CA2129725C - Diamond drill - Google Patents
Diamond drillInfo
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- CA2129725C CA2129725C CA002129725A CA2129725A CA2129725C CA 2129725 C CA2129725 C CA 2129725C CA 002129725 A CA002129725 A CA 002129725A CA 2129725 A CA2129725 A CA 2129725A CA 2129725 C CA2129725 C CA 2129725C
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- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
- B28D1/02—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing
- B28D1/12—Saw-blades or saw-discs specially adapted for working stone
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Abstract
Une foreuse à béton pour diamètres de 0, 5 mètre et plus nécessite le perçage antérieur d'un trou de 5 cm pour appuyer un arbre fileté dont un bout en biseau sert de moyen de calage dans la surface de travail et à centrer le forage. L'avance de l'outil à l'intérieur de la surface à forer est contrôlée par un écrou qui visse dans la partie filetée de l'arbre. L'eau d'alimentation remplit une chambre formée par le tambour de la scie emporte-pièce et la surface à forer. L'eau est forcée à circuler le long de la surface de coupe et par conséquent facilite lalubrification du trépan. Avec cet équipement de forage un opérateur peut travailler seul dans toutes les directions incluant la possiblité de forer dans un plafond.A concrete drilling machine for diameters of 0.5 meters and more requires the prior drilling of a 5 cm hole to support a threaded shaft whose beveled end serves as a wedging means in the work surface and to center the drilling. The advance of the tool inside the surface to be drilled is controlled by a nut which screws into the threaded part of the shaft. The feed water fills a chamber formed by the hole saw drum and the surface to be drilled. Water is forced to flow along the cutting surface and therefore facilitates lubrication of the drill bit. With this drilling equipment an operator can work alone in all directions including the possibility of drilling in a ceiling.
Description
2 ~ 2 ~ 7 2 s FOREUSE AU DIAMANT
MÉMOIRE DESCRIPTIF
Champ de l'invention Cette invention est reliée au champ de l'équipement de forage au diamant et, 5 de façon plus particulière, au domaine des forages de grands diamètres dans le béton à l'aide d'un outil pouvant opérer à différents angles.
Description de l'art antérieur Une recherche de l'art antérieur a révélé certains brevets apparentés à
l'invention, tel que comme suit:
l0 WO 89/1081 Despres, novembre 1989, montre une scie emporte-pièce guidée par une meche. Lors de l'exécution du perçage, la scie emporte-pièce et la mèche tournent ensemble et la position relative de la scie emporte-pièce et de la mèche demeure la même sur l'axe de rotation. Lorsque le sens de rotation de la mèche guide est inversé et que la scie emporte-pièce est 15 bloquée, la mèche guide et la carotte de perçage sont extraites du trou. Ce système possède le potentiel pour forer des trous de grands diamètres dans le béton. Cependant, il n'apporte aucun moyen d'ajout d'agent de lubrification et de refroidissement et d'évacuation des boues de forage. De plus, ce système pour effectuer des forages du bas vers le haut nécessite l'utilisation 20 d'une machine supplémentaire pour pousser dans le cas de forages de grand diamètre.
US 4,620,823 ~Iillestad, 4 novembre 1986, montre un tour portatif placé au bout d'un tuyau et à l'extérieur comme moyen de coinçage afin d'usiner facilement la partie intérieure du bout. L'avancement de l'outil coupant est 25 régi par un écrou mobile le long d'un arbre fileté. Le système est complexe a cause d'un mécanisme d'engrenage interne et devrait par conséquent devenir coûteux et embarrassant pour des applications telles que le forage au diamant A~
lalq8751.doc 96-11-12 ~ 2 q 2 9 7 ~ 5 dans le béton. De plus, comme pour le brevet précédent, aucun moyen de transport des boues de forage n'est prévu.
US 4,911,253 Cliche, 27 mars 1990, décrit un collecteur de carotte et de liquide de forage. Cependant, ce système nécessite un apport d'eau à la zone 5 de forage, aussi la présence d'au moins un second opérateur manoeuvrant un boyau est requise pour injecter de l'eau sur la tige de forage à des fins de refroidissement et de lubrification. De plus, il n'y a pas d'indication précise concernant le centrage du trou sur la surface de béton et le taux d'avancement de la mèche.
l0 BE 493209 Victor Products, 2 mai 1950, illustre un dispositif d'avancement d'une perforatrice de roches dures utilisant un tampon d'ancrage creux fixé
sur la surface de la roche et un mécanisme d'avancement combiné avec le tampon d'ancrage et avec la perforatrice. Lors de la rotation de la tige de la perforatrice à travers le tampon d'ancrage, le trépan avance grâce à des filets 15 sur les parois du tampon. Ce système comporte trois désavantages: ( l ) le taux d'avancement est dépendant du taux de rotation de la mèche; (2) la taille du trou est limitée par la taille du trépan, ce qui signifie que différents trépans sont requis pour différents diamètres de trou de forage; (3) aucun liquide de refroidissement ou de lubrification n'est utilisé lors du forage.
