EP1819882B1 - Ensemble d'accouplement entre des pieces d'usure sur des outils supports pour equipements d'engins de travaux publics - Google Patents

Ensemble d'accouplement entre des pieces d'usure sur des outils supports pour equipements d'engins de travaux publics Download PDF

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EP1819882B1
EP1819882B1 EP05824080A EP05824080A EP1819882B1 EP 1819882 B1 EP1819882 B1 EP 1819882B1 EP 05824080 A EP05824080 A EP 05824080A EP 05824080 A EP05824080 A EP 05824080A EP 1819882 B1 EP1819882 B1 EP 1819882B1
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EP
European Patent Office
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tooth
key
plane
adapter
complementary
Prior art date
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EP05824080A
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EP1819882A1 (fr
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Charles Pasqualini
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AFE Metal SAS
PREDAC
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AFE Metal SAS
PREDAC
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Publication date
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Priority claimed from FR0550734A external-priority patent/FR2878871B1/fr
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/28—Small metalwork for digging elements, e.g. teeth scraper bits
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    • E02F9/2808—Teeth
    • E02F9/2858—Teeth characterised by shape
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F9/2808—Teeth
    • E02F9/2816—Mountings therefor
    • E02F9/2825—Mountings therefor using adapters
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
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    • E02F9/2841—Retaining means, e.g. pins resilient
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F9/28—Small metalwork for digging elements, e.g. teeth scraper bits
    • E02F9/2891—Tools for assembling or disassembling

Definitions

  • the invention relates to the technical sector of equipment of public works machines with buckets, buckets or other receptacles likely to scrape, remove, move materials or others for their evacuation from a given place to other operating posts using public works machinery.
  • connection of the teeth on their nose adapters is made by keying to allow, after wear of the teeth, to proceed with their removal and replacement.
  • the horizontal, lateral, oblique or various stresses inherent to the applications and uses also cause deteriorations in the tooth-nose-adapter relationship, but also on the keying.
  • tooth-adapter fitting configuration as shown figure 1 , in the form of a fitting either pyramidal or frustoconical.
  • the nose of the adapter support has, in its front part, a stabilizing plate and the rear part of the adapter holder comprises housings receiving the two ears of the tooth.
  • the play established in the production of parts is such that J2 between the upper and lower faces of the fitting is greater than that achieved at the levels of the flat stabilization and ears (J1). J2> J1.
  • the keying systems of the teeth to ensure their retention on their adapter supports, are arranged, either vertically or horizontally. Their keys are assisted or not by an elastic element. Placed horizontally, they have the disadvantage of difficult access because of the presence too close to neighboring adapters. Placed vertically, they pre-dispose to the loss of keys, especially from the bottom.
  • the second is placed horizontally ( Figures 8 and 9 ).
  • a rubber tube is introduced into its housing in the adapter.
  • a cylindrical pin forming a key is introduced through one or other of the orifices of the tooth.
  • the diameter of the rod is slightly greater than the inside diameter of the rubber tube to create a clamping to ensure the holding in place of the key during service.
  • sandwich keys as described by the applicant, which are particularly arranged with a particular structure of two components movable relative to each other and between which is disposed an elastically deformable material.
  • Such a key is described in the patent PCT WO 2004/035945 the applicant.
  • This type of key is specific to a configuration of the tooth with a skirt surrounding and protecting the adapter.
  • STICKEY process subject of the patent EP No. 618,334 which provides for the insertion of a key in a vertical plane, the key being tapered from top to bottom, and receiving, in a suitable chamber, the connecting material.
  • This is in the form of a resin which solidifies by forming, after stiffening, a retaining sheath between the tooth and the adapter.
  • the key is completely embedded in the connection volume between the tooth and the adapter. Specific tools are then required to proceed with its removal and / or tearing, see also heating the elastic material to make it liquid and allow the removal of the key.
  • connection tooth-adapter This reflection was also directed to the connection tooth-adapter by the design of a specific keying device responding to the problems posed and goals sought.
  • the applicant's approach has been to propose a tooth-adapter coupling assembly that can implement, independently or in combination, depending on the case and application, special provisions in the contact zones between the tooth and the nose-adapter. on the one hand, and in the introduction of a keying device, on the other hand.
