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"Perfectionnements apportés aux trépans à roches"
La. présente invention concerne des trépans à roches à action rotative-percutante, trépans du type composé, compren?nt une tige et une mèche amovible réunie à celle-ci et présentant un ou plu- sieurs tranchants, la tige et la mèche présentant des surfaces d'a,bout annulaires analogues, de façon à former un joint à fleur, où la tige et la mèche sont maintenues en contact à l'aide d'un élément de liaison ou goujon fileté qui s'engage dans des cavités taraudées de la tige et de la mèche.
Dans certaines constructions de trépans à roches, connues à ce jour, la partie du goujon engagée dans la cavité de la mèche était fixée dans celle-ci, tandis que sa partie restante était engagée amoviblement dans la cavité de la tige, sans atteindre le fond de cette cavité. Ce goujon a pour but de maintenir en contact
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les surfaces d'about de la tige et de la mèche, de façon que les coups de percussion soient transmis directement par la tige à la mèche uniquement par l'intermédiaire de ces faces d'a- bout. Toutefois, vu que le goujon est fixé dans la mèche, et étant donné la rotation relative entre la tige et le goujon, laquelle peut se produire pendant le fonctionnement du trépan, un déplacement axial relatif peut avoir lieu entre la tige et la mèche.
Ceci a automatiquement pour effet d'interrompre le contact entre les faces d'about de ces deux éléments, à la suite de quoi le goujon absorbe les efforts dûs aux coups de percus- sion, auxquels il n'est pas capable de résister, de sorte qu'il casse finalement, d'où arrêts fréquents dans un but de réparation ou de remplacement. Les ruptures peuvent se produire en des points du goujon situés à l'intérieur de la cavité de la tige ou de la mèche, ce qui rend difficile l'enlèvement du goujon cassé.
Il est cependant connu de faire en sorte que le goujon s'en- gage librement dans les cavités de la tige et de la mèche, de façon à pouvoir être séparé aisément de ces deux organes. L'in- vention se rapporte à cette construction particulière et vise à apporter des perfectionnements dans les tranchants de la mèche, de façon à assurer une efficacité et une longévité plus grandes au tranchant ou aux tranchants de la mèche, ainsi qu'une vitesse de forage plus élevée, avec cet avantage supplémentaire que, lors- que la durée utile du bord tranchant s'étend au-delà du moment auquel a lieu la rupture du goujon, ce dernier peut être remplacé, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de rejeter la mèche alors que ces tranchants peuvent encore fournir du travail utile.
L'invention vise en outre des moyens permettant d'enlever aisément le goujon de la mèche et de la tige et de le remplacer lorsque c'est nécessaire.
Un trépan du type sus-indiquë, établi selon l'invention, comporte: une mèche présentant,sur sa face active, .au moins un
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tranchant, et, à son extrémité postérieure, une cavité taraudée; une tige dont une extrémité vient abouter l'extrémité postérieure de la mèche et qui est munie d'une cavité taraudée, co-axiale avec la cavité de la mèche; et, un organe de liaison ou goujon fileté qui s'engage dans les cavités de la tige et de la mèche de façon à maintenir leurs extrémités aboutées en contact, ce goujon pouvant tourner par rapport à la tige et à la mèche, de manière à constituer un organe de liaison flottant, le ou les tranchants de la mèche étant constitués en un métal ou alliage dur et étant brasés ou appliqués d'une autre manière convenable à la face active de la mèche.
Le trépan peut être creux de façon à permettre le passage d'un courant d'eau destiné à emporter les matières détachées par la face active du trépan. Ce passage est constitué par un canal axial dans la tige et le goujon et un canal axial dans la mèche, s'étendant depuis la cavité jusqu'à la face active de celle-ci, ou bien, un ou plusieurs canaux peuvent se diriger depuis la cavité jusqu'à la paroi limite latérale de la mèche.
Le métal ou alliage dur formant les tranchants de la mèche peut se présenter sous la forme d'une ou de plusieurs pièces in- sérées ou rapportées, ajustées dans une ou plusieurs rainures ou gorges prévues dans la face active de la mèche, une couche de métal pouvant être interposée entre la ou les dites pièces et la ou les rainures, cette couche pouvant être constituée par le métal de brasage ou de soudure, utilisé pour fixer les dites pièces sur la face active de la mèche.
