EP0697049B1

EP0697049B1 - Maillon demontable pour chaine sans fin de coupe ou de havage

Info

Publication number: EP0697049B1
Application number: EP93910112A
Authority: EP
Inventors: Jean-Charles Dalaine; Lucien De Carli
Original assignee: TRANCHEUSES DALEN
Current assignee: TRANCHEUSES DALEN
Priority date: 1993-05-12
Filing date: 1993-05-12
Publication date: 1997-07-09
Anticipated expiration: 2013-05-12
Also published as: EP0697049A1; WO1994026987A1; DE69312096D1; AU4075293A

Abstract

Le maillon démontable comporte au moins deux plaques latérales reliées l'une à l'autre de manière démontable par deux organes transversaux du type boulon formant axes d'articulation avec des éléments adjacents de la chaîne, et un support (28) fixé sur les plaques du maillon et portant des moyens de coupe. Chaque plaque présente un profil sensiblement en Z, et comporte deux tronçons sensiblement parallèles décalés l'un de l'autre et reliés l'un à l'autre par un tronçon transversal intermédiaire, de sorte qu'à l'état assemblé dudit maillon, les deux tronçons intérieurs les plus rapprochés des deux plaques sont adaptés à être insérés entre les deux tronçons extérieurs les plus éloignés des plaques d'un maillon adjacent. Utilisation pour des chaînes sans fin de coupe ou de havage, notamment pour des chaînes de machines à creuser des tranchées.