  • the connection between the tooth and the adapter is substantially improved by the addition of complementary contact areas for the absorption of stresses of all kinds and multi-directional.
  • the new design of the keying device also contributes to the limitation of the movement between the tooth and the adapter, while avoiding, as far as it is concerned, all risks of escape, from the top or the bottom, in the nose connection.
  • -adapteur which is perfectly secure by leaving no possibility of inadvertent snap when used in situ.
  • the coupling assembly is remarkable in that the stepped shape defines a complementary upper support plane which is oriented angularly with respect to the plane of the stabilizing plate, and in that the complementary shapes are made of specific way and in opposition to the longitudinal median axis of the adapter.
  • the coupling assembly of wear parts on support tools for equipment of public works machines of the type comprising an assembly key between a tooth and an adapter, the key being positioned vertically, said key fitting into a receiving sleeve of elastic material, the tooth and the adapter being arranged with openings and abutment and abutment zones allowing insertion of the key-sleeve assembly and its holding, is remarkable in that that the key is arranged with three specific areas, one intermediate to be engaged and cooperate with the sheath, another upper outlet of the sheath and being arranged with means for gripping and positioning a disassembly tool, and another lower to engage in the lower portion forming seat of the tooth, and in that the key in its intermediate portion has on its side faces a plurality of zones horizontal tool-holders extended by an alternation of recessed areas and projections capable of cooperating with a plurality of complementary raised and recessed zones established in the sleeve to ensure an adjustment and anchoring, and in that the tooth is arranged with a
  • the coupling assembly of wear parts on support tools for equipment of public works machines is remarkable in that the tooth and the adapter are arranged with profiled complementary support shapes located between their respective contact and connecting ends, said shapes being arranged symmetrically and in opposition on the upper and lower faces of the nose of the adapter and the tooth, and in that the key is arranged with three specific areas, one intermediate to be engaged and cooperate with the sleeve, another upper opening of the sleeve and being arranged with means for gripping and positioning a disassembly tool, and another lower to engage in the lower portion forming a seat of the tooth, and in that the key in its intermediate portion has on its side faces a plurality of horizontal areas taken of tools extended by an alternation of recessed zones and projections capable of cooperating with a plurality of complementary raised and recessed zones established in the sleeve to ensure an adjustment and anchoring, and in that the tooth is arranged with an opening upper flared allowing the introduction of the key and the positioning and actuation of a tool for
  • a tooth (D) and an adapter (A) can be associated and secured by a key (C).
  • the nose of the adapter is arranged in known manner in front with a stabilizing plate and or not openings for the reception of lateral ears arranged at the ends of the tooth.
  • the tooth and the adapter are arranged with complementary shapes (FA) supporting profiles in differentiated planes located between their respective ends and the stabilizing plate for the adapter and the tooth base, of on the one hand, and their opposite connecting and centering ends, on the other hand.
  • These complementary shapes (FA) are arranged symmetrically and in opposition on the upper (FS) and lower (FI) faces of the nose of the adapter and the tooth.
  • These complementary shapes are therefore additional support zones that complete the support zones installed on the stabilization plates, in front of the nose of the adapter, and back, if necessary, in the ears housing of the tooth, which no longer have to receive the effort alone when applying a stress on the stabilizing plate.
  • These shapes (FA) profiled additional support can increase the surface of stabilizing plates, to perform a better distribution of the forces received by the adapter nose, and to increase the total surface receiving the transmitted forces. This reduces the possibility of movement of the tooth relative to the adapter and reduces wear.
  • the upper (FS) and lower (FI) faces of the adapter nose are arranged between the front part of the stabilizing plate and the rear part beyond the constitutive zone of the nose of the adapter with tiered forms established over all or part of the width of the nose.
  • said stepped shapes located on the upper and lower faces of the nose of the adapter are established in the extension of the stabilizing plate, established in a plane (a) which is extended by an inclined plane (a2) until connection with the upper part connecting the area from the nose of the adapter to the body of the adapter.
  • the stepped shape thus defines an upper plane (a3) of complementary support which is oriented angularly with respect to the plane (a) of the stabilizing plate and also with respect to the oblique connection plane (a2).
