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Trépan à percussion avec taillants en métal de grande dureté.
Cette invention se rapporte à un trépan à percussion pourvu d'au moins deux taillants en métal dur disposésparallèle- lement ou obliquement l'un par rapport à l'autre.
Pour le forage des rocs durs, on se sert actuellement, en règle générale, de trépans à percussion pourvus d'un seul taillant genre burin, en métal dur, soudé directement dans une rainure du trépan. Dans les roches crevassées un trépan à burin de ce genre n'est pas toujours utilisable parce que le taillant saute rapidement. La raison en est que le taillant peut se coincer dans une crevasse et se briser en plusieurs morceaux par suite de la rotation de la perforatrice. En vue d'éviter cet in- convénient on a proposé d'employer au lieu de ce dispositif, des trépans à trois, quatre ou six taillants, c'est-à-dire des trépans dont les arêtes coupantes en métal dur s'étendent suivant @
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un diamètre pu un rayon du trépan.
Toutefois, mêmes ces trépans n'ont pas non plus permis d'obtenir des résultats entièrement satisfaisants.
Les taillants s'usent dans le sens axial du trépan, sur la hauteur des taillants, aussi bien que dans le sens radial, longitudinalement par rapport aux taillants. La proportion de ces deux genres d'usure varie suivant la nature de la matière à forer.
Le premier genre d'usure n'est pas aussi grave, vu que la hau- teur des taillants permet d'effectuer un nombre raisonnable de réaffûtages et par conséquent de faire un grand nombre de mètres de forage avant que le fleuret ne doive être mis au rebut. Le second genre d'usure est plus grave, car un taillant en métal dur ne peut être soumis à aucun usinage pour rétablir son diamètre, comme par exemple les forets en acier que l'on affûte par refor- geage. Au contraire, le trépan en métal dur doit être fraisé et dans ces conditions, le fraisage de la dépouille du trépan produit une nouvelle réduction du diamètre qui s'ajoute à celle due à l'usure.
Cela étant, le but principal de la présente invention est de créer un trépan susceptible de résister à l'usure diamétrale d'une manière plus efficace que ceux construits jusqu'ici et particulièrement propre aussi à être employé pour le forage dans des roches fissurées ou extrêmement usantes ( on pour le forage à sec, c'est-à-dire sans eau).
Suivant l'invention, le trépan à percussion à deux taillants en métal dur disposés parallèlement ou obliquement l'un par rapport à l'autre, a ses taillants disposés par rapport à son axe central de telle manière que la plus courte distance entre les arêtes tranchantes des taillants, mesurée suivant une ligne passant par cet axe, est égale au moins à 0,45 fois environ le diamètre de la couronne du trépan, de façon à assurer aux taillants
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de grandes surfaces d'usure à la périphérie du trépan.
Il est déjà connu de munir les trépans de deux taillants parallèles en métal dur. Dans ce cas les arêtes des taillants étaient disposées aussi près que possible l'une de l'autre et de l'axe de trépan. Ainsi, il est connu de munir une seule et même plaque de métal dur de taillants parallèles et de placer cette plaque dans un plan passant par l'axe du trépan.
En écartant suivant la présente invention les taillants autant que possible de l'axe du trépan on obtient à la périphérie de ce dernier des surfaces d'usure plus grandes que celles de taillants plus rapprochés de l'axe, assurant ainsi une résistance à l'usure diamétrale plus grande pour une épaisseur donnée du taillant. Ainsi qu'il a déjà été mentionné, les tranchants ne doivent pas nécessai- rement être parallèles mais peuvent former un certain angle entre eux. A titre d'exemple, on peut adopter un angle convenable de 10 à 20 . En outre, l'angle de la dépouille, c'est-à-dire la moitié de l'angle du cône du trépan suivant l'invention, peut avantageu- sement être inférieur à 6 et de préférence être égal à 4
Quelques formes d'exécution de l'invention sont repré- sentées sur le dessin annexé.
Fig. 1 montre un trépan suivant l'invention en coupe verticale et Fig. 2 en plan. Fig. 3 est une coupe verticale perpendiculaire à la Fig. 1. Fig. 4 montre une variante de la forme d'exécution suivant la Fig. 2. Fig. 5 est une vue en plan d'une autre forme d'exécution encore du trépan suivant 1 vent ion.
Le trépan 1 représenté sur les Figs. 1 à 3 est pourvu de deux taillants parallèles 2 et 3 en métal dur du type burin, et de surfaces d'usure 4, 5 à la périphérie du trépan. Celui-ci présente un angle de dépouille [alpha]. La distance entre les taillants est d'environ 0,45 à 0,55, mais de préférence 0,45 fois le dia- mètre de la,couronne du trépan. Pour amener l'agent de lavage, des @
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conduits longitudinaux 6 sont ménagés dans le corps 7 entre les taillants, ce corps consistant, si on le désire, en une lame ou languette en acier solidaire du trépan ou en une pièce inter- médiaire en une autre matière. Des rainures 8, 9 sont aussi ménagées pour l'enlèvement de la poussière de forage qui se ras- semble entre les taillants.
Fig. 4 est une vue en plan d'un trépan pourvu de taillants inclinés entre eux et Fig. 5 est une autre vue en plan où la distance entre les taillants est plus grande que dans le cas de la Fig. 2. Cette distance peut être par exemple de 0,55 à 0,65, mais de préférence d'environ 0,60 fois le diamètre de la couronne du trépan.
