EP0378485B1 - Dispositif de fixation des tambours de fraisage sur un appareil destiné à creuser des tranchées dans le sol - Google Patents

Dispositif de fixation des tambours de fraisage sur un appareil destiné à creuser des tranchées dans le sol Download PDF

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EP0378485B1
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milling drum
turntable
polygonal
drum
milling
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Gilbert Ferré
Philippe Lefort
André Ponsada
Jean-Pierre Schreiber
Jean-Bernard Wittner
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Soletanche SA
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    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/18—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels
    • E02F3/22—Component parts
    • E02F3/24—Digging wheels; Digging elements of wheels; Drives for wheels
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    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
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    • E02F9/2866—Small metalwork for digging elements, e.g. teeth scraper bits for rotating digging elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T403/7052—Engaged by axial movement
    • Y10T403/7056—Threaded actuator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/70—Interfitted members
    • Y10T403/7098—Non-circular rod section is joint component

Definitions

  • the present invention relates to a device for fixing a milling drum on a plate integral in rotation with the motor device of an apparatus intended for digging trenches in the ground.
  • Document FR-A-1 511 232 already discloses a device used to support a vertical bucket excavator and to rotate it in a vertical plane.
  • a chassis supports a bucket wheel which can rotate around it by means of a ball bearing assembly consisting of a movable outer ring and two fixed inner half-rings.
  • the bucket wheel is driven by a fixed motor which drives a pinion which engages the teeth of a toothed wheel.
  • This toothed wheel is secured by bolts to the movable outer ring of the bearing, to which the bucket wheel is subject.
  • Tapered pins prevent any relative movement of the gear wheel relative to the movable outer ring of the bearing.
  • document EP-A-0 249 551 describes a trencher wheel, in particular for digging trenches in the ground for the laying of cables or pipes underground, but does not provide any description of the means of driving in rotation. of such a wheel.
  • milling devices are required to work in soils of very variable natures, such as alluvial soils which offer only a low resistance to milling or even compact rocks which are extremely hard.
  • the milling device must therefore be able to be adapted to the different working conditions, for example by varying its speed of rotation or the torque exerted on the cutters, but also by using different cutters, for example by their width, or by nature. and the number of their tools.
  • the present invention relates to a fixing system which makes it possible to carry out this change in a simple and rapid manner while allowing extremely reliable securing of the milling drum on its motor device.
  • the present invention relates to a device for fixing a milling drum to the motor device of an apparatus intended for digging trenches in the ground, characterized in that the motor device comprises, perpendicular to its axis, a plate turning having at its periphery a surface of convex polygonal shape, said milling drum being provided with a central recess having a surface of concave polygonal shape, the internal contour of the recess of the drum conforming to the shape of the periphery of the plate, holding members joining the milling drum to said plate, and the rotary drive of the milling drum by its plate being effected by means of the aforementioned polygonal surfaces which come to engage one against the other.
  • the part of the milling drum comprising the central recess is connected to the plate of the motor device by bolts arranged between the tops of the polygonal surfaces which ensure the drive of the milling drum.
  • the periphery of the plate of the motor device comprises a convex frustoconical surface which engages in a concave frustoconical surface of corresponding shape integral with the milling drum to ensure the rigorous positioning of the milling drum by relative to the motor device.
  • the positioning and in particular the coaxiality of the milling drum with respect to the axis of the motor device is ensured by the two frustoconical surfaces which engage one on the other.
  • connection of the plate to the motor device with the flange of the milling drum is then ensured by bolts under conditions such that they do not take part substantially in the transmission of the milling torque, for example by the fact that they pass through an orifice whose dimensions are sufficiently large.
  • the polygonal surfaces are hexagons which have the advantage of effectively fulfilling the torque transmission function while leaving enough room to place between their vertices the six bolts which secure the drum of milling on the motor device plate.
  • non-point polygonal surfaces with generatrices parallel to the axis of the drum, but by giving them a shape of trunks of pyramids, which allows them to simultaneously ensure the positioning function and that of rotational drive, in which case the frustoconical surfaces become useless.
  • the drive device supports an end ring 1 which is integral with the vertical core which supports the assembly constituted by the drive device and the milling drums.
  • This end ring 1 supports a bearing 2 which maintains an internal ring 3, to which a plate 4 is fixed by bolts 5.
  • the crown 3 has an internal toothing which engages in the external toothing of a wheel 6 which also includes a central orifice provided with an internal toothing which engages in the external toothing of the shaft 7 of the drive device.
  • the motor device rotates the plate 4 which is positioned by the bearing 2, and this while ensuring a certain play in the positioning of the shaft 7 relative to the plate 4.
  • the shaft 7 can drive the crown 3 and the plate 4 via intermediate pinions or a planetary gear.
  • FIG. 2 shows the plate 4 on which the milling drum 8 is fixed, in accordance with the invention.
  • the plate 4 has on its periphery an external polygnal surface 9 whose generatrices are parallel to the axis of the motor device.
  • the part 8 a of the milling drum 8 has at its internal periphery a polygonal surface 10 of shape corresponding to that of the polygonal surface 9, but of dimensions very slightly greater so that the milling drum 8, 8 a , can be easily engaged against the plate 4.
  • the portion 8a of the milling drum 8 is secured to the plate 4 by bolts 11 which are screwed into threaded holes of the plate 4 and which traverse the portion 8a of the milling drum 8 via orifices whose dimensions are sufficient to so that the drive torque is transmitted by the sides of the polygonal surfaces 9 and 10 when these sides come into contact with one another and not by the shearing of the bolts 11.
  • the periphery of the plate 4 has a frustoconical surface 12 whose axis corresponds to the axis of rotation of the plate 4, the apex of the cone of this surface being located towards the outside of the milling apparatus.
  • the milling drum 8 has, for its part, a concave frustoconical surface of corresponding shape 13 which, by coming to bear against the frustoconical surface 12, ensures an exact positioning of the milling drum 8 on the motor device.
  • the latter is engaged around the motor device by bringing the concave frustoconical surface 13 into contact with the convex frustoconical surface 12 by arranging so that the orifices of part 8 a of the drum are in a position such that they allow the bolts 11 to be screwed in, which temporarily hold the drum 8 on the drive device.
  • the fixing and dismantling of the milling drums is carried out in a particularly simple manner, which makes it possible, without loss of time, to change them whenever the characteristics of the ground require it. .
  • the surfaces 9 and 10 ensure both the axial positioning of the drum 8 and its drive in rotation.