  • the stepped form is, in its front part, in turn connected to the stabilizing plate (a1), itself offset with respect to the plane (a), by a tilting inclined plane (a4), so that said shape has, in its front part, a sloping configuration forming a notch.
  • the plane (a2) is inclined at the angle (G2) with respect to the plane (a).
  • the plane (a3) which starts from the same vertex (0) as the plane (a2), defines, with the latter, an angulation (G3) smaller than the angulation (G2), which allows the establishment of contact (a4 - a5) forming abutments at an inclination (G4) less than 90 ° with respect to the plane (a1) and oriented with respect to the longitudinal axis of the assembly in an inclination (G5) also less than 90 °, to increase the angular blocking capacity of the planes (a4) and (a5).
  • the shape (FA) thus described is found on the underside of the nose of the adapter symmetrically and opposite to the longitudinal median axis of the adapter.
  • the width of this shape (FA) on the nose of the adapter is preferably equal to half of the total width of the nose of the adapter thus leaving partially free the inclined plane (a2).
  • the connection area of the upper inclined plane (a3) with the inclined plane (a2) can be at any level relative to the body of the adapter.
  • the staggered shift of planes (a) and (a1) makes it possible to increase the surface of the planes (a4 and a5) and forms a notch that promotes lateral blocking of the tooth effectively because located on the most advanced area of the adapter bracket.
  • the planes (a6) and (a7) are defined by the junction of the upper planes (a3) and connection planes (a2) and are advantageously vertical. Their function is the role of notches with the addition of a self-centering horizontal alignment of the tooth on the adapter support.
  • the particular configuration of the adapter nose offers a better imbrication of the tooth on the adapter nose.
  • the tooth is thus arranged in a complementary manner to allow the reception of additional forms of the adapter nose.
  • figure 10 upper (LS) and lower (LI) housings disposed from the upper and lower faces of the tooth, and receiving the form (FA) of the aforementioned type. These housings have support walls and contact with the forms (FA).
  • the zone of junction with the front end forming a notch of the shape (FA) can be complementary ( figure 12 ) to define a firm interlocking complementary parts facing, or alternatively, the tooth may present ( figure 14 ) an internal clearance, so that the notch portion is not in contact and contact with the bottom of the housing established on the tooth and receiving complementary shapes (FA).
  • the particular configuration of the nose of the adapter and the tooth greatly increases the contact and support surfaces.
  • the intermediate support zones may be arranged on the horizontal faces and / or vertical of the nose of the adapter, the tooth being arranged in a complementary manner.
  • This implementation thus meets a first objective, that of limiting the respective movements of the tooth on the adapter with increasing support surfaces and their angular orientation to find themselves favorably positioned to respond and absorb the multi-directional stresses transmitted by the tooth.
  • this implementation can be sufficient, whatever the keying system used.
  • the keying device uses, to fulfill the functions and objectives sought above recalled, a key C, having a specific profile and conformation, capable of engaging and cooperating in a sheath (F) having an elastic deformation capacity, the key and the sheath being capable of being engaged and protected in the assembly of the tooth (D) on the adapter (A) located on the skips and buckets of public works machinery.
  • the adapter and the tooth are themselves profiled, one to receive internally said sheath, and the other to, on the one hand, protect the key in partial overflow of the sheath and allow the introduction of tools disassembly of the key in the situation of removal of the worn tooth.
  • the adapter (A) has a housing (AL) for receiving the elastic sleeve (F) ( figure 25 ) and the tooth (D) ( figures 26 , 27 , 28 and 29 ) has an upper orifice (D1) for the introduction of the key (C) with the passages (D1,2) and (D1,3) for the access of the disassembly tool of the key, and a lower orifice (D2) having the stop (D2,1) and the opening portion (D2,2).
  • the key is constituted by a pyramidal body (C1) allowing it to have a wedge effect, whose section is rectangular or trapezoidal.
  • the rear face in contact with the orifices of the tooth (D) is more advantageously rounded.
