CA2492937C

CA2492937C - Excavating tool for hydraulic shovel

Info

Publication number: CA2492937C
Application number: CA002492937A
Authority: CA
Inventors: Marcel Morin
Original assignee: KLAC Industrie SAS
Current assignee: KLAC Industrie SAS
Priority date: 2002-07-23
Filing date: 2003-06-12
Publication date: 2008-11-18
Anticipated expiration: 2023-06-12
Also published as: WO2004016864A1; EP1546471B1; AU2003253067A1; CA2492937A1; JP2005533950A; FR2842842A1; DE60334553D1; EP1546471A1; JP4444106B2; ATE484632T1

Abstract

The invention concerns a tool designed to be fixed at the end of the arm (4) of a shovel, characterized in that it consists of a curvilinear blade (1) formed by a portion of a straight cylindrical surface whereof the generators extend parallel to the axis of rotation of said tool on the arm.

Description

Outil d'excavation pour pelleteuse hydraulique.
La présente invention est relative à un outil d'excavation du genre de ceux articulés à l'extrémité d'une pelleteuse hydraulique.
En l'état actuel de la technique, on utilise des godets dont la largeur délimite sensiblement la largeur de la tranchée à réaliser.
L'utilisation de cet outil pose des problèmes en ce qui concerne sa vidange: la terre adhère au fond du godet et à ses parois latérales.
L'expérience a montré que l'utilisation d'une palette éjectrice, outre qu'elle augmente le coût du godet, ne donne pas satisfaction dans des terrains très glaiseux.
La présente invention vise un outil pouvant être fixé à l'extrémité du bras d'une pelleteuse, comportant une pluralité de lames curvilignes constituées, chacune, par une portion de surface cylindrique droite dont les génératrices s'étendent parallèlement à l'axe de rotation dudit outil sur le bras, caractérisé en ce que les lames sont décalées angulairement de façon à ce que la distance séparant les extrémités supérieure de deux lames adjacentes soit inférieure à
la distance séparant les extrémités inférieures desdites lames.
De préférence, cette lame est formée par la portion d'une surface cylindrique droite dont les génératrices s'étendent, sensiblement, parallèlement à l'axe d'articulation de l'outil au bras de la pelleteuse.
De préférence, selon une caractéristique de l'invention, la lame présente des ouvertures de façon à réduire les contacts entre la terre et l'outil.
L'expérience a également montré qu'il était quasiment impossible de réaliser des godets pour effectuer des tranchées de l'ordre de trente centimètres de large et susceptibles de descendre à une profondeur de l'ordre d'un mètre.
En effet, pour y parvenir, il faut réaliser un godet très allongé et la surface des joues latérales est importante pour une masse de terre relativement faible:
les forces dues aux frottements sont importantes et la vidange du godet est quasiment impossible.
Dans le document US 3032900, il est décrit un outil présentant des lames concentriques, reliées, par une de leurs extrémités à un fond et par un de leurs champs à une âme s'étendant dans le plan médian de l'outil. Excavator tool for hydraulic excavator.
The present invention relates to an excavation tool of the kind of those articulated at the end of a hydraulic excavator.
In the current state of the art, buckets whose width is used are substantially delimits the width of the trench to be made.
The use of this tool poses problems with regard to its emptying: the earth adheres to the bottom of the bucket and to its side walls.
experience has shown that the use of an ejector pallet, besides increasing the cost bucket, does not give satisfaction in very loamy terrain.
The present invention aims a tool that can be attached to the end of the arm an excavator, comprising a plurality of formed curvilinear blades, each, by a straight cylindrical surface portion of which the generators extend parallel to the axis of rotation of said tool on the arm, characterized in that the blades are angularly shifted so that the distance separating the upper ends of two adjacent blades is less than the distance separating the lower ends of said blades.
Preferably, this blade is formed by the portion of a surface cylindrical right whose generatrices extend, substantially, in parallel to the hinge axis of the tool on the backhoe arm.
Preferably, according to one characteristic of the invention, the blade presents openings to reduce contact between the earth and the tool.
Experience has also shown that it is almost impossible to make buckets to make trenches of the order of thirty centimeters wide and likely to descend to a depth of about one meter.
Indeed, to achieve this, it is necessary to make a very long bucket and the surface of lateral cheeks is important for a relatively small mass of land:
the forces due to friction are important and the emptying of the bucket is almost impossible.
In US 3032900, there is described a tool having blades concentric, connected by one of their extremities to a bottom and by one of their fields to a soul extending in the median plane of the tool.