20 US 4,902,174 Thompson, 20 février 1990, décrit un système dans lequel un collet externe est utilisé pour protéger et centrer les appareils de forage. Un système de collet de ce type est impossible à utiliser sur des surfaces planes.
WO 83/02728 TRI-TOOL, 18 août 1983 décrit une machine portative utilisée pour usiner les extrémités de tuyaux afin de les préparer pour la 25 soudure. Cette machine permet de travailler dans des endroits où l'espace est très restreint. Ce système utilise un mandrin de calage extensible qui sert à
agripper radialement l'intérieur d'un tuyau et ainsi bloquer l'outil en place.
A ~
t~ 9 7 2 5 Cet outil est donc utile pour travailler l'intérieur d'une cavité déjà existanteet non pour effectuer des forages.
US 3,825,362 l~ougen, 23 juillet 1974, montre un couteau annulaire en forme de tasse servant à percer des trous. L'outil est équipé d'une pointe montée sur 5 un ressort qui sert à centrer le forage, mais non à le supporter. De plus, l'outil n'est pas doté d'un système d'évacuation des débris de forage.
DE 3724-232-A Fein, 2 février 1989, montre une foreuse à diamant montée sur un pilier fixé à une base. Cet équipement de forage comporte un support externe pour la scie emporte-pièce. Cependant ce type de système comprend 10 plusieurs supports en porte-à-faux qui le rendent instable et limité en puissance. De plus, lorsque le système est utilisé à un certain angle -FIG.5--les fixations du cylindre se placent en porte-à-faux, ce qui limite encore plus l'utilisation d'un tel équipement de forage. Finalement, le diamètre du trépan est limité à 30 cm.
US 306477 Fuller, 14 octobre 1984, montre une tige de forage couplée avec un trépan à pointes de diamant supporté par une structure en pont --FIG.6--qui peut permettre des forages de large diamètre, mais en modifiant les dimensions du système de façon substantielle. De plus, cet équipement de forage est très volumineux et par conséquent requiert un grand espace.
WO 88/02290 TRI-TOOL, 7 avril 1988, illustre un tour portatif muni d'une tête de coupe assemblée sur un mandrin creux servant d'arbre. Un système de blocage 62 est utilisé à la fin de l'arbre d'assemblage 50 afin de protéger et de centrer le système de forage. Le mécanisme de forage est monté sur un arbre fileté 32 permettant le mouvement de la mèche. Un écrou de serrage manuel 90 pousse 80 vers la pièce 62. Ce système ne possède pas la capacité
d'apporter de l'eau ou une boue de forage autrement que par des moyens e~c$ernes.
A RÉSUMÉ DE L'INVENTION
~ a 1 ~ g 7 2 s Les objectifs de l'invention sont les suivants:
1- Remédier au problème du forage de trous de large diamètre (plus de û,5 m) dans le béton à l'aide d'un outil compact, simple et facile à adapter sur une mèche existante.
5 2- Fournir une machine qui permet de forer à des profondeurs variables en changeant de mèche ou d'arbre de support de la mèche. 2 ~ 2 ~ 7 2 s DIAMOND DRILL
DESCRIPTIVE MEMORY
Scope of the invention This invention relates to the field of diamond drilling equipment and, 5 more specifically, in the field of large diameter drilling in concrete using a tool that can operate at different angles.
Description of the Prior Art A search of the prior art has revealed certain patents related to the invention, as follows:
l0 WO 89/1081 Despres, November 1989, shows a guided hole saw by a wick. When drilling, the hole saw and the drill bit rotate together and the relative position of the hole saw and of the wick remains the same on the axis of rotation. When the meaning of rotation of the guide bit is reversed and the hole saw is 15 blocked, the drill bit and the drill core are extracted from the hole. This system has the potential to drill large diameter holes in the concrete. However, it does not provide any means of adding lubrication agent and cooling and disposal of drilling mud. In addition, this system for drilling from the bottom up requires the use 20 of an additional machine to push in the case of large boreholes diameter.
US 4,620,823 ~ Iillestad, November 4, 1986, shows a portable tower placed at end of a pipe and outside as a wedge for machining easily the inner part of the tip. The progress of the cutting tool is 25 governed by a movable nut along a threaded shaft. The system is complex a due to an internal gear mechanism and should therefore become expensive and embarrassing for applications such as diamond drilling A ~
lalq8751.doc 96-11-12 ~ 2 q 2 9 7 ~ 5 in concrete. In addition, as with the previous patent, no means of transport of drilling mud is not planned.
US 4,911,253 Cliche, March 27, 1990, describes a carrot and drilling fluid. However, this system requires a supply of water to the area 5 drilling, also the presence of at least a second operator operating a hose is required to inject water onto the drill pipe for the purpose of cooling and lubrication. In addition, there is no specific indication concerning the centering of the hole on the concrete surface and the rate advancement of the wick.
l0 BE 493209 Victor Products, May 2, 1950, illustrates a advancement system a hard rock drill using a fixed hollow anchor pad on the rock surface and a advancement mechanism combined with the anchor pad and with the hole punch. When rotating the rod of the hole punch through the anchor pad, the drill bit advances with threads 15 on the buffer walls. This system has three disadvantages: (l) the progress rate is dependent on the rotation rate of the drill bit; (2) the hole size is limited by the size of the drill bit, which means that different drill bits are required for different borehole diameters; (3) none coolant or lubrication is only used when drilling.