  • a boss (C2-C3) having a function of gripping and against-support of the tool, and one or more notches (C4) successive horizontal and spaced along said parts. These notches are intended to allow the positioning of the tip of the tool for removal. At least the top notch that appears figure 19 is disengaged from the sheath (F) and into the space or introduction opening formed in the tooth. The following notch (s) may be partially in the interior of the sleeve when the key is in place. The release of the key causes the progressive accessibility to the other notches to allow the introduction of the tool again and operate an additional clearance until the final removal of the key.
  • the intermediate portion (Z2) of the key then has, on the two lateral faces whose surface is voluntarily broadly dimensioned and underlying, one or more recessed areas (C5) separated by relief zones (C15) alternately. Said zones (C5-C15) are established in a horizontal plane on said lateral faces. These so-called zones (C5-C15) thus have a complementary profile with a configuration similar to that in the inner part of the sleeve (F) with a succession of complementary hollow and relief zones (F15-F16) to allow assembly and locking in position of the key in the sheath. In view of the constitution of the sheath of a material having an elastic capacity of deformation, it ensures a firm connection of the key in the sheath.
  • the front face (C6) of the key is rectilinear and terminated in the lower zone by a radius or chamfer (C7) to avoid an angle that could damage the area (F1-2) of the elastic sleeve during its introduction.
  • the rear face of the key comprises a zone (C8) recessed with respect to the two active faces (C9) and (C10), arranged in the upper and lower part of the key, which bear in the two orifices (D1) and ( D2) of the tooth (D).
  • the active face (C9) is arranged with a notch (C11) forming a stop for locking the exit of the key upwards and, at the active end face (C10), a chamfer (C12) to facilitate the introduction of the lower end of the key in the hole of the tooth (D2).
  • the lower zone (Z1) of the overflow key of the sleeve has an abutment face (C13) and the end of small section (C14).
  • said notches (C4) may have transverse recesses in their thickness to facilitate the taking of tools.
  • the sheath (F). This is made of a material having an elastic capacity of deformation. For example, it is made of rubber or polyurethane resin.
  • This sheath has an outer pyramidal shape to facilitate its implementation. place and its replacement in its housing (AL) formed in the adapter holder.
  • This sheath has a central through opening (F1) receiving the key (C).
  • On the inside front (F1-1) is disposed an over-thickness of material (F1-2) which represents the elastic volume which will be put in compression by the key when it is introduced.
  • the upper (F2) and lower (F3) forms of its front face are set up in such a way that they leave a vacuum in the housing (AL) of the adapter support so as to allow the expansion of the material excess (F1- 2) when it is put in compression by the key.
  • the reliefs (F1-3) are arranged on the lateral interior faces of the passage (F1) in variable number and corresponding to those established on the lateral faces of the key and whose shape is conjugated with those of the corresponding recesses (C5) of the key.
  • the inside rear side is marked (F1-4) and is straight. Its mission is to guide the key when it is introduced.
  • the height of the sleeve is set to correspond to the intermediate zone (Z2) of the key with its successive parts (C5-C15) recessed and raised.
  • the key secured to the tooth by its contacts in the orifices of the latter also has, on its lateral faces (C15) and (C16), a tight elastic support on the lateral faces (F1. 5) and (F1.6) of the sleeve (F).
  • the adapter has a vertical opening of pyramidal configuration to receive the sheath.
  • the tooth has an upper orifice (D1) for introducing the key with flared parts (D12-D13) to allow the passage of the active part of the disassembly tool and access to the different notches (C4).
  • said flared portions have a straight-sloped profile (D12.1-D13.1) to constitute a base of counter-support during the pivoting movement of the release tool.
  • the lower part of the tooth (D) has a passage opening (D2) of the lower end of the key with an upper recess zone (D2.1) corresponding to the bearing zone of the zone (C13) of the key forming a seat, the lower opening portion being referenced by (D2.2) and receiving the final end of the key.
  • the assembly of the key and the sleeve is as follows.
  • the sheath (F) is introduced beforehand into its housing (AL) of the adapter support (A) (see figure 26 ) and is maintained by the corresponding pyramidal form.
  • the tooth (D) is set, that is to say, introduced on the adapter and the key is inserted by force, using a striking tool.
  • the key can not be placed upside down.