2 Cet outil ne donne. pas satisfaction car la terre adhère au fond et de chaque côté de l'âme.
De préférence, l'outil de la présente invention, qui remédie à ces inconvénients, comporte une pluralité de lames curvilignes et est remarquable en ce que les lames curvilignes sont décalées angulairement de façon à ce que la distance séparant les extrémités inférieures de deux lames adjacentes soit supérieure à celle séparant les extrémités supérieures desdites lames.
De préférence, la distance séparant l'axe d'articulation de l'outil sur le bras de la pelleteuse et l'extrémité inférieure de chaque lame croît de la première à la dernière, la première lame étant celle qui pénètre dans le sol en premier.
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre fait en se référant aux dessins annexés à titre d'exemple indicatif seulement sur lesquels:
- la figure 1 est une vue en élévation d'un outil conforme à l'invention;
- la figure 2 est la vue de gauche de la figure 1;
- la figure 3 est une vue en élévation d'un outil conforme à l'invention, montrant un autre mode de réalisation;

WO 2004/016864 2 This tool does not give. not satisfied because the earth adheres to the bottom and each side of the soul.
Preferably, the tool of the present invention, which remedies these disadvantages, has a plurality of curvilinear blades and is remarkable in that the curvilinear blades are angularly offset so that the distance between the lower ends of two adjacent blades is greater than that separating the upper ends of said blades.
Preferably, the distance separating the axis of articulation of the tool from the backhoe arm and the lower end of each blade grows from the first to last, the first blade being the one entering the ground in first.
Other characteristics of the invention will emerge more clearly from the description which follows, with reference to the attached drawings of indicative examples only on which:
- Figure 1 is an elevational view of a tool according to the invention;
- Figure 2 is the left view of Figure 1;
FIG. 3 is an elevational view of a tool according to the invention, showing another embodiment;

WO 2004/016864

3 PCT/FR2003/001758 -la figure 4 est la vue de gauche de la figure 3;

-les figures 5 à 8 sont des vues analogues à celle 3, montrant l'outil de l'invention en cours d'utilisation ;
-la figure 9 est une vue analogue à celle 8, montrant une variante de réalisation ;

-la figure 10 est une vue analogue à celle 3, montrant un autre mode de réalisation -la figure 11 est une vue en coupe, redressée, effectuée selon la ligne IX-IX de la figure 10 ;
-la figure 12 est une vue en élévation montrant une lame utiiisée sur le mode de réalisation de la figure 10 ;
-la figure 13 est la vue de gauche de la figure 12 -les figures 14 à 16 sont des vues en élévation montrant la possibilité
de transformer un outil à une lame en un outil à plusieurs lames.

[5 En se reportant aux dessins et selon un mode de réalisation, on voit que l'outil de l'invention est constitué par une lame curviiigne 1 portée par une âme centrale 2, disposée derrière la lame, rendue solidaire d'une chape 3, usuelle, de fixation de l'outil à l'extrémité du bras 4 d'une pelleteuse par :o l'entremise d'un arbre 5. De la façon connue, un vérin, dont la tige figure en 6, permet de faire pivoter l'outil autour de l'axe de l'arbre 5.

La lame 1 est constituée par une portion d'une surface cylindrique droite dont les génératrices s'étendent parallèlement à l'axe de l'arbre 5.

D'une façon générale, la fixation de l'outil 1-2 peut être réalisée par l'entremise d'une attache rapide, telle que celle décrite dans le brevet français N 2785951.

WO 2004/016864 3 PCT / FR2003 / 001758 FIG. 4 is the left view of FIG. 3;

FIGS. 5 to 8 are views similar to that 3, showing the tool of the invention in use;
FIG 9 is a view similar to that 8, showing a variant of production ;

FIG 10 is a view similar to that 3, showing another mode realization FIG. 11 is a cross-sectional view, taken up along the line IX-IX of Figure 10;
FIG 12 is an elevational view showing a blade used on the embodiment of Figure 10;
FIG. 13 is the left view of FIG.

FIGS. 14 to 16 are elevational views showing the possibility to turn a tool into a blade into a multi-blade tool.

