logement, elle remonte en direction de la tête, ce qui permet de réaffûter plusieurs fois l'arête tranchante et les flancs de la mouchette, la diminution de matière due aux réaffûtages répétés pouvant être tolérée jus qu'à ce que la mouchette soit raccourcie dans de grandes proportions. De cette façon, le tranchant des arêtes est conservé plus longtemps intact et la péri phérie de la tête ne subit pratiquement pas d'usure, pour autant que l'opération du recul des mouchettes dans leur logement respectif en vue du réaffûtage soit effectuée en temps voulu.
En principe, les mouchettes sont simplement chassées dans leur rainure sans qu'il soit nécessaire de les braser, mais il est évident qu'on pourrait égale ment les braser à la manière habituelle.
Les talons inclinés des mouchettes, au lieu de présenter une surface plane, pourraient être consti tués par un bourrelet à section circulaire.