FR2856001A1

FR2856001A1 - Diamond drilling crown for e.g. building, has cylindrical head screwed to cylindrical body along screwing direction, where threading of either body or head is cut to thickness of wall of body

Info

Publication number: FR2856001A1
Application number: FR0307140A
Authority: FR
Inventors: Aldo Antz; De Bearn Laurent Despalle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2003-06-13
Publication date: 2004-12-17

Abstract

The crown has a cylindrical body (1) coupled to an end to a cylindrical head (2). Outer and inner walls of the body and head are respectively aligned to form smooth walls. The head is screwed to the body along a screwing direction. Threading of either the body or the head is cut to a thickness of the wall of the body. Depth of the threading is between 1/4 and 1/6 of the thickness of the wall. An independent claim is also included for a method for replacing a used head in a drilling crown.

Description

COURONNE POUR FORAGE AU DIAMANT POUR LE BATIMENT ET LES TRAVAUX PUBLICSCROWN FOR DIAMOND DRILLING FOR BUILDING AND PUBLIC WORKS

La présente invention se rapporte au domaine du bâtiment et des 5 travaux publics et, plus particulièrement, à une couronne pour forage au diamant permettant de forer des passages dans les bâtiments, les édifices et les ouvrages de travaux publics. La couronne pour forage qui constitue un foret tubulaire permet notamment de forer le béton et autres matériaux de construction. The present invention relates to the field of building and public works and, more particularly, to a crown for diamond drilling for drilling passages in buildings, buildings and public works. The drill bit which constitutes a tubular drill makes it possible in particular to drill concrete and other construction materials.

On connaît déjà une couronne pour forage au diamant qui comprend un corps cylindrique relié par soudure, à une première extrémité, à une tête cylindrique dont le bord libre est muni de segments diamantés. Par segments diamantés, on entend dans le présent mémoire également une bague diamantée continue, les segments diamantés ne se présentant pas sous 15 forme de dents. Un segment diamanté, à la différence d'une dent en carbure, attaque le matériau à perforer suivant une surface de contact, alors qu'une dent attaque en son extrémité suivant une ligne de contact avec arrachement des copeaux. Celui-là est un outil abrasif, alors que celui-ci est un outil de coupe. La tête cylindrique comporte, à l'autre extrémité, un moyen de liaison 20 à un dispositif d'entraînement en rotation suivant un sens et d'application d'une force axiale. Les surfaces extérieure et intérieure du corps et de la tête sont respectivement alignées de manière à former des parois lisses. Pour forer un passage dans un mur en béton, on entraîne en rotation la couronne et on la fait se déplacer suivant son axe de sorte que les segments diamantés 25 attaquent le mur et y découpent une carotte qui peut sortir du corps et de la tête cylindrique, sans difficulté, puisque leur paroi intérieure est lisse, la couronne elle-même pouvant également sortir sans difficulté du mur, puisque les parois extérieures du corps et de la tête sont lisses. There is already known a crown for diamond drilling which comprises a cylindrical body connected by welding, at a first end, to a cylindrical head whose free edge is provided with diamond segments. By diamond segments is meant in the present specification also a continuous diamond ring, the diamond segments not being in the form of teeth. A diamond segment, unlike a carbide tooth, attacks the material to be perforated along a contact surface, while a tooth attacks at its end along a contact line with chip removal. This one is an abrasive tool, while this one is a cutting tool. The cylindrical head comprises, at the other end, a connection means 20 to a device for driving in rotation in a direction and applying an axial force. The outer and inner surfaces of the body and the head are aligned respectively so as to form smooth walls. To drill a passage in a concrete wall, the crown is rotated and moved along its axis so that the diamond segments 25 attack the wall and cut a core therein which can come out of the body and the cylindrical head , without difficulty, since their inner wall is smooth, the crown itself can also exit without difficulty from the wall, since the outer walls of the body and of the head are smooth.