Description

  • La présente invention est relative à un dispositif de fixation d'un tambour de fraisage sur un plateau solidaire en rotation du dispositif moteur d'un appareil destiné à creuser des tranchées dans le sol.
  • On connaît déjà, par le document FR-A-1 511 232, un dispositif servant à supporter une pelleteuse verticale à godets et à la faire tourner dans un plan vertical.
  • Dans ce dispositif, un châssis supporte une roue à godets qui peut tourner autour de celui-ci au moyen d'un ensemble à roulement à bille constitué d'une couronne extérieure mobile et de deux demi-couronnes intérieures fixes.
  • L'entraînement de la roue à godets est assuré par un moteur fixe qui entraîne un pignon en prise avec les dents d'une roue dentée. Cette roue dentée est solidarisée par des boulons à la couronne extérieure mobile du roulement, à laquelle est assujettie la roue à godets.
  • Des broches coniques empêchent tout mouvement relatif de la roue dentée par rapport à la couronne extérieure mobile du roulement.
  • Toutefois, la liaison entre la roue à godets et cette couronne est réalisée par des boulons qui sont soumis à une contrainte de cisaillement préjudiciable à leur longévité.
  • Par ailleurs, le document EP-A-0 249 551 décrit une roue trancheuse, notamment pour le creusage de tranchées dans le sol en vue de la pose souterraine de câbles ou de canalisations, mais ne fournit aucune description des moyens d'entraînement en rotation d'une telle roue.
  • En outre, la demanderesse a déjà décrit dans le document EP-A-0 262 050 un appareil qui permet de creuser dans le sol des orifices de grandes profondeurs remplis de boue bentonitique et qui comporte à sa partie inférieure deux ensembles comportant chacun une paire de demi-tambours situés de part et d'autre d'une âme support verticale à laquelle est assujetti l'ensemble moteur.
  • Ces appareils de fraisage sont amenés à travailler dans des sols de natures très variables, tels que des terrains alluvionnaires qui n'offrent qu'une faible résistance au fraisage ou encore des roches compactes qui sont extrêmement dures.
  • L'appareil de fraisage doit donc pouvoir être adapté aux différentes conditions de travail en faisant par exemple varier sa vitesse de rotation ou le couple exercé sur les fraises, mais aussi en utilisant des fraises différentes, par exemple par leur largeur, ou par la nature et le nombre de leurs outils.
  • Dans les appareils de fraisage connus jusqu'à ce jour, le changement des tambours de fraisage constitue une opération longue et difficile.
  • La présente invention est relative à un système de fixation qui permet d'effectuer ce changement d'une manière simple et rapide tout en permettant un assujettissement extrêmement fiable du tambour de fraisage sur son dispositif moteur.
  • La présente invention a pour objet un dispositif de fixation d'un tambour de fraisage sur le dispositif moteur d'un appareil destiné à creuser des tranchées dans le sol, caractérisé par le fait que le dispositif moteur comporte, perpendiculairement à son axe, un plateau tournant présentant à sa périphérie une surface de forme polygonale convexe, ledit tambour de fraisage étant muni d'un évidement central ayant une surface de forme polygonale concave, le contour interne de l'évidement du tambour épousant la forme de la périphérie du plateau, des organes de maintien réunissant le tambour de fraisage audit plateau, et l'entraînement en rotation du tambour de fraisage par son plateau s'effectuant par l'intermédiaire des surfaces polygonales précitées qui viennent s'engager l'une contre l'autre.
  • Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la partie du tambour de fraisage comportant l'évidement central est reliée au plateau du dispositif moteur par des boulons disposés entre les sommets des surfaces polygonales qui assurent l'entraînement du tambour de fraisage.