Description

L'invention concerne un maillon démontable apte à être relié de manière articulée à d'autres maillons semblables de façon à former une chaîne sans fin de coupe ou de havage, ce maillon comportant deux plaques latérales sensiblement symétriques l'une à l'autre par rapport à un plan de symétrie du maillon et reliées l'une à l'autre de manière démontable par deux organes transversaux du type boulon formant axes d'articulation avec des éléments adjacents de la chaîne, ce maillon comportant un support fixé sur les plaques du maillon et portant les moyens de coupe.
L'invention concerne aussi une chaîne sans fin de coupe ou de havage comportant de tels maillons, ainsi qu'une machine à creuser des tranchées comportant une pareille chaîne sans fin.
On connaît de nombreux maillons démontables de ce type.
Le document GB-A-1.128.451 décrit une chaîne de découpe et de grattage pour machine à creuser ou à nettoyer les tranchées, constituées de maillons articulés les uns aux autres, selon le préambule de la revendication 1, avec des grattoirs fixés à des maillons dont certains sont pourvus de lames en saillie du plan de grattage de la chaîne.
Le document US-A-4.893.464 décrit une chaîne à barre latérale excentrée pour trancheuse ou convoyeur, où soit un côté seulement, soit un maillon sur deux est pourvu d'outil.
Les figures 1 et 2 montrent des maillons 1 connus, constitués de deux plaques latérales longitudinales parallèles 2 reliées l'une à l'autre à chacune de leurs extrémités par un axe 3, par exemple un rivet ou un boulon, et séparées par un galet d'écartement ou rouleau 4 monté sur chacun des axes 3. Deux maillons 1 adjacents de ce type sont reliés l'un à l'autre par une seconde paire de plaques latérales longitudinales parallèles 5 extérieures aux maillons 1, également traversées par les axes 3 qui traversent les extrémités adjacentes des deux maillons et libres de pivoter autour desdits axes. Chaque ensemble formant un maillon est ainsi constitué de deux parties articulées l'une par rapport à l'autre, le maillon intérieur 1, d'une part, et les plaques extérieures 5 d'autre part.
On utilise des maillons de ce type pour des chaînes de coupe ou de havage. A cet effet, les deux plaques extérieures 5 portent, du côté tourné radialement vers l'extérieur de la chaîne sans fin 6 qui tourne dans le sens de la flèche F, un bloc 7 supportant des outils de coupe 8. Les plaques extérieures 5 doivent ainsi être relativement hautes pour permettre la fixation, par exemple par boulonnage ou par soudage, dudit bloc 7 à distance des axes 3 précités.
En cours d'utilisation, lesdits outils de coupe 8 sont fortement freinés par l'opération de coupe ou de havage, ce qui tend à faire basculer l'ensemble formé par les plaques extérieures 5 et le bloc 7 dans le sens opposé au sens de rotation de la chaîne.
Ce basculement provoque le raccourcissement de la chaîne 6, ce qui entraîne des ralentissements ou blocages intempestifs de la chaîne avec risques d'endommager les organes de transmission du mouvement à celle-ci. Dans le cas de chaînes de havage dans lesquelles un rouleau d'appui 9 est monté de manière rotative sur chaque axe 3, ce basculement applique fortement le rouleau aval 9 sur le guide 10 de la chaîne 6, ce qui provoque une usure prématurée de ce rouleau.
Ce basculement à de tels inconvénients que certains constructeurs ont muni chaque bloc d'une patte arrière destinée à s'appuyer sur le bloc suivant pour s'opposer audit basculement.
Enfin, spécialement pour les chaînes de havage ou d'ouverture de tranchées, les plaques extérieures 5 des maillons et les têtes des rivets ou boulons 3 sont soumis à une usure importante provoquée par le frottement des matériaux extraits et par celui des parois latérales des saignées ou tranchées réalisées.
D'une manière générale, les chaînes de coupe et en particulier les chaînes de havage sont, du fait de ces blocages et ralentissements, soumises à des efforts instantanés très importants, et doivent être extrêmement robustes.
On connaît par ailleurs des chaînes de transmission de mouvement comportant des maillons du type précité. Ces maillons sont tels que chaque plaque présente en projection sur le plan défini par les axes des deux organes du type boulon un profil sensiblement en Z, et comporte deux tronçons sensiblement parallèles audit plan de symétrie, décalés l'un de l'autre dans la direction perpendiculaire au plan de symétrie et reliés l'un à l'autre par un tronçon transversal intermédiaire, de sorte qu'à l'état assemblé dudit maillon, les deux tronçons intérieurs les plus rapprochés des deux plaques sont adaptés à être insérés entre les deux tronçons extérieurs les plus éloignés des plaques d'un maillon adjacent.