20 US 4,902,174 Thompson, 20 February 1990, describes a system in which a external collar is used to protect and center the drilling rigs. A
such a collet system is impossible to use on flat surfaces.
WO 83/02728 TRI-TOOL, August 18, 1983 describes a portable machine used to machine pipe ends to prepare them for 25 welding. This machine allows you to work in places where space is very limited. This system uses an extendable chuck which is used to grab the inside of a pipe radially and lock the tool in place.
A ~
t ~ 9 7 2 5 This tool is therefore useful for working inside an already existing cavity and not for drilling.
US 3,825,362 l ~ ougen, July 23, 1974, shows a shaped annular knife cup used for drilling holes. The tool is equipped with a point mounted on 5 a spring which serves to center the borehole, but not to support it. Furthermore, the tool does not have a drilling debris removal system.
DE 3724-232-A Fein, 2 February 1989, shows a mounted diamond drill on a pillar attached to a base. This drilling equipment includes a support external for the hole saw. However, this type of system includes 10 several cantilever supports which make it unstable and limited in power. In addition, when the system is used at a certain angle -FIG.5--cylinder fasteners are cantilevered, which further limits the use of such drilling equipment. Finally, the diameter of the drill bit is limited to 30 cm.
US 306477 Fuller, October 14, 1984, shows a drill pipe coupled with a diamond point drill bit supported by a bridge structure --FIG.6--which can allow large diameter drilling, but by modifying the system dimensions substantially. In addition, this equipment drilling is very bulky and therefore requires a large space.
WO 88/02290 TRI-TOOL, April 7, 1988, illustrates a portable lathe provided with a cutting head assembled on a hollow mandrel serving as a shaft. A system of blocking 62 is used at the end of the assembly shaft 50 in order to protect and to center the drilling system. The drilling mechanism is mounted on a threaded shaft 32 allowing movement of the drill bit. A tightening nut manual 90 pushes 80 towards room 62. This system does not have the capacity bring water or drilling mud other than by means e ~ c $ ernes.
SUMMARY OF THE INVENTION
~ a 1 ~ g 7 2 s The objectives of the invention are as follows:
1- Address the problem of drilling large diameter holes (more than û, 5 m) in concrete using a compact tool, simple and easy to adapt to an existing wick.
5 2- Provide a machine that allows drilling at variable depths changing wick or wick support shaft.
3- Minimiser l'espace nécessaire à la partiè motrice de la machine, voire en deçà de la surface supérieure de la mèche. Cet avantage permet le déplacement de la machine par un ou deux hommes.
10 4- Procurer un système capable de forer selon n'importe quel angle par rapport à la surface à forer.
5- Utiliser un arbre stationnaire fileté servant d'axe central au forage et autour duquel se déplace de façon hélicoïdale un rotor mu par un moteur hydraulique accouplé au moyen d'une crémaillère, au rotor étant attachée une 15 scie emporte-pièce possédant la capacité de forer, dans toutes les directions et a différents angles, des trous de large diamètre.
Un objectif corollaire est de fournir un support au centre de la carotte pour I'extraire du trou de forage.
6- Procurer un système d'alimentation en eau pouvant fournir suffisamment 2~ de pression afin de permettre l'humidification de la surface de coupe même si la direction de forage est orientée vers le haut.
La description de l'invention et les dessins l'accompagnant aident à mieux comprendre les caractéristiques et les avantages mentionnés ci-haut:
FIG. 1 est une perspective de l'outil;
25 FIG.2 est une coupe longitudinale de l'outil, FIG.3 est une vue de côté de l'outil montrant le mécanisme d'entraînement;
FIGS.3A est une vue agrandie de la FIG.3 et qui montre une baïonnette en position verrouillée;
A -~
~ 9 7 ~ ~
FIG.3B est une vue de section selon la ligne B-B de la FIG.3A;
FIG.3C est une vue de section selon la ligne C-C de la FIG.3B;
FIG.3D est une vue agrandie montrant une baïonnette en position non-verouillée;
5 Fig.3E est une vue de section selon la ligne E-E de la FIG.3D;
FIG.3F est une vue de section selon la ligne F-F de la FIG.3E;
FIG.4 est une vue agrandie d'une section selon la ligne 4-4 de la FIG.2;
FIG.S est une section montrant le système d'alimentation en eau;
FIGS.6, 7 et 8 sont des dessins de l'art antérieur: la FIG.6 illustre un forage 10 vers le bas, la FIG.7 illustre un forage à angle et la FIG.8 illustre une mèche de large diamètre.