Les taillants peuvent être d'une pièce ou divisés et, comme le restant du trépan, être dimensionnés arbitrairement sans qu'on s'écarte de l'invention.
REVENDICATIONS
1.- Trépan à percussion comportant au moins deux taillants en métal dur, disposés parallèlement ou obliquement l'un par rapport à l'autre, caractérisé en ce que les taillants sont disposés par rapport à l'axe de la couronne du trépan de telle façon que la plus courte distance entre les arêtes coupantes des taillants, mesurée le long d'une ligne passant par cet axe, soit égale au moins à 0,45 fois environ le diamètre de la couronne du trépan, dans le but de donner aux taillants de grandes surfaces d'usure à la périphérie de la couronne du trépan.
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Percussion bit with very hard metal cutting edges.
This invention relates to a percussion drill bit provided with at least two hard metal cutters arranged parallel or obliquely to each other.
For the drilling of hard rock, one currently uses, as a rule, percussion bits provided with a single cutting bit like chisel, made of hard metal, welded directly into a groove of the bit. In crevassed rocks such a chisel bit is not always usable because the bit jumps quickly. This is because the bit can get stuck in a crevice and break into several pieces as a result of the rotation of the hole punch. In order to avoid this inconvenience, it has been proposed to use instead of this device, trephines with three, four or six cutting edges, that is to say bits whose hard metal cutting edges extend next @
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a diameter or a radius of the bit.
However, even these drill bits have not produced fully satisfactory results either.
Bits wear in the axial direction of the bit, over the height of the bits, as well as in the radial direction, longitudinally of the bits. The proportion of these two types of wear varies according to the nature of the material to be drilled.
The first kind of wear is not as serious, as the height of the bits allows a reasonable number of resharpins to be carried out and therefore a large number of meters of drilling to be done before the drill bit has to be set. discarded. The second type of wear is more serious, because a hard metal cutting edge cannot be subjected to any machining to restore its diameter, such as for example steel drills which are sharpened by reforging. On the contrary, the hard metal bit must be milled and under these conditions the milling of the bit flank produces a further reduction in diameter which is in addition to that due to wear.
However, the main object of the present invention is to create a bit capable of withstanding diametrical wear in a more efficient manner than those constructed heretofore and particularly suitable also for use in drilling in cracked or rocky rocks. extremely wearing (one for dry drilling, that is to say without water).
According to the invention, the percussion bit with two hard metal cutting edges arranged parallel or obliquely with respect to each other, has its cutting edges arranged relative to its central axis in such a way that the shortest distance between the edges cutting edges of the bits, measured along a line passing through this axis, is equal to at least about 0.45 times the diameter of the crown of the bit, so as to ensure
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large wear areas on the periphery of the bit.
It is already known to provide the bits with two parallel hard metal cutters. In this case the cutting edges were arranged as close as possible to each other and to the axis of the bit. Thus, it is known to provide one and the same hard metal plate with parallel cutters and to place this plate in a plane passing through the axis of the bit.
By separating, according to the present invention, the cutters as far as possible from the axis of the drill bit, wear surfaces are obtained at the periphery of the latter that are larger than those of cutters closer to the axis, thus ensuring resistance to greater diametral wear for a given cutting edge thickness. As already mentioned, the cutting edges need not necessarily be parallel, but may form a certain angle between them. By way of example, one can adopt a suitable angle of 10 to 20. In addition, the angle of the relief, that is to say half of the angle of the cone of the bit according to the invention, can advantageously be less than 6 and preferably be equal to 4.
Some embodiments of the invention are shown in the accompanying drawing.
Fig. 1 shows a drill bit according to the invention in vertical section and FIG. 2 in plan. Fig. 3 is a vertical section perpendicular to FIG. 1. Fig. 4 shows a variant of the embodiment according to FIG. 2. Fig. 5 is a plan view of yet another embodiment of the trephine along the line.
The trephine 1 shown in Figs. 1 to 3 is provided with two parallel cutters 2 and 3 made of hard metal of the chisel type, and wearing surfaces 4, 5 at the periphery of the bit. This has a draft angle [alpha]. The distance between the cutters is about 0.45 to 0.55, but preferably 0.45 times the diameter of the crown of the bit. To supply the washing agent, @
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Longitudinal conduits 6 are formed in the body 7 between the cutters, this body consisting, if desired, of a steel blade or tongue integral with the bit or of an intermediate piece made of another material. Grooves 8, 9 are also provided for the removal of drilling dust which collects between the cutters.
Fig. 4 is a plan view of a drill bit provided with cutting edges inclined between them and FIG. 5 is another plan view where the distance between the cutters is greater than in the case of FIG. 2. This distance may be, for example, 0.55 to 0.65, but preferably about 0.60 times the diameter of the crown of the bit.
The bits can be one piece or split and, like the rest of the bit, be arbitrarily sized without departing from the invention.
CLAIMS
1.- Percussion drill bit comprising at least two hard metal cutters, arranged parallel or obliquely with respect to each other, characterized in that the cutters are arranged with respect to the axis of the crown of the bit such so that the shortest distance between the cutting edges of the bits, measured along a line passing through this axis, is equal to at least about 0.45 times the diameter of the crown of the bit, in order to give the cutters large wear areas on the periphery of the bit crown.