Ces chaînes de transmission, qui donnent toute satisfaction, sont adaptées à transmettre dans d'excellentes conditions le couple du moteur auquel elles sont associées, et n'ont pas à subir des chocs ou des efforts instantanés importants sous lesquels les plaques des maillons risqueraient de se déformer.
Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients connus, et de proposer un maillon de structure simple et économique, facile à fabriquer, à monter et à changer en cas d'usure, particulièrement adapté aux chaînes de coupe et de havage.
Un premier objet de l'invention est un maillon selon la revendication 1. Dans ce maillon, chaque plaque présente en projection sur le plan défini par les axes des deux organes du type boulon un profil sensiblement en Z, et comporte deux tronçons sensiblement parallèles audit plan de symétrie, décalés l'un de l'autre dans la direction perpendiculaire au plan de symétrie et reliés l'un à l'autre par un tronçon transversal intermédiaire, de sorte qu'à l'état assemblé dudit maillon, les deux tronçons intérieurs les plus rapprochés des deux plaques sont adaptés à être insérés entre les deux tronçons extérieurs les plus éloignés des plaques d'un maillon adjacent.
Ainsi, chacun de ces maillons unitaires est relié directement de manière articulée aux deux maillons qui lui sont adjacents sur une chaîne autour des axes le reliant respectivement à ceux-ci. On peut ainsi supprimer les plaques extérieures de l'art antérieur.
Les maillons étant d'une seule pièce, il n'y a plus le phénomène de basculement décrit ci-dessus, de sorte que le maillon peut avoir dans la direction perpendiculaire au plan défini par les deux boulons ou analogue une dimension plus faible que celle des maillons de l'art antérieur. En effet, lorsque chaque maillon porte un bloc supportant des outils de coupe ou analogue, ce bloc peut être installé au ras du galet ou rouleau 4 sans avoir à respecter une distance minimale correspondant au basculement du maillon intérieur 1 par rapport aux plaques extérieures représenté à la figure 1.
Une telle dimension inférieure signifie un coût inférieur, un encombrement moindre, un couple de renversement plus faible.
Dans le cas où un couple de renversement s'applique à chaque maillon, la force s'appliquant sur chaque axe dudit maillon est équilibrée par une force sensiblement opposée provenant du maillon adjacent et s'appliquant sur le même axe. Les maillons ne basculent donc pas. Il est en outre possible de supprimer presque complètement le jeu entre les deux supports d'outils de coupe adjacents.
Ainsi, plus l'effort de traction appliqué à la chaîne est important, plus la chaîne s'étire, moins elle se vrille et se bloque; en fait, la chaîne tendue devient rigide comme une barre au niveau du front de coupe et transmet sans blocage ou freinage le couple qui lui est transmis. Les organes de transmission souffrent moins de blocages intempestifs. Dans le cas de chaînes comportant des rouleaux, ceux-ci s'usent moins et s'usent régulièrement. D'une manière générale, la chaîne s'use moins et a un rendement global meilleur.
Ce résultat est d'autant plus surprenant que l'homme du métier était dissuadé de monter de tels maillons sur une chaîne de coupe ou de havage : ces deux maillons étaient considérés comme trop fragiles et incapables de supporter sans se déformer les efforts instantanés et chocs très importants supportés par les chaînes de havage.
C'est précisément le mérite de la présente invention d'avoir montré que de tels maillons pouvaient dans la pratique être utilisés sur une chaîne de coupe ou de havage et osé en faire l'essai.
En effet, le support des outils de coupe, fixé sur les deux plaques, par exemple par soudage ou par boulonnage, rigidifie celles-ci et maintient parallèles les tronçons de celles-ci s'étendant sur toute la longueur du support.
Par ailleurs, la hauteur plus faible des maillons par rapport à l'art antérieur diminue les couples résistants transmis à la chaîne par les outils de coupe.
Suivant une version préférée de l'invention, le support a une forme générale convexe, les moyens de coupe étant montés sur la face convexe du support.
Cette forme convexe facilite la pénétration des outils de coupe dans le matériau à découper ou dans le sol, et supprime notablement les phénomènes d'arrachement et de fissuration du matériau ou du sol à l'angle entre la surface attaquée par les outils de coupe et les parois de la saignée.
Un deuxième objet de l'invention est une chaîne sans fin de coupe ou de havage.
Et un troisième objet de l'invention est une machine à creuser des tranchées.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description détaillée ci-après.
Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs :

la figure 1 est une vue schématique en élévation d'une chaîne de havage de type classique ;
la figure 2 est une vue schématique en coupe d'une tranchée en cours de réalisation avec une chaîne de havage conforme à la figure 1 ;
la figure 3 est une vue semblable à la figure 1 d'une chaîne de havage conforme à un premier mode de réalisation de l'invention ;
la figure 4 est une vue partielle de dessous de la chaîne de la figure 3 ;
la figure 5 est une vue schématique en coupe à la figure 3 ;
la figure 6 est une vue semblable à la figure 5 d'un autre mode de réalisation de l'invention ;
la figure 7 est une vue semblable à la figure 2 d'une tranchée obtenue avec la chaîne de havage de la figure 3 ;
la figure 8 est une vue semblable à la figure 7 correspondant à la chaîne représentée à la figure 6.

Dans la réalisation représentée aux figures 3 à 5, la chaîne 12 de creusement de tranchées 13 de l'invention comporte des éléments comparables à ceux décrits ci-dessus en référence à l'art antérieur connu schématisé aux figures 1 et 2.
La chaîne 12 est une chaîne sans fin formée de maillons démontables 14 adaptés à être reliés à d'autres maillons semblables. Les maillons 14 sont adaptés à être articulés vers l'avant dans le sens F de déplacement de la chaîne autour d'un premier organe transversal 15 du type boulon ou rivet qui, à l'état monté, traverse la partie avant 16 du maillon 14 et la partie arrière 17 d'un maillon 14 précédent, et vers l'arrière autour d'un second organe transversal 15 du type boulon ou rivet qui, à l'état monté, traverse la partie arrière 17 dudit maillon 14 et la partie avant 16 d'un maillon 14 suivant.
Le maillon 14 comporte au moins deux plaques latérales 18 sensiblement symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan de symétrie P1 dudit maillon 14 et reliées l'une à l'autre de manière démontable par deux organes transversaux 15 du type boulon ou rivet.
Suivant l'invention, le maillon 14 est caractérisé en ce que chaque plaque 18 présente en projection sur le plan P2 défini par les axes des deux boulons 15 un profil sensiblement en Z, et comporte deux tronçons 19, 20 sensiblement parallèles audit plan de symétrie P1, décalés l'un de l'autre dans la direction perpendiculaire au plan de symétrie P1 et reliés l'un à l'autre par un tronçon transversal intermédiaire 21, de sorte qu'à l'état assemblé dudit maillon 14, les deux tronçons intérieurs 19 les plus rapprochés l'un de l'autre des deux plaques 18 constituent l'âme centrale du maillon 14 et sont adaptés à être insérés entre les deux tronçons extérieurs 20, les plus éloignés l'un de l'autre des plaques 18 d'un maillon 14 adjacent.
Les deux tronçons intérieurs 19 constituent de préférence la partie avant du maillon 14 et sont ainsi protégés par les tronçons extérieurs 20 du maillon précédent.
Le maillon 14 a ainsi une forme générale en Y présentant une âme centrale avant 16 constituée par les deux tronçons intérieurs 19 et deux bras latéraux constitués par les tronçons extérieurs 20.
Chaque boulon ou rivet 15 porte un rouleau d'appui 22 monté de manière rotative sur ledit boulon 15 et adapté à rouler sur un guide, schématisé en 23 à la figure 7, de la chaîne 12, afin de transmettre au guide 23 la composante perpendiculaire au plan P2 des efforts résultant de la résistance du terrain 24.
Chaque maillon 14 comporte un support 25 fixé sur ledit maillon 14 et portant des moyens de coupe 26; de façon connue, les moyens de coupe 26 peuvent être des couteaux, ou bien des pics comportant à leur extrémité une pastille rapportée en un matériau dur tel que du carbure de tungstène. Chaque maillon 14 porte en général deux ou trois couteaux ou pics, les couteaux ou pics étant situés transversalement en des endroits différents sur différents maillons adjacents pour réaliser le creusement du terrain sur toute la largeur de la tranchée 13. On a ainsi représenté aux figures 2 et 5 à 8 les couteaux ou pics de plusieurs maillons successifs.
Le maillon 14 représenté aux figures 3, 5 et 7 comporte un support 25 plat classique comme le bloc 7 représenté aux figures 1 et 2. Un tel support permet de creuser des tranchées 13 de profil sensiblement rectangulaire telles que représentées aux figures 2 et 7.
On constate souvent dans de telles tranchées des fissures schématisées en 27 près des angles. De telles fissures 27 sont le résultat d'efforts de creusement supérieurs à la moyenne qui ont été transmis par la chaîne et les organes de transmission de celle-ci, et qui sont de nature à provoquer une usure anormale ou même une rupture de la chaîne ou de l'un des organes de transmission.
Par ailleurs, le terrain ainsi fissuré est instable et tend à s'ébouler, ce qui oblige à extraire une quantité de matériaux supérieure à celle correspondant à la tranchée souhaitée, et ralentit et renchérit l'opération de creusement.
Dans le mode de réalisation schématisé aux figures 6 et 8, le maillon 14 comporte un support 28 de forme générale convexe, et de forme bombée dans l'exemple particulier représenté. Les moyens de coupe 26 sont montés sur la face convexe du support 28.
Dans l'exemple représenté, le support 28 est sensiblement symétrique par rapport au plan de symétrie P1 du maillon 14. Les bords latéraux 29 du support 28 débordent de part et d'autre du maillon 14 et sont orientés de façon à recouvrir et protéger les extrémités des boulons 15. L'angle entre la plaque latérale 18 et la face concave 30 du support 28 est inférieur à 90°, et l'angle A entre la tangente à un bord latéral 29 et la paroi adjacente de la tranchée, du côté de l'intérieur de la tranchée, est nettement supérieur à 90° et est de préférence compris entre 120 et 150°.
Ce mode de réalisation présente les avantages suivants:

l'usure latérale des plaques 18 et des têtes des boulons 15 est nettement plus faible que dans le cas des supports plats;
la forme générale convexe du support 28 et la valeur précitée de l'angle A font que les coins 32 de la tranchée 31 ne sont plus éclatés, sont plus francs: il est ainsi plus facile de refermer la tranchée et de réparer les parois de cette tranchée et le revêtement du trottoir ou de la chaussée dans lequel/laquelle a été réalisée la tranchée;
la forme convexe symétrique du support 28 exerce un effet d'auto-centrage et d'auto-alignement de la chaîne dans la tranchée 31. Cette dernière est ainsi plus rectiligne, la chaîne risquant moins de dévier lorsqu'elle rencontre un obstacle tel qu'une pierre.

On a ainsi décrit un maillon et une chaîne bien adaptés à une utilisation comme chaîne de coupe ou de havage, en particulier comme chaîne de machine à creuser des tranchées. Ce maillon et cette chaîne présentent une usure moindre et un mode de fonctionnement plus régulier et plus souple que les maillons et chaînes connus.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation que l'on vient de décrire, et on peut apporter à ceux-ci de nombreux changements et modifications sans sortir du domaine de l'invention, défini par les revendications.
Les plaques 18 peuvent présenter, en particulier dans les grosses machines à creuser des tranchées, des ailes s'étendant à angle droit vers l'extérieur pour permettre une fixation aisée par vis ou boulons des supports d'outils de coupe.

Claims

Maillon démontable (14) destiné à être relié de manière articulée à d'autres maillons (14) semblables de façon à former une chaîne sans fin (12) de coupe ou de havage, ce maillon (14) comportant deux plaques latérales (18) sensiblement symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan de symétrie (P1) du maillon (14) et reliées l'une à l'autre de manière démontable par deux organes transversaux (15) du type boulon formant axes d'articulation avec des éléments adjacents de la chaîne (12), chaque plaque (18) présentant en projection sur le plan (P2) défini par les axes des deux organes du type boulon (15) un profil sensiblement en Z, et comportant deux tronçons (19, 20) sensiblement parallèles audit plan de symétrie (P1), décalés l'un l'autre dans la direction perpendiculaire au plan de symétrie (P1) et reliés l'un à l'autre par un tronçon transversal intermédiaire (21), de sorte qu'à l'état assemblé dudit maillon (14), les deux tronçons intérieurs (19) les plus rapprochés des deux plaques (18) sont adaptés à être insérés entre les deux tronçons extérieurs (20) les plus éloignés des plaques (18) d'un maillon (14) adjacent, caractérisé en ce que chaque maillon (14) porte un support (25, 28) fixé sur les tronçons (20) extérieurs des plaques (18) du maillon (14), au ras des organes transversaux (15), et portant des moyens de coupe (26).
Maillon démontable conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'état monté les deux tronçons intérieurs (19) forment la partie avant (16) dirigée dans le sens de déplacement de la chaîne (12).
Maillon démontable conforme à l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que chaque organe (15) du type boulon porte au moins un rouleau d'appui (22) monté de manière rotative sur ledit organe (15).
Maillon démontable conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit support (28) a une forme générale convexe, les moyens de coupe (26) étant montés sur la face convexe du support (28), et en ce que les bords latéraux (29) du support (28) débordent de part et d'autre du maillon (14) et sont orientés de façon à recouvrir et protéger les extrémités des organes (15) du type boulon et les plaques latérales (18).
Maillon démontable conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que le support (28) est symétrique par rapport à un plan de symétrie longitudinal (P1) du maillon (14).
Maillon démontable conforme à l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le support (28) a en coupe transversale un profil dont les bords latéraux (29) font avec un plan parallèle au plan de symétrie (P1) du maillon (14) un angle (A) du côté du maillon compris entre 120° et 150°.
Maillon démontable conforme à l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le support (28) a en coupe transversale un profil courbe.
Chaîne sans fin (12) de coupe ou de havage, constituée de maillons reliés l'un à l'autre de manière articulée, caractérisée en ce qu'elle est constituée de maillons (14) conformes à l'une des revendications 1 à 7.
Machine à creuser des tranchées, caractérisée en ce qu'elle comporte une chaîne (12) conforme à la revendication 8.