  • Dans un mode de réalisation perfectionné de l'invention, la périphérie du plateau du dispositif moteur comporte une surface tronconique convexe qui s'engage dans une surface tronconique concave de forme correspondante solidaire du tambour de fraisage pour assurer le positionnement rigoureux du tambour de fraisage par rapport au dispositif moteur.
  • Grâce à cette caractéristique, l'on obtient une dissociation complète des trois fonctions qu'il est nécessaire d'assurer pour la fixation du tambour de fraisage sur l'ensemble moteur.
  • Tout d'abord le positionnement et notamment la coaxialité du tambour de fraisage par rapport à l'axe du dispositif moteur est assuré par les deux surfaces tronconiques qui s'engagent l'une sur l'autre.
  • La réunion du plateau au dispositif moteur à la collerette du tambour de fraisage est ensuite assurée par des boulons dans des conditions telles qu'ils ne prennent pas sensiblement part à la transmission du couple de fraisage, par exemple par le fait qu'ils traversent un orifice dont les dimensions sont suffisamment larges.
  • Enfin, la transmission du couple de fraisage est assurée par la coopération des surfaces polygonales précitées.
  • Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les surfaces polygonales sont des hexagones qui présentent l'avantage de remplir efficacement la fonction de transmission du couple tout en laissant suffisamment de place pour placer entre leurs sommets les six boulons qui assujettissent le tambour de fraisage sur la plaque du dispositif moteur.
  • Dans une variante, on peut selon l'invention réaliser les surfaces polygonales non point avec des génératrices parallèles à l'axe du tambour, mais en leur donnant une forme de troncs de pyramides, ce qui leur permet d'assurer simultanément la fonction de positionnement et celle d'entraînement en rotation, auquel cas les surfaces tronconiques deviennent inutiles.
  • Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire maintenant à titre d'illustration et sans aucun caractère limitatif, un mode de réalisation pris comme exemple et représenté sur le dessin.
  • Sur ce dessin :
    • la figure 1 est une vue schématique en coupe selon I-I de la figure 2 de l'extrémité d'un dispositif moteur munie du dispositif de fixation du tambour de fraisage selon l'invention, et
    • la figure 2 est une vue schématique de gauche de la figure 1.
  • Dans le mode de réalisation représenté sur le dessin, le dispositif moteur supporte une couronne d'extrémité 1 qui est solidaire de l'âme verticale qui supporte l'ensemble constitué par le dispositif moteur et les tambours de fraisage. Cette couronne d'extrémité 1 supporte un roulement 2 qui maintient une couronne interne 3, à laquelle un plateau 4 est fixé par des boulons 5.
  • La couronne 3 comporte une denture interne qui s'engage dans la denture externe d'une roue 6 laquelle comporte également un orifice central muni d'une denture interne qui s'engage dans la denture externe de l'arbre 7 du dispositif moteur.
  • Grâce à ce montage, le dispositif moteur entraîne en rotation le plateau 4 qui est positionné par le roulement 2, et ceci tout en assurant un certain jeu dans le positionnement de l'arbre 7 par rapport au plateau 4.
  • Dans une variante, l'arbre 7 peut entraîner la couronne 3 et le plateau 4 par l'intermédiaire de pignons intermédiaires ou d'un train épicycloïdal.
  • On retrouve sur la figure 2 le plateau 4 sur lequel le tambour de fraisage 8 est fixé, conformément à l'invention.
  • A cet effet, le plateau 4 présente sur sa périphérie une surface polygnale externe 9 dont les génératrices sont parallèles à l'axe du dispositif moteur. La partie 8a du tambour de fraisage 8 comport à sa périphérie interne une surface polygonale 10 de forme correspondant à celle de la surface polygonale 9, mais de dimensions très légèrement supérieures de manière à ce que le tambour de fraisage 8, 8a, puisse être facilement engagé contre le plateau 4.
