EP0575270B1 - Dispositif de maintien de l'outil d'un brise roche hydraulique - Google Patents

Dispositif de maintien de l'outil d'un brise roche hydraulique Download PDF

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EP0575270B1
EP0575270B1 EP93420248A EP93420248A EP0575270B1 EP 0575270 B1 EP0575270 B1 EP 0575270B1 EP 93420248 A EP93420248 A EP 93420248A EP 93420248 A EP93420248 A EP 93420248A EP 0575270 B1 EP0575270 B1 EP 0575270B1
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EP
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opposed
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Jean Sylvain Comarmond
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Montabert SAS
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    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/08—Means for retaining and guiding the tool bit, e.g. chucks allowing axial oscillation of the tool bit
    • B25D17/084—Rotating chucks or sockets
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T279/00—Chucks or sockets
    • Y10T279/17—Socket type
    • Y10T279/17042—Lost motion
    • Y10T279/17085—Key retainer
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T279/00—Chucks or sockets
    • Y10T279/17—Socket type
    • Y10T279/17923—Transverse pin

Definitions

  • the known solutions for ensuring these functions all have common characteristics.
  • the tool is guided on cylindrical surfaces, either of the same diameters or of different diameters.
  • the rotation stop and the axial retention of the tool are effected by one or more removable keys, cylindrical or flat, as described in document FR-A-2248914.
  • the present invention provides a holding device which overcomes these drawbacks.
  • the device according to the invention of the type in which the tool is arranged coaxially with a striking piston, is mounted to slide, with the interposition of upper and lower guide means, in a front guide, and is limited in its stroke, respectively, upwards, by an abutment face of the guide, and, downwards, by at least one transverse key, disposed between the guide means and also forming an axial retaining means for this tool in the guide , is characterized in that, on the one hand, the upper guide means, situated on the side of the striking face of the piston, comprises a guide zone, the guide curve of which includes inflection points forming angles of separation of facets, this zone cooperating with a zone of complementary section formed, at least locally, on the tool, to wedge the latter in rotation and, on the other hand, the lower guide means is constituted by a cooperating cylindrical sleeve nt with a tool area, also cylindrical.
  • the tool 5 has, in the upper part, a polygonal section, and below the notches 8, a cylindrical section.
  • the lower guide means 4 are constituted by a bush having a cylindrical bore.
  • the setting in rotation of the tool 5 relative to the front guide 2 is ensured by the upper guide means 3 which comprises a guide zone, the guiding curve of which includes inflection points forming angles 10 of separation between facets 12, that is, has non-circular, polygonal, or pseudopolygonal shapes.
  • the tool 5 has a square cross section and cooperates with sockets 3a and 4a, constituting the guide means, upper and lower, also having an axial bore of square section.
  • the tool 5b has two flats 14 constituting the facets 12 and cooperate with a socket 3c of similar internal section.
  • the tool 5c is provided, in its flats 14, with two concave facets 15. This tool cooperates with a bore of the same section as it formed in a 3d socket carried by the front guide 2.
  • FIG. 1 shows that the transverse clearances J1-J2 provided between the tool 5 and its guide means 3 and 4, whatever their embodiments, are less than the clearance J formed between the keys 7 and the bottom of the notches 8 , so that, in no case, the tool can come into contact with the keys in its transverse movements.
  • the tool When the tool is engaged deep in the ground and a resistant torque is applied on the whole of the front part of the device, the tool is set in rotation by its large active facets coming into contact with the facets opposite guide means 3.
  • the clearance J is also determined so that the keys 7 cannot not come into contact with the tool in its working conditions.
  • FIGS. 5 to 10 differ from the previous ones by the fact that the guide means 3 is not constituted by a socket but by at least two pairs of opposite plates 20, reported in the front guide 2. These plates can be distributed along the four sides of a square or a rectangle and can have planar active faces as shown in 21 in FIGS. 5 and 6, concave active faces as shown in 22 in FIGS. 7 and 8, or convex as shown in 23 in Figures 9 and 10. Their dorsal face can be flat or convex depending on the shape of the face against which they are supported.
  • the plates delimit a guide zone, the guiding curve of which includes points of inflection delimiting edges 10 and plane or curvilinear facets.
  • the cross section of the tool 5 is complementary to that of the guide zone, as already described in the previous embodiments.