  • the wedge shape of the key facilitates its introduction by gradually operating the compression of the zone (F1-2) of the sheath (F).
  • the necessary force of introduction is thus also progressive and is only at its maximum in the final position. This is obtained when the abutment face (C13) meets the face (D2-1) of the tooth.
  • This abutment face (D2-1) is placed very indented so as to always exist, even in the case of extreme wear of the outer face of the tooth.
  • the chamfer (C12) has allowed the entry of the key in the hole (D2) of the tooth even if there is a positional shift of the tooth forward relative to its adapter support.
  • the key by the succession of its zones in projections and recesses, is thus centered and maintained in the recessed zones and complementary projections of the sheath.
  • the chosen material of the sheath makes it possible, by virtue of its elastic deformation capacity, to retract or crush during the passage in force of the relief zones of the key opposite the zones in relief of the sheath. After passage, the lateral zones in relief of the sheath return to their initial position and are anchored in the recessed areas of the key. After setting up, we are in the situation of assembly of figure 31 and 32 .
  • This compression also creates, on the part of the key C pushed backwards, a bearing force on the inner rear face (F1-4) of the sleeve.
  • the key has the clearance (C8) which eliminates its contact with the face (F1-4), which no longer has the ability to transmit an opposition reaction.
  • a conventional lever forming tool such as a screwdriver which, resting on the faces (D1-2-1) and (D1 -3-1) passages (D1-2) and (D1-3), can lift the key by placing itself in the notches (C4) under the two bosses (C2) and (C3) and in the notches (C4 ) by the effect of counter-support on the straight parts and the tilting of the tool which raises the key.
  • the force of action on the tool is sufficient to disengage the full and recessed complementary parts formed on the sheath and the key.
  • the height of the bosses (C2) and (C3) is voluntarily large so that, in the case of extreme wear of the upper face of the tooth, there remains, on the key, enough material for the action of such lever as shown above.
  • the solution provided by the invention by a firm connection between the key and the sheath due to the complementarity of the protruding and recessed forms on the lateral faces (C15-C16) and the lateral faces (F15-F16) of the sheath, with a tight elastic connection makes it possible to respond to the problem of controlling the pivoting of the tooth relative to the nose of the adapter.
  • the key-sleeve assembly forms a one-piece assembly that stiffens the tooth-adapter connection, and limits the possibility of pivoting. This is an important advantage of the invention.
  • this key connection device is well in the invention and particularly emphasizes the easy assembly and disassembly of the key while respecting the constraints of holding and safety during use of the entire device.
  • the key and its sheath are, moreover, perfectly protected in the tooth-adapter coupling.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)

Description

  • L'invention se rattache au secteur technique des équipements d'engins de travaux publics présentant des bennes, godets ou autres réceptacles susceptibles de venir racler, prélever, déplacer des matériaux ou autres en vue de leur évacuation d'un lieu donné vers d'autres postes opératoires à l'aide d'engins de travaux publics.
  • Il est connu, selon l'art antérieur, de disposer, sur des bennes, godets, réceptacles et similaires précités, des nez adapteurs conformés qui sont susceptibles de recevoir des dents amovibles au profil complémentaire. Ces dents sont directement en contact avec les matériaux, matières à prélever, à râcler, et sont, par conséquent, source d'une usure rapide due à leur contrainte d'usage. Les nez adapteurs formés sur les bennes, godets et autres réceptacles sont des pièces mâles solidaires de la lèvre de la benne, du godet ou réceptacle préformé et sont réalisés de manière rapportée ou monobloc lors de la conformation du godet, benne ou réceptacle, ou autres outils particuliers. Les dents qui sont rapportées constituent des pièces femelles établies aux formes complémentaires des profils du ou des nez adapteurs pour s'y engager dessus. L'exigence de changement des dents, pour tenir compte de leur usure, requiert une liaison entre les pièces d'usure et le nez adapteur correspondant. Cette liaison est, selon la technique antérieure, proposée par de nombreux constructeurs sous la forme d'un clavetage qui peut être soit métallique direct, soit assisté par un matériau élastique.