Lorsque les segments diamantés sont usés, il faut prendre une autre 30 couronne pour forage. On a déjà proposé de désouder par chauffage tête cylindrique usée et de souder au corps une tête cylindrique neuve munie de segments diamantés neufs. Cette opération de soudage ne se fait pas habituellement sur le chantier même, car il faudrait disposer d'un poste de soudure et d'un personnel qualifié pour cette opération, d'autant qu'il faut faire 35 en sorte que les parois restent bien lisses. Il s'ensuit une perte de temps considérable et une immobilisation peu rentable de la couronne pour forage au diamant et de la machine qui l'entraîne. When the diamond segments are worn, another 30 crown must be taken for drilling. It has already been proposed to desolder by heating a worn cylindrical head and to weld to the body a new cylindrical head provided with new diamond segments. This welding operation is not usually done on the site itself, since it would be necessary to have a welding station and qualified personnel for this operation, especially since it is necessary to ensure that the walls remain well smooth. This results in a considerable loss of time and an unprofitable immobilization of the crown for diamond drilling and of the machine which drives it.

L'invention remédie à ces inconvénients par une couronne pour forage au diamant, dont on peut remplacer la tête usée par des opérations 5 plus simples, prenant moins de temps et pouvant même s'effectuer sur le chantier, tout en obtenant une vitesse de pénétration aussi bonne que jusqu'ici.. The invention overcomes these drawbacks with a crown for diamond drilling, the worn head of which can be replaced by simpler operations, taking less time and which can even be carried out on site, while obtaining a penetration speed. as good as so far ..

Suivant l'invention, la tête est vissée au corps suivant un même sens de vissage au sens de rotation, le filetage de l'un du corps ou de la tête 10 étant taillé dans son épaisseur de paroi, la profondeur, c'est-à-dire le diamètre sur flancs tel que défini par la norme filetage ISO, du filetage représentant entre 1/4 et 1/6 de l'épaisseur de la paroi. According to the invention, the head is screwed to the body in the same direction of screwing in the direction of rotation, the thread of one of the body or of the head 10 being cut in its wall thickness, the depth, ie ie the diameter on the sides as defined by the ISO thread standard, of the thread representing between 1/4 and 1/6 of the thickness of the wall.

Comme la tête est vissée au corps, il suffit de la dévisser et de visser une tête neuve pour remplacer une tête usée. Comme le filetage de l'un 15 du corps ou de la tête est taillé dans son épaisseur, on conserve, malgré le vissage, des parois lisses tant intérieure qu'extérieure. Comme la paroi reste mince, la couronne peut encore bien pénétrer sans trop d'effort. Mais malgré la petite profondeur du filetage et bien que cette profondeur aille à l'encontre de la norme ISO de même épaisseur, il ne se produit ni rupture, ni dévissage, 20 car les efforts d'une couronne à segments diamantés qui attaque par abrasion ne sont pas de même nature que s'il y avait des dents avec enlèvement de copeaux,. Ce type de pas (ou filet) présente pour cette application, les avantages d'une faible profondeur de fond de filet, ce qui permet de conserver une fine paroi pour limiter la résistance à la pénétration de l'outil pendant le 25 perçage et d'augmenter le nombre de spires afin de renforcer considérablement la résistance de l'assemblage tête/corps. De manière inattendue, il s'avère que l'on peut, dans ce cas particulier, enfreindre la norme, sans pour autant rendre le vissage inopérant et fragile, avec l'avantage déterminant de conserver une paroi mince nécessaire à l'obtention 30 d'une bonne vitesse de pénétration identique aux couronnes monoblocs déjà connues. As the head is screwed to the body, just unscrew it and screw a new head to replace a worn head. As the thread of one of the body or of the head is cut in its thickness, we keep, despite the screwing, smooth walls both inside and outside. As the wall remains thin, the crown can still penetrate well without much effort. But despite the small depth of the thread and although this depth goes against the ISO standard of the same thickness, neither breakage nor unscrewing takes place, because the efforts of a crown with diamond segments which attacks by abrasion are not of the same nature as if there were teeth with removal of shavings. This type of pitch (or thread) has, for this application, the advantages of a shallow depth of the bottom of the thread, which makes it possible to retain a thin wall to limit the resistance to penetration of the tool during drilling and d '' increase the number of turns in order to considerably strengthen the resistance of the head / body assembly. Unexpectedly, it turns out that it is possible, in this particular case, to violate the standard, without making the screwing ineffective and fragile, with the determining advantage of retaining a thin wall necessary for obtaining 30 d '' a good penetration speed identical to the one-piece crowns already known.