[5 Referring to the drawings and according to one embodiment, we see that the tool of the invention is constituted by a curved blade 1 carried by a central core 2 disposed behind the blade, secured to a yoke 3, conventional method, attaching the tool to the end of the arm 4 of an excavator by by means of a shaft 5. In the known manner, a jack, whose stem is in 6, rotates the tool around the axis of the shaft 5.

The blade 1 is constituted by a portion of a cylindrical surface right whose generatrices extend parallel to the axis of the shaft 5.

In a general way, the attachment of the tool 1-2 can be carried out by through a quick coupler, such as that described in the patent French N 2785951.

WO 2004/016864

4 PCT/FR2003/001758 La lame 1 peut présenter des ouvertures 7 permettant de réduire la surface de la lame en contact avec la terre.

Selon un mode de réalisation (fig.3), l'outil présente une pluralité de lames 1 décalées angulairement de façon à ce que la distance d séparant les extrémités supérieures de deux lames adjacentes soit inférieure à celle D
séparant leurs extrémités inférieures.

Il est à noter que la portion de la surface de l'âme 2 qui s'étend derrière les lames est insignifiante.

De préférence, les lames 1 sont identiques et la largeur de ces dernières définit la largeur de la tranchée à réaliser.

[5 Les lames 1 sont décalées angulairement et la distance séparant l'axe de l'arbre 5 et l'extrémité de la lame correspondante croît dans le sens de rotation de l'outil lors de la pénétration dans le sol S (sens anti-horaire si on se réfère aux dessins).

Zo La figure 8 montre la position de l'outil lorsque ce dernier est sorti de la tranchée. Lorsque le sol est très sableux, il est possible que le déblai s'écroule latéralement en partie. Dans ce cas et comme cela ressort de la figure 9, des bordures de contenance 1 a sont prévues sur chaque lame. La surface de ces bordures est très réduite de façon à ne pas créer de 25 frottements intempestifs susceptibles de nuire à la pénétration de l'outil dans le sol et à l'évacuation de la terre enlevée.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les lames sont amovibles.

WO 2004/016864 4 PCT / FR2003 / 001758 The blade 1 may have openings 7 making it possible to reduce the blade surface in contact with the earth.

According to one embodiment (fig.3), the tool has a plurality of blades 1 staggered angularly so that the distance d between the upper ends of two adjacent blades is less than that D
separating their lower extremities.

It should be noted that the portion of the surface of the soul 2 that extends behind the blades is insignificant.

Preferably, the blades 1 are identical and the width of these last defines the width of the trench to achieve.

[5 The blades 1 are angularly offset and the distance separating the axis of the shaft 5 and the end of the corresponding blade increases in the direction of rotation of the tool during penetration into the ground S (anti-clockwise if we refers to the drawings).

Zo Figure 8 shows the position of the tool when it came out of the trench. When the soil is very sandy, it is possible that the excavation collapses laterally in part. In this case and as is apparent from the Figure 9, containment borders 1a are provided on each blade. The surface of these borders is very small so as not to create 25 inopportune friction likely to affect the penetration of the tool in the soil and evacuation of the soil removed.

According to another characteristic of the invention, the blades are removable.

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5 PCT/FR2003/001758 Dans cet esprit et selon un mode de réalisation, l'âme 2 présente des patins 8 sur chacun desquels on fixe la lame correspondante par tout moyen approprié, chaque patin étant conformé pour épouser la face convexe de la lame qui, de préférence, est une surface cylindrique droite à directrice circulaire.

Comme cela ressort des figures 10 à 13, chaque lame présente des moyens permettant sa fixation. Selon un mode de réalisation, la face convexe de chaque lame 9 présente vers son extrémité inférieure un pontet 10 et à

son extrémité supérieure une chape 11 entre les ailes de laquelle peut s'insérer l'âme 2 de l'outil.

La lame 9 est maintenue dans la position de la figure 10 par une goupille 12, des trous 13 étant prévus à cet effet sur l'âme 2. Pour monter une lame, on l'engage sur l'âme, puis on la fait glisser vers le bas pour que le pontet soit situé au-delà de l'extrémité inférieure du patin. En maintenant la lame appuyée contre le patin, on la fait glisser vers le haut de façon à ce que le pontet soit pénétré par l'extrémité inférieure dudit patin et enfin on place la goupille qui maintient l'ensemble. Le démontage s'effectue par une manoruvre inverse.