En se référant à la FIG.1, les composantes principales de l'outil peuvent être identifiées au moyen des chiffres correspondants: un baril de scie emporte-pièce cylindrique 22 munie d'une tête de coupe au diamant au-dessus de 15 laquelle est raccordée un corps 24 rattaché à un moteur hydraulique 26. Le corps 24 est surmonté par un écrou de tête 28 équipé avec des guidons 30.
L'écrou de tête 28 est mobile le long de la partie filetée d'un arbre creux 32 qui passe par le centre de l'outil et qui vient s'ancrer au moyen de deux biseaux dans le bloc de béton 20. Un bras de retenue 34 est attaché au corps 20 24 d'un bout et s'appuie sur une quelconque structure à l'autre bout. La partie filetée de l'arbre creux 32 comprend un écrou de serrage de tête 36 --FIG.2--, une tête 38 apparaissant en section, un corps fileté 40 et une extension 42 lisse au bout de laquelle se profile une cale angulaire 44. L'arbre 32 est creux et possède en son centre une vis intérieure 48 au bas de laquelle se 25 trouve une noix de serrage 50 et au haut de laquelle se trouve une noix supérieure 52, une rondelle 54 et un écrou de serrage de tête 36. L'arbre creux 32 dans sa partie filetée est disposé centralement par rapport au corps 24 et est entouré au bas par une plaque de retenue 56. L'assemblage complet ~97~S
corps 24, arbre creux 32 et plaque de retenue 56, est entouré d'une plaque mâle 58 montée sur un baril de scie 22 et pourvu d'organes mâles semblables à des baïonnettes 60. Une plaque de bronze femelle 62 est adaptée afin de recevoir les baïonnettes 60 et est aussi pourvue de dents 64 capables 5 d'entraîner une chaîne 66 mue par le moteur hydraulique 26. La plaque de bronze femelle 62 possède des ouvertures femelles 68 assez grandes pour permettre le passage des têtes en baïonnettes 60. Les baïonnettes ont un cou étroit qui fait saillie de la plaque mâle 58 et qui peut s'engager dans une partie étroite 70 des ouvertures femelles 68 quand la plaque de bronze 10 femelle 62 se déplace à partir d'une position de repos vers une position de travail. Au moment où la partie étroite 70 s'approche de la baïonnette de la plaque mâle 58, la plaque de bronze femelle entraîne la plaque mâle qui est déjà fixée par des vis d'attache 82 au baril de scie 22 en mouvement et prête à exécuter le procédé de creusage circulaire. La plaque femelle en rotation 15 est supportée axialement par des manchons en forme de L 72 et 74, chacun ajustable verticalement et formant un siège attaché au corps 24.
Le corps 24 --FIG.4-- comprend une bague centrale 76 entourée par un couvercle principal 78 disposé centralement sur la plaque de retenue 56 par des vis 80; une plaque de support 84 soudée 86 au couvercle principal 78 sert 20 de base aux items suivants: le moteur hydraulique 26, le bras de retenue 34, le cylindre primaire 88 destiné à retenir une poignée, un manchon de couvercle 90 et un garde chaîne 92. Appuyé sur le couvercle principal 78 on trouve des manchons de nylon à basse friction et en forme de "L" 72 et 74, le manchon inférieur 74 étant aussi retenu entre la plaque de retenue 56 et la 25 plaque femelle 62. Le manchon supérieur 72 est lui-même retenu entre le couvercle principal 78 du cylindre, la plaque femelle 62 et la plaque de support 84.
7 ~ s L'ensemble du bras comprend en plus du cylindre primaire 88 un bras de manchon inférieur 94, un manchon 96, un bras de manchon supérieur 98, un second cylindre de retenue 100 pour le manchon supérieur. Le cylindre de retenue 100 est soudé au manchon de couvercle 90. La bague centrale 76 est insérée entre l'arbre creux fileté 32 et le couvercle principal 78 ce qui fournit une translation aisée du couvercle principal 78 le long de l'arbre creux filetée 32. La friction est minime parce que les seules surfaces glissantes sont les crêtes des filets.
L'écrou de tête 28 mobile se visse dans les filets de l'arbre creux fileté 32 et se prolonge vers le bas dans l'espace entre le couvercle principal 78 et le manchon de couvercle 90. Le couvercle principal 78 contient dans sa partie supérieure un rebord supérieur 102, dirigé vers le bas, qui permet un ancrage vertical de l'écrou de tête 28. Le verrouillage est possible grâce à une rondelle de cuivre fendue 104 qui est placée sous le rebord supérieur 102 du couvercle principal 78. La rondelle est maintenue à l'écrou de tête 28 au moyen de vis 106. L'ouverture dans la rondelle fendue 104 permet un mouvement de l'ensemble autour du couvercle en dessous du rebord supérieur 102. Un espace 108 est ainsi laissé entre le rebord supérieur 102 et le muret intérieur 110 de l'écrou de tête 28. Quatre guidons 30 sont vissés à un angle de 30 degrés sur l'écrou de contrôle.