  • L'expérience montre que, quels que soient les systèmes d'emmanchement et de liaison mis en jeu, on n'arrive pas à empêcher qu'en raison des tolérances de fabrication qui imposent des jeux pour permettre l'assemblage des dents sur leur support adapteur, auxquels s'ajoutent ceux qui se forment par le matage de pression ainsi que l'usure en service des zones de contact, il y ait un mouvement possible de la dent sur son support adapteur.
  • Ainsi, la liaison des dents sur leur nez adapteurs s'effectue par clavetage pour permettre, après usure des dents, de procéder à leur enlèvement et remplacement. Les sollicitations horizontales, latérales, obliques ou diverses, inhérentes aux applications et utilisations, entraînent aussi des détériorations dans la relation dent-nez-adapteur, mais aussi sur le clavetage. On constate le pivotement de la dent par rapport au nez de l'adapteur et donc une détérioration de celui-ci par usure due aux frottements.
  • On constate ces deux problèmes majeurs qui se combinent ou non selon les agencements des dents et adapteurs.
  • Sur le premier problème et dans l'art antérieur, on trouve souvent la configuration d'emmanchement dent-adapteur, telle que représentée figure 1, sous la forme d'un emmanchement soit pyramidal, soit tronconique.
  • Lors de l'application de la force de cavage (FC), illustrée figure 2, qui est la contrainte la plus importante reçue lors du chargement des bennes et des godets, il y a un mouvement de basculement selon la direction indiquée par (R). La dent à tendance à basculer sur son support adapteur et la paroi inférieure de la cavité (Ci) s'appuie très fortement sur le corps inférieur du support adapteur.
  • Tant que les jeux entre dent et adapteur sont faibles, le basculement permis de la dent l'est aussi et l'effort sur la zone de contact (Ci) est acceptable par la résistance du boîtier de la dent.
  • Il arrive un moment où le jeu (J) entre la dent et son support adapteur est tel qu'il peut se placer en effet de coin dans le boîtier de la dent et celui-ci se fissure, se déchire ou éclate (figure 2), la dent est alors hors d'usage.
  • Une configuration plus résistante est également connue, selon la figure 3. Le nez du support adapteur dispose, dans sa partie avant, d'un plat de stabilisation et la partie arrière du support adapteur comporte des logements recevant les deux oreilles de la dent. Le jeu établi à la production des pièces est tel que J2 entre les faces supérieures et inférieures de l'emmanchement soit plus important que celui réalisé aux niveaux du plat de stabilisation et des oreilles (J1). J2 > J1.
  • Lors de l'application de la force de cavage (FC) à cette configuration également montrée en figure 4, la dent prend appui sur le plat de stabilisation auquel elle applique une force (FPS) qui amorce une rotation selon (R), bloquée par le contact des oreilles de la dent qui transmettent la force (FO) dans leurs logements du support adapteur. De ce fait, la force d'appui en (Ci) est réduite et le risque d'éclatement du boîtier de la dent est moindre que dans le cas précédent (figures 1 et 2).
  • Néanmoins, l'expérience montre qu'à l'usage les plats de stabilisation et les logements des oreilles de la dent prennent de l'usure par matage et frottement et le jeu qui existe alors avec les faces correspondantes des dents neuves de remplacement augmente beaucoup. L'intérêt de la reprise d'efforts, par l'effet de l'appui des oreilles de la dent dans leurs logements dans le support adapteur, n'existe plus, et l'on retrouve le cas précédent présenté figures 1 et 2.
  • On connaît par le document US 6079 132 un ensemble d'accouplement conforme au préambule de la revendication 1.
  • Si l'on en revient maintenant au second problème qui est celui du clavetage, il y a lieu d'observer.
  • Selon la pratique connue, les systèmes de clavetage des dents, pour assurer leur retenue sur leurs supports adapteurs, sont disposés, soit verticalement, soit horizontalement. Leurs clavettes sont assistées ou non par un élément élastique. Placés horizontalement, ils ont l'inconvénient d'un accès difficile en raison de la présence trop proche des adapteurs voisins. Placés verticalement, ils pré-disposent à la perte de clavettes, surtout par le bas.