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Description

  • Les appareils à percussion mus par un fluide sous pression, communément appelés brise roche, sont des appareils de forte puissance et sont installés sur des engins porteurs. Ils comprennent un corps, généralement composé de plusieurs parties assemblées par des vis ou tirants. Ces parties peuvent être regroupées selon deux fonctions :
    • la ou les parties supérieures du brise roche portent l'ensemble du mécanisme de frappe et en particulier le piston de frappe,
    • la ou les parties inférieures portent, en particulier, l'outil destiné à transmettre les chocs à la roche. Ces parties inférieures du corps sont généralement appelées guide-avant.
  • Pour obtenir un bon fonctionnement du brise roche, le guide-avant doit assurer par rapport à l'outil un certain nombre de fonction :
    • le guidage, c'est à dire maintenir la coaxialité entre le piston de frappe et l'outil, supporter les efforts en flexion induits par l'engin porteur. Cette fonction est généralement assurée par une portée haute de guidage et une portée basse de guidage,
    • l'arrêt en rotation, par l'intermédiaire de pièces amovibles, généralement appelées clavettes, qui supportent le couple résistant engendré par l'enfoncement de l'outil dans le terrain,
    • la retenue axiale de l'outil, lorsque celui-ci a tendance à s'échapper du guide-avant, fonction également assurée par les clavettes situées entre la portée haute de guidage et la portée basse.
  • Les solutions connues pour assurer ces fonctions ont toutes des caractéristiques communes. Le guidage de l'outil s'effectue sur des portées cylindriques, soit de mêmes diamètres, soit de diamètres différents. L'arrêt en rotation et la retenue axiale de l'outil s'effectuent par une ou plusieurs clavettes amovibles, cylindriques ou à méplats, comme décrit dans le document FR-A-2248914.
  • Le document US-A-1798257 décrit un brise roche comportant un outil de section polygonale engagé dans des moyens de guidage de section complémentaire.
  • Compte tenu de l'importance des efforts exercés par l'engin porteur sur le brise roche, les pressions de contact engendrées entre l'outil et ses portées de guidage sont très élevées. A cela, il faut ajouter que la lubrification de ce guidage ne peut être assurée que d'une façon très aléatoire.
  • Ces conditions de montage et de fonctionnement conduisent à des grippages, des détériorations rapides des surfaces cylindriques en contact, à la diminution rapide de la qualité du guidage, et à l'endommagement des clavettes et des portées de clavette.
  • Ces inconvénients sont inhérents, d'une part, aux trop faibles surfaces réellement en contact entre l'outil et son guidage cylindrique, et, d'autre part, à la double fonction des clavettes. En effet, il est mécaniquement difficile de réaliser des clavettes amovibles de grande dimension qui puissent assurer, a la fois, la retenue axiale de l'outil et son arrêt en rotation, sur des surfaces larges, donc peu sollicitées.
  • La présente invention fournit un dispositif de maintien remédiant à ces inconvénients.
  • A cet effet, dans le dispositif selon l'invention, du type dans lequel l'outil est disposé coaxialement à un piston de frappe, est monté coulissant, avec interposition de moyens de guidage supérieurs et inférieurs, dans un guide avant, et est limité dans sa course, respectivement, vers le haut, par une face de butée du guide, et, vers le bas, par au moins une clavette transversale, disposée entre les moyens de guidage et formant également moyen de retenue axiale de cet outil dans le guide, est caractérisé en ce que, d'une part, le moyen de guidage supérieur, situé du côté de la face de frappe du piston, comporte une zone de guidage dont la courbe directrice comprend des points d'inflexion formant des angles de séparation de facettes, cette zone coopérant avec une zone de section complémentaire ménagée, au moins localement, sur l'outil, pour caler celui-ci en rotation et, d'autre part, le moyen de guidage inférieur est constitué par une douille cylindrique coopérant avec une zone de l'outil, également cylindrique.
  • D'autres caractéristiques ressortent des revendications secondaires.
  • D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé, représentant à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de ce dispositif de guidage et de calage en rotation d'un outil de brise béton.
    • Figure 1 est une vue partielle, en coupe longitudinale, d'un dispositif selon l'invention,
    • Figure 2 est une vue en coupe transversale suivant II-II de figure 1 montrant les moyens de guidage supérieurs de l'outil de figure 1,
    • Figures 3 et 4 sont des vues similaires à la figure 2 mais montrant deux autres formes d'exécution des moyens de guidage en forme de douille et de l'outil,
    • Figures 5 à 10 sont des vues en coupe transversale, similaires à la figure 2, montrant d'autres formes d'exécution de l'outil et des moyens de guidage, et plus spécialement des moyens de guidage ayant recours à des plaquettes,
       A la figure 1, la référence 2 désigne le guide avant comportant, de façon connue, des moyens de guidage supérieurs 3 et inférieurs 4, pour un outil 5 disposé coaxialement à un piston de frappe 6. L'outil 5 est retenu longitudinalement dans le guide avant 2 par deux clavettes transversales 7 traversant ce guide avant et coopérant chacune avec une face de butée 8a faisant partie de deux encoches transversales 8 ménagées dans l'outil 5.
  • Selon l'invention, dans la forme d'exécution représentée aux figures 1 à 6, l'outil 5 présente, en partie haute, une section polygonale, et au-dessous des encoches 8, une section cylindrique. Les moyens de guidage inférieur 4 sont constitués par une douille comportant un alésage cylindrique. Le calage en rotation de l'outil 5 par rapport au guide avant 2 est assuré par le moyen de guidage supérieur 3 qui comporte une zone de guidage dont la courbe directrice comporte des points d'inflexion formant des angles 10 de séparation entre facettes 12, c'est à dire présente des formes non circulaires, polygonales, ou pseudopolygonales.
  • Dans la forme d'exécution des figures 1 et 2, l'outil 5 présente une section transversale carrée et coopère avec des douilles 3a et 4a, constituant les moyens de guidage, supérieurs et inférieurs, ayant également un alésage axial de section carrée.
  • Dans la forme d'exécution représentée à la figure 3, l'outil 5b comporte deux méplats 14 constituant les facettes 12 et coopèrent avec une douille 3c de section interne similaire.
  • A la figure 4, l'outil 5c est muni, dans ses méplats 14, de deux facettes concaves 15. Cet outil coopère avec un alésage de même section que lui ménagé dans une douille 3d portée par le guide avant 2.
  • Lorsque le brise roche est en appui sur la roche, l'extrémité supérieure de l'outil vient en appui sur une face de butée 11 ménagée dans le guide avant 2 pour limiter son engagement. L'effort de flexion communiqué à l'outil est compensé par les forces de réaction s'exerçant sur les facettes 12 des moyens de guidage 3a-3b.
  • La figure 1 montre que les jeux transversaux J1-J2 prévus entre l'outil 5 et ses moyens de guidage 3 et 4, quelles que soient leurs formes de réalisation, sont inférieurs au jeu J ménagé entre les clavettes 7 et le fond des encoches 8, afin que, en aucun cas, l'outil ne puisse venir en contact avec les clavettes dans ses mouvements transversaux.
  • Lorsque l'outil est engagé profondément dans le sol et qu'un couple résistant s'applique sur l'ensemble de la partie avant de l'appareil, l'outil est calé en rotation par ses larges facettes actives venant en contact avec les facettes en vis à vis des moyens de guidage 3. Le jeu J est également déterminé de manière que les clavettes 7 ne puissent pas venir en contact avec l'outil dans ses conditions de travail.
  • Lorsque l'outil n'est plus en appui, les clavettes de retenue 7 viennent en contact avec les faces de butée 8a des encoches 8 et réalisent ainsi la retenue de l'outil dans le guide avant du brise roche.
  • Les formes d'exécution représentées aux figures 5 à 10 se différencient des précédentes par le fait que le moyen de guidage 3 n'est pas constitué par une douille mais par au moins deux paires de plaquettes opposées 20, rapportées dans le guide avant 2. Ces plaquettes peuvent être réparties suivant les quatre côtés d'un carré ou d'un rectangle et peuvent comporter des faces actives planes comme montré en 21 aux figures 5 et 6, des faces actives concaves comme montré en 22 aux figures 7 et 8, ou convexes comme montré en 23 aux figures 9 et 10. Leur face dorsale peut être plane ou convexe selon la forme de la face contre laquelle elles s'appuient.
  • Dans toutes ces formes d'exécution, les plaquettes délimitent une zone de guidage dont la courbe directrice comporte des points d'inflexion délimitant des arêtes 10 et des facettes planes ou curvilignes. Bien entendu, la section transversale de l'outil 5 est complémentaire de celle de la zone de guidage, comme déjà décrit dans les formes d'exécution précédentes.
  • Les efforts dus au couple résistant sont donc repris par les plaquettes 20, tandis que le guidage de la partie basse de l'outil est assuré par la douille cylindrique 4, et que la retenue axiale est assurée par les clavettes 7.