  • On remarque sur la figure 2 dans laquelle le jeu entre la surface polygonale 9 et la surface polygonale 10, a été exagéré pour la clarté du dessin, que les sommets 9a de la surface polygonale 9 ont été sectionnés, tandis que les creux 10a de la surface polygonale 10 ont été arrondis.
  • On s'assure de cette manière que le couple d'entraînement est bien assuré par la majeure partie des surfaces des côtés des polygones 9 et 10 qui, dans le cas présent, sont des hexagones.
  • La partie 8a du tambour de fraisage 8 est assujettie au plateau 4, par des boulons 11 qui sont vissés dans des orifices taraudés du plateau 4 et qui traversent la partie 8a du tambour de fraisage 8 par des orifices dont les dimensions sont suffisantes pour faire en sorte que le couple d'entraînement soit transmis par les côtés des surfaces polygonales 9 et 10 lorsque ces côtés viennent au contact l'un de l'autre et non par le cisaillement des boulons 11.
  • Conformément à un mode de réalisation perfectionné de l'invention, et comme on peut le voir sur la figure 1, la périphérie du plateau 4 comporte une surface tronconique 12 dont l'axe correspond à l'axe de rotation du plateau 4, le sommet du cône de cette surface étant situé vers l'extérieur de l'appareil de fraisage.
  • Le tambour de fraisage 8 comporte de son côté une surface tronconique concave de forme correspondante 13 qui en venant s'appliquer contre la surface tronconique 12 permet d'assurer un positionnement exact du tambour de fraisage 8 sur le dispositif moteur.
  • Pour procéder au montage du tambour de fraisage 8, on engage ce dernier autour du dispositif moteur en amenant la surface tronconique concave 13 au contact de la surface tronconique convexe 12 en s'arrangeant pour que les orifices de la partie 8a du tambour soient dans une position telle qu'ils permettent le vissage des boulons 11 qui assurent le maintien provisoire du tambour 8 sur le dispositif moteur.
  • L'on exerce ensuite entre le plateau 4 et le tambour de fraisage 8 un couple orienté dans le sens du travail de la fraise, de manière à provoquer l'engagement des surfaces polygonales 9 et 10 l'une sur l'autre.
  • Après quoi, on serre définitivement les boulons 11 pour assurer la rigidité de l'ensemble.
  • Pour procéder au démontage d'un tambour de fraisage, il suffit de dévisser les boulons 11 pour pouvoir dégager le tambour du fait que l'angle des surfaces tronconiques 9 et 10 est supérieur à l'angle de frottement.
  • On voit que, grâce à l'invention, la fixation et le démontage des tambours de fraisage s'effectuent d'une manière particulièrement simple, ce qui permet, sans perte de temps, de les changer chaque fois que les caractéristiques du terrain le nécessitent.
  • Il est bien entendu que le mode de réalisation qui a été décrit ne présente aucun caractère limitatif et qu'il pourra recevoir toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention.
  • En particulier, il est clair que l'on peut, dans une version simplifiée, ne pas réaliser les surfaces tronconiques 12 et 13, auquel cas, l'appui des surfaces polygonales 9 et 10 l'une contre l'autre assure à la fois le positionnement axial et la transmission du couple, les boulons 11 ne servant qu'à réunir ces deux éléments.
  • Dans une autre variante, il est également possible de réaliser les surfaces polygonales 9 et 10, non point avec des génératrices parallèles à l'axe, mais avec des génératrices inclinées de manière à leur donner une forme pyramidale.
  • Dans ce cas, les surfaces 9 et 10 assurent à la fois le positionnement axial du tambour 8 et son entraînement en rotation.