II est à noter que les lames du même outil peuvent être différentes tant en largeur qu'en longueur.

La figure 14 montre un autre mode de réalisation de l'outil de la figure 1 selon lequel l'âme 2a est conformée pour coopérer avec l'âme 14 d'une lame 15 (fig.15) pour réaliser, à partir d'un outil à une lame, un outil à
deux lames comme montré sur la figure 16.

WO 2004/016864 5 PCT / FR2003 / 001758 In this spirit and according to one embodiment, the core 2 has skates 8 on each of which we fix the corresponding blade by any means each skid being shaped to conform to the convex face of the blade which preferably is a straight cylindrical surface to a directrix circular.

As is apparent from FIGS. 10 to 13, each blade has means for fixing it. According to one embodiment, the convex face each blade 9 has towards its lower end a bridge 10 and its upper end a clevis 11 between the wings of which can insert the soul 2 of the tool.

The blade 9 is held in the position of FIG.
pin 12, holes 13 being provided for this purpose on the core 2. To assemble a blade, one engages it on the soul, then one slides it downwards so that the bridge is located beyond the lower end of the pad. By maintaining blade pressed against the pad, it is dragged upward so that than the trigger guard is penetrated by the lower end of said pad and finally square the pin that holds the set. Disassembly is carried out by a reverse manoruct.

It should be noted that the blades of the same tool can be different so much in width than in length.

Figure 14 shows another embodiment of the tool of the figure 1 according to which the core 2a is shaped to cooperate with the core 14 of a blade 15 (FIG. 15) to produce, from a single-blade tool, a tool two blades as shown in Figure 16.

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6 PCT/FR2003/001758 La fixation de la lame de la figure 15 s'effectue, par exemple, au moyen de deux plaques 16, disposées de part et d'autre des âmes 2 et 14, maintenues par des boulons dont les axes figurent en 17 sur les dessins. Il est à noter que l'âme 14 peut être conformée pour permettre la fixation d'une troisième lame.

Dans les exemples décrits et représentés, les lames sont des portions de surfaces cylindriques à directrice circulaire.

o Il est possible, dans le cadre de l'invention, de réaliser des lames curvilignes dont la directrice présente, non plus l'allure d'une courbe continue, mais celle d'une ligne polygonale, telle qu'une ligne polygonale pouvant s'inscrire dans un arc de cercle, par exemple.

.5 Dans le même esprit, la lame curviligne de l'invention peut résulter du pliage, dans le même sens d'une lame plane, les différents plis formant un angle, relativement faible, avec l'axe d'articulation de l'outil au bras. 6 PCT / FR2003 / 001758 The fixing of the blade of FIG. 15 is effected, for example, by means of two plates 16, arranged on either side of the cores 2 and 14, held by bolts whose axes are shown at 17 in the drawings. he It should be noted that the core 14 can be shaped to allow fixation a third blade.

In the examples described and shown, the blades are portions cylindrical surfaces with circular director.

o It is possible, in the context of the invention, to produce blades curvilinear whose director presents, no longer the shape of a curve keep on going, but that of a polygonal line, such as a polygonal line register in an arc, for example.

.5 In the same spirit, the curvilinear blade of the invention may result from the folding, in the same direction of a flat blade, the different folds forming a angle, relatively small, with the axis of articulation of the tool to the arm.

Claims

1-Tool that can be attached to the end of the arm (4) of an excavator, comprising a plurality of curvilinear blades each consisting of a straight cylindrical surface portion whose generatrices extend parallel to the axis of rotation of said tool on the arm, characterized in that that the blades (1) are angularly offset so that the distance (d) separating the upper ends of two adjacent blades is less than the distance (D) separating the lower ends of said blades.

2-Tool according to claim 1, characterized in that the blade has openings (7).

3-Tool according to one of claims 1 and 2, characterized in that the distance which separates the axis (5) of articulation of the tool and the end lower of each blade grows from the first to the last, the first blade being that which penetrates the ground first.

4-Tool according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the, or, the blades are removable.

5-Tool according to claim 4, characterized in that the core (2), of blade support, has at least one shoe (8) whose concave face matches the convex one of the corresponding removable blade, means being provided to secure the latter.

6-Tool according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the core of the tool, carrying at least one blade, is shaped to cooperate with another core (14) carrying at least one blade (15).