Claims (7)

  1. Dispositif de maintien de l'outil d'un brise roche hydraulique, du type dans lequel l'outil (5) est disposé coaxialement à un piston de frappe (6), est monté coulissant, avec interposition de moyens de guidage supérieurs (3) et inférieurs (4), dans un guide avant (2), et est limité dans sa course, respectivement, vers le haut, par une face de butée (11) du guide, et, vers le bas, par au moins une clavette transversale (7), disposée entre les moyens de guidage et formant également moyen de retenue axiale de cet outil dans le guide (2), caractérisé en ce que, d'une part, le moyen de guidage supérieur (3), situé du côté de la face de frappe du piston, comporte une zone de guidage dont la courbe directrice comprend des points d'inflexion formant des angles (10) de séparation de facettes (12), cette zone coopérant avec une zone de section complémentaire ménagée, au moins localement, sur l'outil, pour caler celui-ci en rotation et, d'autre part, le moyen de guidage inférieur (4) est constitué par une douille cylindrique coopérant avec une zone de l'outil, également cylindrique.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone de guidage en translation et de calage en rotation est délimitée par l'alésage d'une douille de guidage (3a) et comporte, au moins, deux paires de facettes actives et opposées (12).
  3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone de guidage en translation et de calage en rotation est délimitée par au moins deux paires de plaquettes opposées (20-33-35), indépendantes, rapportées dans l'alésage du corps de guide et comportant, chacune, une facette active.
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la facette active (21-34) d'au moins deux plaquettes opposées (20-33-35) est plane.
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la facette active (23) d'au moins deux plaquettes opposées (20) est convexe.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la facette active (22) d'au moins deux plaquettes opposées (20) est concave.
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que chaque plaquette (20) comporte un dos plan d'appui contre une partie plane de l'alésage la recevant.
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