L'outil est assemblé en insérant la vis intérieure 48 ..FIG.2.. dans l'arbre creux fileté 32. Les noix de serrage 50 et la noix supérieure 52 sont ajoutées à l'écrou de tête 48. Les parties sont ensuite assemblées sur l'arbre creux fileté 32 dans l'ordre suivant: la plaque mâle 58 où seront éventuellement montés le baril de scie 22, la plaque de retenue 56, les premiers manchons inférieurs en forme de "L" 74, la plaque femelle 62, la chaîne 52 sur les dents 64 de la plaque femelle 62, la chaîne étant entraînée éventuellement par un moteur hydraulique 26, les seconds manchons supérieurs en forme de - r 2 1 29 7~ 5 L 72, la bague centrale 76 qui sera couverte par le couvercle principal 78, la rondelle fendue de cuivre 104. L'écrou de tête 28 est ensuite vissé sur l'arbre creux fileté 32. L'écrou de tête 28 est en fait la seule partie qui se visse sur l'arbre creux fileté 32. Le couvercle principal 78 est ensuite ajouté, les 5 guidons sont vissés sur les côtés de l'écrou de tête 28, et la manette est ensuite fixée à l'aide de vis 112. Finalement les autres parties, moteur hydraulique 26, bras de retenue 34 et le baril de scie 42 sont assemblées. Le système d'eau ..FIG.5.. de la configuration préférée inclut une valve de couplage 116, une ouverture 120 dans le corps 24, un adaptateur 122, un 10 tuyau d'eau 128 qui passe dans l'ouverture 124 dans le couvercle principal 78 dans la région de la vis 80 ..FIG.4.. L'eau est requise en tout temps pour protéger les diamants durant la coupe. L'eau passe à travers le couvert, un stator non-rotatif, et s'accumule dans la chambre formée par le baril de la foreuse et la surface de la carotte. A mesure que les dents creusent plus 15 profondément dans le matériel, la pression augmente parce que le volume de la chambre diminue dû au fait que la mèche s'enfonce dans le matériel. L'eau prise est donc poussée dans l'espace 126 entre le baril tournant et la carotte, lubrifiant ainsi la totalité de la surface de coupe tant à l'intérieur qu'à
l'extérieur. L'eau injectée est transportée au niveau du baril de scie 22 et la 20 pression résultante permet à l'eau de s'évacuer au bord du baril de la scie.
Dans la coupe surplombante, la carotte est maintenue en place grâce à un crochet de soutènement 128.
Pour utiliser l'outil, les étapes suivantes doivent être suivies:
1. Un opérateur creuse un trou guide 114 de 2 7/8" de diamètre dans le 25 ciment à la profondeur maximale en utilisant une méthode de forage conventionnelle.
2. L'opérateur insère l'écrou de tête 28 sur lequel sont montés les guidons 30 et le corps 24..FIG.2.. dans le trou guide 114.
A
~ 2 ~ 2 9 7 2 5 3. L'opérateur serre l'écrou de serrage de tête 36 pour forcer l'écrou inférieur sur la cale angulaire 44 le long de l'inclinaison 46 bloquant ainsi la tige centrale dans le trou guide 114. 3- Minimize the space required for the driving part of the machine, or even below the upper surface of the wick. This advantage allows the movement of the machine by one or two men.
10 4- Provide a system capable of drilling at any angle by relative to the surface to be drilled.
5- Use a stationary threaded shaft serving as a central axis for drilling and around which a rotor driven by a motor moves helically hydraulically coupled by means of a rack, to the rotor being attached a 15 hole saw with the ability to drill in all directions and at different angles, large diameter holes.
A corollary objective is to provide support in the center of the carrot for Extract it from the borehole.
6- Provide a water supply system that can provide enough 2 ~ pressure to allow humidification of the cutting surface itself if the direction of drilling is facing up.
The description of the invention and the accompanying drawings help better understand the features and benefits mentioned above:
FIG. 1 is a perspective of the tool;
FIG. 2 is a longitudinal section of the tool, FIG.3 is a side view of the tool showing the drive mechanism;
FIGS.3A is an enlarged view of FIG.3 and which shows a bayonet in locked position;
A - ~
~ 9 7 ~ ~
FIG.3B is a section view along line BB of FIG.3A;
FIG.3C is a section view along the line CC of FIG.3B;
FIG.3D is an enlarged view showing a bayonet in the non-position locked;
5 Fig.3E is a section view along the line EE of FIG.3D;
FIG.3F is a section view along the line FF of FIG.3E;
FIG.4 is an enlarged view of a section along line 4-4 of FIG.2;
FIG.S is a section showing the water supply system;
FIGS. 6, 7 and 8 are drawings of the prior art: FIG. 6 illustrates a drilling 10 downwards, FIG.7 illustrates an angle drilling and FIG.8 illustrates a drill bit large diameter.
Referring to FIG. 1, the main components of the tool can be identified by the corresponding figures: a barrel of saw cylindrical part 22 provided with a diamond cutting head above 15 which is connected a body 24 attached to a hydraulic motor 26. The body 24 is surmounted by a head nut 28 equipped with handlebars 30.