Par même sens de vissage, on entend que l'on visse la tête dans le sens des aiguilles d'une montre et que le sens de rotation est celui des aiguilles d'une montre. On peut aussi donner à ces deux mouvements 35 ensemble le sens inverse des aiguilles d'une montre. By the same screwing direction is meant that the head is screwed in a clockwise direction and that the direction of rotation is that of a clockwise. These two movements can also be given together in a counterclockwise direction.

De préférence, la paroi du corps ou de la tête a une épaisseur comprise entre 2 mm et 5 mm, de préférence entre 2 et 3 mm qui est d'autant plus grande que le diamètre de carottage est grand, ce qui permet de ne pas avoir une grande résistance à la pénétration et ainsi un petit temps de perçage. Preferably, the wall of the body or of the head has a thickness of between 2 mm and 5 mm, preferably between 2 and 3 mm, which is all the greater the larger the core diameter, which makes it possible not to have a high resistance to penetration and thus a short drilling time.

De préférence, le diamètre extérieur du corps est supérieur à 45 mm, de préférence à 50 mm, et inférieur ou égal à 300 mm. On a trouvé que grâce à l'utilisation de segments diamantés qui attaquent par pure abrasion due au frottement, sans enlever des copeaux comme le ferait des dents, on 10 peut réaliser des diamètres relativement grands tels qu'on a besoin pour le bâtiment et les travaux publics, parce que le filetage est moins soumis ainsi à des contraintes et on peut aussi adapter un filetage qu'il est possible de réaliser dans des parois minces comme le sont nécessairement celles du corps de grands diamètre soudés longitudinalement. Preferably, the outside diameter of the body is greater than 45 mm, preferably 50 mm, and less than or equal to 300 mm. It has been found that through the use of diamond segments which attack by pure abrasion due to friction, without removing shavings like teeth would, relatively large diameters can be made as needed for the building and public works, because the thread is thus less subjected to constraints and one can also adapt a thread which it is possible to carry out in thin walls as are necessarily those of the body of large diameter welded longitudinally.

Suivant un mode de réalisation préféré, la tête comporte des moyens de dévissage et suivant un mode de réalisation tout à fait déterminant pour la mise en pratique sur le chantier, les moyens de dévissage comprennent deux trous diamétralement opposés ménagés dans la tête. La fabrication de la couronne pour forage ainsi perfectionnée est très simple et il 20 suffit pour dévisser la tête sur le chantier d'introduire une barre dans les deux trous et de s'en servir pour dévisser la tête avec un bras de levier. Cette démultiplication de la force est nécessaire car, bien souvent, après une utilisation assez longue, la tête est difficile à dévisser du corps. According to a preferred embodiment, the head comprises unscrewing means and according to an entirely decisive embodiment for putting it into practice on site, the unscrewing means comprise two diametrically opposite holes made in the head. The manufacture of the crown for drilling thus improved is very simple and it suffices to unscrew the head on the site to introduce a bar in the two holes and to use it to unscrew the head with a lever arm. This reduction in force is necessary because, very often, after a fairly long use, the head is difficult to unscrew from the body.

L'invention vise également un procédé pour remplacer une tête 25 d'une couronne pour forage au diamant qui consiste à utiliser une couronne pour forage au diamant suivant l'invention, à dévisser la tête en mettant une barre dans les deux trous diamétralement opposés, ménagés dans la tête et en appliquant un couple de rotation à la tête à l'aide de la barre et à revisser une tête neuve sur le corps cylindrique. The invention also relates to a method for replacing a head of a crown for diamond drilling which consists in using a crown for diamond drilling according to the invention, to unscrew the head by putting a bar in the two diametrically opposite holes, formed in the head and applying a torque to the head using the bar and screwing a new head onto the cylindrical body.

La figure unique du dessin annexé illustre l'invention. The single figure of the accompanying drawing illustrates the invention.