Les pièces insérées peuvent être constituées en carbure de tungstène ou autre métal ou alliage dur obtenu par concrétion, et présenter des tranchants en V inversé.
Le ou les tranchants peuvent présenter une forme rectiligne ou convexe et être de préférence exempts de coins à angle aigu..
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Lorsqu'on prévoit plusieurs tranchants, ceux-ci doivent être disposés côte à côtes en croix ou de toute autre manière appropriée.
L'organe de liaison flottant présente de préférence la forme d'un goujon fileté creux ayant un diamètre uniforme sur toute sa longueur, laquelle est inférieure à la longueur combinée des cavités de la mèche et de la tige,, de sorte que chaque extré- mité de ce goujon est écartée de l'extrémité intérieure de la cavité correspondante.
Le dessin annexé représente un mode d'exécution d'un trépan à roches selon l'invention. Dans ce dessin:
Fig. 1 est une élévation, la tige du trépan étant montrée en coupe longitudinale.
Fig. & est une vue en plan correspondante.
Fig.5 est une élévation en coupe selon la ligne III-III de la Fig. , de la mèche et du goujon, la tige étant omise.
10 désigne une mèche de trépan à faces tranchantes cruci- formes, dont les tranchants sont formés sur quatre pièces insérées 11 en métal ou alliage dur, logées dans deux gorges diamétrales la taillées dans le métal de la mèche à angle droit l'une par rapport à l'autre. Ces gorges présentent un fond plat afin de constituer une assise pour les surfaces planes compléments ires des bases des pièces insérées.
La mèche 10 converge vers son extrémité postérieure, laquelle présente une face plane 13 et une cavité taraudée 14. Dans cette dernière s'engage un goujon fileté creux 15, lequel constitue l'organe permettant de réunir la mèche amovibleent à la tige creuse 16, cette dernière présentant une cavité taraudée 17 destinée à recevoir le goujon 15.
Les (pâtre pièces 11 sont fixées dans les deux gorges le par brasage, de telle sorte que leurs extrémités extérieures soient
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situées à l'intérieur du périmètre de la mèche. Au point de rencontre des extrémités intérieures de ces pièces, on interpose entre ces extrémités des plaquettes 18 en acier doux ou autre métal convenable, de façon à faciliter l'adhérence mutuelle des pièces insérées, vu qu'il a été constaté que celles-ci se bra- sent d'une manière plus satisfaisante à un autre métal qu'entre elles. Les faces exposées de ces pièces présentent la forme d'un V inversé, de façon à constituer les tranchants de la mèche.
La mèche présente une série de 'canaux 19 qui s'étendent du /limite/ fond de la cavité 14 à la paroi/latérale de la mèche et qui, conjointement avec le canal 20 formé dans le goujon creux 15 et le canal 1 formé dans la tige creuse 16, constitue une canali- sation par laquelle l'eau arrive à la face active de la mèche dans le but d'emporter les matières détachées par le trépan.
La face en bout de la tige forme un joint à fleur avec la face en bout 13 de la mèche, le goujon 15 présentant une longueur inférieure à la longueur totale combinée des cavités 14 et 17 de la mèche et de la tige, de sorte que ce goujon peut être écarté de l'extrémité de l'une des cavités 14 ou 17, ou des deux, for- mant ainsi un organe de liaison flottant pouvant être aisément enlevé tant de la tige 16 que de la mèche 10, lorsque ces deux éléments sont séparés l'un de l' autre.
Deplus, les faces aboutées de la tige et de la mèche seront maintenues en contact en dépit d'un léger mouvement axial du gou- jon, lequel peut se produire lors du fonctionnement du trépan, vu que le goujon peut tourner librement tant par rapport a la tige qu'à la mèche, de sorte que les coups de percussion seront trans- mis directement par la tige à la mèche uniquement par l'intermé- diaire de leurs faces extrêmes aboutées et que le goujon sera ainsi soustrait à ces coups même au cas où il viendrait à effectuer un léger déplacement axial.