The head nut 28 is movable along the threaded part of a hollow shaft 32 which passes through the center of the tool and which is anchored by means of two bevels in the concrete block 20. A retaining arm 34 is attached to the body 20 24 at one end and is supported by any structure at the other end. The part threaded of the hollow shaft 32 includes a head tightening nut 36 --FIG.2--, a head 38 appearing in section, a threaded body 40 and an extension 42 smooth at the end of which an angular wedge 44 is profiled. The shaft 32 is hollow and has in its center an interior screw 48 at the bottom of which 25 finds a clamping nut 50 and at the top of which is a nut upper 52, a washer 54 and a head tightening nut 36. The shaft hollow 32 in its threaded part is arranged centrally relative to the body 24 and is surrounded at the bottom by a retaining plate 56. The complete assembly ~ 97 ~ S
body 24, hollow shaft 32 and retaining plate 56, is surrounded by a plate male 58 mounted on a saw barrel 22 and provided with similar male members bayonets 60. A female bronze plate 62 is adapted in order to receive bayonets 60 and is also provided with teeth 64 capable 5 to drive a chain 66 driven by the hydraulic motor 26. The plate bronze female 62 has female openings 68 large enough to allow the passage of the heads in bayonets 60. The bayonets have a neck narrow which protrudes from the male plate 58 and which can engage in a narrow part 70 of the female openings 68 when the bronze plate 10 female 62 moves from a rest position to a rest position job. As the narrow part 70 approaches the bayonet of the male plate 58, the female bronze plate drives the male plate which is already fixed by fastening screws 82 to the saw barrel 22 in motion and ready to execute the circular digging process. The rotating female plate 15 is axially supported by L-shaped sleeves 72 and 74, each vertically adjustable and forming a seat attached to the body 24.
The body 24 --FIG.4-- comprises a central ring 76 surrounded by a main cover 78 placed centrally on the retaining plate 56 by screws 80; a support plate 84 welded 86 to the main cover 78 serves 20 basic to the following items: the hydraulic motor 26, the retaining arm 34, the primary cylinder 88 intended to retain a handle, a sleeve cover 90 and a chain guard 92. Pressed on the main cover 78 on finds low friction and "L" shaped nylon sleeves 72 and 74, the lower sleeve 74 also being retained between the retaining plate 56 and the 25 female plate 62. The upper sleeve 72 is itself retained between the main cover 78 of the cylinder, the female plate 62 and the plate support 84.
7 ~ s The entire arm comprises, in addition to the primary cylinder 88, an lower sleeve 94, a sleeve 96, an upper sleeve arm 98, a second retaining cylinder 100 for the upper sleeve. The cylinder of retainer 100 is welded to the cover sleeve 90. The central ring 76 is inserted between the threaded hollow shaft 32 and the main cover 78 which provides easy translation of the main cover 78 along the shaft threaded hollow 32. Friction is minimal because the only surfaces slippery are the crests of the nets.
The movable head nut 28 is screwed into the threads of the threaded hollow shaft 32 and extends downward into the space between the main cover 78 and the cover sleeve 90. The main cover 78 contains in its part upper an upper edge 102, directed downwards, which allows anchoring vertical of the head nut 28. Locking is possible thanks to a split copper washer 104 which is placed under the upper edge 102 of the main cover 78. The washer is held at the head nut 28 at screw means 106. The opening in the split washer 104 allows a movement of the assembly around the cover below the upper rim 102. A space 108 is thus left between the upper edge 102 and the low wall interior 110 of the head nut 28. Four handlebars 30 are screwed at an angle 30 degrees on the control nut.
The tool is assembled by inserting the internal screw 48 ..FIG.2 .. in the shaft threaded hollow 32. The clamping nuts 50 and the upper nut 52 are added with the head nut 48. The parts are then assembled on the hollow shaft threaded 32 in the following order: the male plate 58 where will possibly be mounted the saw barrel 22, the retaining plate 56, the first sleeves "L" shaped lower 74, female plate 62, chain 52 on the teeth 64 of the female plate 62, the chain possibly being driven by a hydraulic motor 26, the second upper sleeves in the form of - r 2 1 29 7 ~ 5 L 72, the central ring 76 which will be covered by the main cover 78, the split copper washer 104. The head nut 28 is then screwed onto the shaft threaded hollow 32. The head nut 28 is in fact the only part which screws onto the threaded hollow shaft 32. The main cover 78 is then added, the 5 handlebars are screwed on the sides of the head nut 28, and the handle is then fixed with screws 112. Finally the other parts, engine hydraulic 26, retaining arm 34 and the saw barrel 42 are assembled. The ..FIG.5 .. water system of the preferred configuration includes a valve coupling 116, an opening 120 in the body 24, an adapter 122, a 10 water pipe 128 which passes through the opening 124 in the main cover 78 in the screw region 80 ..FIG.4 .. Water is required at all times to protect the diamonds during cutting. The water passes through the cover, a non-rotating stator, and accumulates in the chamber formed by the barrel of the drill and the surface of the carrot. As the teeth dig more 15 deep in the material, the pressure increases because the volume of the chamber decreases due to the fact that the wick sinks into the material. The water taken is therefore pushed into the space 126 between the rotating barrel and the carrot, thus lubricating the entire cutting surface both inside and out outside. The injected water is transported to the level of the saw barrel 22 and the 20 resulting pressure allows water to drain to the edge of the barrel of the saw.