La couronne pour forage au diamant représentée à la figure 1, est à l'exception de segments en diamant, en métal résistant. Elle comprend un corps 1 cylindrique d'une épaisseur de paroi de 2 mm et d'un diamètre de 120 mm, relié à une première extrémité à une tête 2 cylindrique de même 35 diamètre, dont le bord libre est muni de segments 3 diamantés par soudure. The crown for diamond drilling shown in FIG. 1 is, with the exception of diamond segments, of resistant metal. It comprises a cylindrical body 1 with a wall thickness of 2 mm and a diameter of 120 mm, connected at one end to a cylindrical head 2 of the same diameter, the free edge of which is provided with segments 3 diamond-coated by welding.

Le corps 1 cylindrique comporte à l'autre extrémité un flasque 4 de fermeture relié rigidement à un tenon 5 à six pans destiné à pénétrer dans le bout d'un arbre d'entraînement qui n'est pas représenté et qui est destiné à entraîner en rotation la couronne pour forage dans un sens et à lui appliquer une force axiale. The cylindrical body 1 has at the other end a closing flange 4 rigidly connected to a tenon 5 with a hexagon intended to penetrate the end of a drive shaft which is not shown and which is intended to drive in rotate the crown for drilling in one direction and apply an axial force to it.

Alors que la tête 2 est en général à paroi lisse, I'extrémité de la tête 2 opposée aux segments 3 diamantés comporte une partie 6 filetée d'une profondeur de 0,5 mm (1/4 des 2 mm de l'épaisseur), destinée à se visser dans une partie 7 taraudée de même profondeur prévue à l'extrémité en regard du corps 1 qui pour le reste est lui aussi lisse. La partie 7 taraudée est 10 taillée dans l'épaisseur de la paroi latérale du corps 1. Le sens de vissage est le même que le sens de rotation. Ils ont tous deux un pas à droite. While the head 2 is generally with a smooth wall, the end of the head 2 opposite the diamond segments 3 has a threaded part 6 with a depth of 0.5 mm (1/4 of the 2 mm thickness) , intended to be screwed into a tapped part 7 of the same depth provided at the opposite end of the body 1 which for the rest is also smooth. The threaded part 7 is cut in the thickness of the side wall of the body 1. The screwing direction is the same as the direction of rotation. They both have one step to the right.

La tête 2 comporte deux trous 8, diamétralement opposés. The head 2 has two diametrically opposite holes 8.

Pour remplacer une tête 2 usée, on la dévisse en s'aidant d'une barre enfilée dans les deux trous 8 et on visse une nouvelle tête 2 dans le 15 corps 1, suivant le sens de la flèche. To replace a worn head 2, it is unscrewed with the help of a bar threaded into the two holes 8 and a new head 2 is screwed into the body 1, in the direction of the arrow.

Claims

1. Crown for diamond drilling, for building and public works comprising a cylindrical body (1) connected at one end to a cylindrical head (2) whose free edge is provided with diamond segments (3) 5 and comprising the other end means (5) for connection to a device for rotating in a direction and for applying an axial force, the exterior and interior surfaces of the body (1) and of the head (2) being respectively aligned so as to form smooth walls, characterized in that the head (2) is screwed to the body (1) in a direction of screwing which is the same as the direction of rotation, the threading of one of the body (1) or of the head (2) being cut in its wall thickness, the depth of the thread representing between 1/4 and 1/6 of the thickness of the wall.

2. Crown for diamond drilling, for building and public works, according to claim 1, characterized in that the head (2) comprises means (8) for unscrewing.

3. Crown for diamond drilling, for building and public works, according to claim 2, characterized in that the unscrewing means 20 comprise two diametrically opposite holes (8) formed in the head (2).

4. Crown for diamond drilling, for building and public works, according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outside diameter of the body is greater than 45 mm.

Crown for diamond drilling, for building and public works, according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the wall of the body or of the head has a thickness of between 2 mm and 5 mm, preferably 30 between 2 and 3 mm.

6. Crown for diamond drilling, for building and public works, according to claim 5, characterized in that the thickness is between 2 and 3 mm.

7. The use of a crown according to claims 1 to 6 for drilling holes in the field of building and public works.

8. Method for replacing a worn head in a crown for 5 drilling, according to claim 3, characterized in that it consists in putting a bar in the holes (8) of the head (2), in unscrewing the head (2 ) of the body (1) by applying a torque using the bar and screwing a new head onto the body (1).