Claims (5)

  1. Dispositif de fixation d'un tambour de fraisage sur le dispositif moteur d'un appareil destiné à creuser des tranchées dans le sol, caractérisé par le fait que le dispositif moteur comporte, perpendiculairement à son axe, un plateau tournant (4) présentant à sa périphérie une surface de forme polygonale convexe (9), ledit tambour de fraisage (8) étant muni d'un évidement central ayant une surface de forme polygonale concave (10), le contour interne de l'évidement (10) du tambour (8) épousant la forme de la périphérie du plateau (4), des organes de maintien (11) réunissant le tambour de fraisage (8) audit plateau (4), et l'entraînement en rotation du tambour de fraisage (8) par son plateau (4) s'effectuant par l'intermédiaire des surfaces polygonales précitées (9,10) qui viennent s'engager l'une contre l'autre.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la partie (8a) comportant l'évidement central (10) du tambour de fraisage (8) est reliée au plateau (4) du dispositif moteur par des boulons (11) disposés entre les sommets des surfaces polygonales (9,10) qui assurent l'entraînement du tambour du fraisage.
  3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la périphérie du plateau (4) du dispositif moteur comporte une surface tronconique convexe (12) qui s'engage sur une surface tronconique concave (13) de forme correspondante solidaire du tambour de fraisage (8).
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les surfaces polygonales (9, 10) ont la forme de troncs de pyramides.
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les surfaces polygonales (9,10) sont hexagonales.
EP90400091A 1989-01-13 1990-01-12 Dispositif de fixation des tambours de fraisage sur un appareil destiné à creuser des tranchées dans le sol Expired - Lifetime EP0378485B1 (fr)

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