In the overhanging cut, the carrot is held in place by a retaining hook 128.
To use the tool, the following steps must be followed:
1. An operator digs a guide hole 114 of 2 7/8 "diameter in the 25 cement to maximum depth using a drilling method conventional.
2. The operator inserts the head nut 28 on which the handlebars are mounted 30 and the body 24..FIG.2 .. in the guide hole 114.
AT
~ 2 ~ 2 9 7 2 5 3. The operator tightens the head tightening nut 36 to force the nut lower on the angular wedge 44 along the inclination 46 thus blocking the central rod in guide hole 114.
4. L'opérateur serre la noix centrale 52 pour verrouiller la cale angulaire S 46 ceci pour prévenir qu'un jeu se développe entre la cale angulaire 46 dans le trou guide 1 14. 4. The operator tightens the central nut 52 to lock the angular block S 46 this to prevent a play developing between the angular wedge 46 in the guide hole 1 14.
5. L'opérateur s'assure ensuite que les baïonnettes 60 passent les ouvertures femelles 68 pour l'engagement dans la position verrouillée et que le bras de retenue 34 soit appuyé près de la structure pour empêcher le corps 10 24 de tourner. 5. The operator then ensures that the bayonets 60 pass the female openings 68 for engagement in the locked position and that the retaining arm 34 is pressed close to the structure to prevent the body 10 24 to turn.
6. L'opérateur descend ensuite le baril de scie au moyen de l'écrou de tête 28 vers la surface 20 de ciment sans pour autant la toucher. 6. The operator then lowers the saw barrel by means of the head nut 28 towards the surface 20 of cement without touching it.
7. Il démarre ensuite le moteur hydraulique 26 qui actionne la partie rotative, donc les dents 64, avec la chaîne 66. Ceci met la plaque mâle 58, lS attachée au baril de scie 22, en mouvement. 7. It then starts the hydraulic motor 26 which actuates the part rotating, so the teeth 64, with the chain 66. This puts the male plate 58, lS attached to saw barrel 22, in motion.
8. Quand le baril de scie 22 a atteint sa vitesse de rotation maximale, l'opérateur l'amène dans la surface 20 du bloc en utilisant l'écrou de tête 28:
il ouvre l'amenée d'eau et peut alors commencer le perçage et, si il coupe en surplomb, attend que le baril de scie soit rempli d'eau avant de commencer la 20 coupe. 8. When the saw barrel 22 has reached its maximum speed of rotation, the operator brings it into the surface 20 of the block using the head nut 28:
it opens the water supply and can then start drilling and, if it cuts in overhang, wait for the saw barrel to be filled with water before starting the 20 cut.
9. Il alimente la mèche au moyen de l'écrou de tête 28 autant qu'il en a besoin pour creuser dans le ciment. 9. It feeds the wick by means of the head nut 28 as much as it has need to dig into the cement.
10. Quand le perçage est fait, I'opérateur enlève le baril de scie 22 en dévissant l'écrou de tête 28. La carotte 53 reste coincée par l'action de cale 25 de la partie inclinée et de l'angle 46 de l'arbre creux fileté 32 et peut être récupérée via un système de levée ou de support approprié.
D'autres variantes sont possibles et ne sont limitées que par l'étendue des revendications.
A q a~972~
Liste des ,~i~ces:
20. Bloc de béton 72. Manchon supérieur en "L"
22. Baril de scie 30 74. Manchon inférieur en "L"
24, Corps 76. Bague centrale 5 26. Moteur hydraulique 78. Couvercle principal 28. Écrou de tête 80. Vis 30. Guidon 82. Vis d'attache 32. Arbre fileté, creux 35 84. Plaque de support 34. Bras de retenue 86. Soudure 10 36. Écrou de serrage de tête 88. Cylindre primaire 38. Tête 90. Manchon de couvert 40. Corps fileté 92. Garde chaîne - 42. Extension lisse 40 94. Manchvn inférieur 44. Cale angulaire 96. Manchon externe lS 46. Angle 98. Manchon supérieur 48. Vis intérieure 100. Cylindre de retenue 50. Noix de serrage 102. Rebord supérieur 52 Noix supérieure 45 104. Rondelle fendue, en cuivre 53. Carotte de cimen,t 106,112. Vis 54. Rondelle 108,126. Espace 56. Plaque de retenue 110. Muret intérieur 5~8. Plaque mâle 114. Trou guide 60. Baïonnette 50 116. Valve de couplage 62. Plaque femelle 118. Tuyau d'eau 64. Dents 120. Ouverture 66. Chaîne 122. Adaptateur 68. Ouverture femelle 124. Ouverture A~ 70 Partie étroite 55 128. Crochet de soutènement , ~C-10. When the drilling is done, the operator removes the saw barrel 22 by unscrewing the head nut 28. The core 53 remains trapped by the wedge action 25 of the inclined part and the angle 46 of the threaded hollow shaft 32 and can be recovered via an appropriate lifting or support system.
Other variants are possible and are only limited by the extent of the claims.
A q a ~ 972 ~
List of, ~ i ~ these:
20. Concrete block 72. Upper "L" sleeve 22. Saw barrel 30 74. Lower "L" sleeve 24, Body 76. Central ring 5 26. Hydraulic motor 78. Main cover 28. Head nut 80. Screw 30. Handlebar 82. Attachment screw 32. Threaded shaft, hollow 35 84. Support plate 34. Retaining arm 86. Welding 10 36. Head tightening nut 88. Primary cylinder 38. Head 90. Cover sleeve 40. Threaded body 92. Chain guard - 42. Smooth extension 40 94. Lower sleeve 44. Angular wedge 96. Outer sleeve lS 46. Angle 98. Upper sleeve 48. Inner screw 100. Retaining cylinder 50. Tightening nut 102. Top rim 52 Upper nut 45 104. Split washer, copper 53. Carrot of cimen, t 106,112. Screw 54. Washer 108,126. Space 56. Retaining plate 110. Interior low wall 5 ~ 8. Male plate 114. Guide hole 60. Bayonet 50 116. Coupling valve 62. Female plate 118. Water hose 64. Teeth 120. Opening 66. Chain 122. Adapter 68. Female opening 124. Opening A ~ 70 Narrow part 55 128. Support hook, ~ C-
Claims (14)
-un moyen de carottage comprenant un cylindre creux possédant un axe de rotation, une extrémité fermée et une autre ouverte, ladite extrémité fermée étant scellée et adaptée pour fournir un support audit moyen de carottage, et ladite extrémité ouverte comprenant des moyens de coupe en diamant, -un moyen motorisé connecté audit moyen de carottage pour la conduite rotative de ladite partie fermée, -un moyen d'arbre, localisé dans ledit axe de rotation dudit cylindre creux, pour aligner ledit moyen de carottage, comprenant un moyen pour déplacer ledit moyen de carottage indépendamment de la vitesse rotative dudit moyen de carottage, -un moyen de logement pour contenir ledit moteur et ledit arbre, -un moyen pour ancrer ledit arbre à ladite surface de béton à un endroit à
être carotté, -un moyen d'amenée d'eau comprenant un raccord d'eau avec ledit moyen de logement, un moyen de canalisation partant dudit moyen de logement jusqu'à
l'intérieur dudit cylindre scellé permettant du fait même le passage de l'eau de l'extérieur vers l'intérieur dudit moyen de carottage et aux dents de diamant de ladite partie ouverte. 1. A tool for coring a concrete surface, comprising:
a coring means comprising a hollow cylinder having an axis of rotation, one end closed and another open, said end closed being sealed and adapted to provide support for said coring means, and said open end comprising diamond cutting means, motorized means connected to said coring means for driving rotary of said closed part, a shaft means, located in said axis of rotation of said hollow cylinder, for aligning said coring means, comprising means for moving said coring means independently of the rotary speed of said means coring, a housing means for containing said motor and said shaft, a means for anchoring said tree to said concrete surface at a location at to be cored, a means of water supply comprising a water connection with said means of housing, a channeling means from said housing means to the interior of said sealed cylinder thereby allowing the passage of water from the outside to the inside of said coring means and to the teeth diamond of said open part.
baïonnettes est amovible et comprend une plaque mâle à baïonnette fixée audit moyen de carottage, et une plaque à ouverture entraînée femelle engrenée mue par ledit mécanisme de la chaîne, ladite plaque femelle comprenant une ouverture de réduction en largeur permettant aux baïonnettes de ladite plaque mâle de s'imbriquer dans une position verrouillée. 4. A tool as defined in claim 3 wherein said plate to bayonet is removable and includes a fixed bayonet male plate said coring means, and a female driven opening plate gear driven by said chain mechanism, said female plate including a width reduction opening allowing bayonets of said male plate to nest in a locked position.
-un trou percé d'avance au centre par un moyen quelconque, - un arbre fileté comprenant un dessous, des moyens d'immobilisation de ladite partie du dessous destinée à être immobilisée dans ledit trou, une partie centrale comprenant un roulement quelconque pour permettre la rotation libre dudit moyen de carottage autour de ladite partie centrale. 5. A tool as defined in claim 1 wherein said shaft means includes:
-a hole drilled in advance in the center by any means, - a threaded shaft comprising a bottom, means for immobilizing said bottom part intended to be immobilized in said hole, a central part comprising any bearing to allow the free rotation of said coring means around said central part.
Priority Applications (1)
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CA002129725A CA2129725C (en) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | Diamond drill |
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CA002129725A CA2129725C (en) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | Diamond drill |
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Family Applications (1)
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- 1994-08-08 CA CA002129725A patent/CA2129725C/en not_active Expired - Lifetime
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CA2129725A1 (en) | 1996-02-09 |
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