  • Les éléments élastiques du type précité sont réalisés parfois sous forme de fourreaux tubulaires et deux systèmes sont connus :
    • Le premier concerne une clavette verticale formée par deux cylindres qui se vissent l'un sur l'autre, l'un formant boulon et l'autre formant écrou (figures 5, 6 et 7). Un tube de caoutchouc est placé entre les deux. En vissant les deux éléments formant la clavette qui se rapprochent, on tend à écraser et à expanser le tube caoutchouc. Il se positionne dans un chambrage prévu dans le corps de l'adapteur où il peut s'expanser, durcir sous la pression de vissage. Cela permet d'assurer la retenue de la clavette en service. Par contre, le caoutchouc, dont la position est imposée par le chambrage dans l'adapteur, place les éléments métalliques formant clavette dans une position aléatoire vis-à-vis des orifices de la dent où ils ne peuvent pas systématiquement se trouver en position de contact arrière pour assurer la retenue de la dent. En plus de cela, il n'y a pas, pratiquement, ou très peu, dans le cas de position aléatoire favorable de la clavette, de force d'appui arrière pour la retenue de la dent.
  • Le deuxième se place horizontalement (figures 8 et 9). Un tube caoutchouc est introduit dans son logement dans l'adapteur. Après mise en place de la dent, une tige cylindrique formant clavette est introduite par l'un ou l'autre des orifices de la dent. Le diamètre de la tige est légèrement supérieur au diamètre intérieur du tube caoutchouc pour créer un serrage devant assurer la tenue en place de la clavette pendant le service.
  • Ce dispositif, avec lequel on retrouve les inconvénients du précédent, quant à la position aléatoire de la clavette vis-à-vis des orifices de la dent et le manque de force de retenue, n'est employé que dans les cas particuliers où il n'y a pas de contrainte d'extraction de la dent. Il n'est mis en oeuvre que dans les applications dites RIPPER où les dents ne sont sollicitées que dans le sens de l'avancée. C'est donc l'unique sens de travail de pénétration qui, au contraire, tend à appliquer fortement la dent sur son support adapteur.
  • On connaît aussi le principe de clavettes sandwich, tel que décrit par le demandeur, qui sont disposées tout particulièrement avec une structure particulière de deux composants déplaçables l'un par rapport à l'autre et entre lesquels est disposé un matériau élastiquement déformable. Une telle clavette est décrite dans le brevet PCT WO 2004/035945 du demandeur. Ce type de clavettes est cependant spécifique à une configuration de la dent avec une jupe entourant et protégeant l'adapteur.
  • Le demandeur exploite aussi un procédé particulier dit « procédé STICKEY », objet du brevet EP n° 618.334 qui prévoit l'insertion d'une clavette dans un plan vertical, la clavette étant effilée de haut en bas, et recevant, dans une chambre appropriée, le matériau d'assemblage. Celui-ci se présente sous forme d'une résine qui se solidifie en formant, après rigidification, un fourreau de retenue entre la dent et l'adapteur.
  • Dans tous les cas connus du demandeur et exposés ci-avant, la clavette se trouve intégralement noyée dans le volume de liaison entre la dent et l'adapteur. Il faut alors des outils spécifiques pour procéder à son enlèvement et/ou arrachement, voir aussi à chauffer le matériau élastique pour le rendre liquide et permettre l'enlèvement de la clavette.
  • Face à l'ensemble de ces problèmes, la démarche du demandeur a donc été de réfléchir à une nouvelle conception de l'accouplement dent-adapteur qui soit facile à mettre en oeuvre et qui réponde parfaitement aux différentes contraintes posées.
  • Cette réflexion s'est orientée tout d'abord sur l'objectif d'un agencement de la dent et du nez adapteur pour absorber toutes les sollicitations en réduisant les phénomènes d'usure par une meilleure absorption des forces de sollicitation.
  • Cette réflexion s'est aussi orientée sur la liaison dent-adapteur par la conception d'un dispositif de clavetage spécifique répondant aux problèmes posés et buts recherchés.
  • Ainsi, la démarche du demandeur a été de proposer un ensemble d'accouplement dent-adapteur pouvant mettre en oeuvre, indépendamment ou en combinaison, selon les cas et applications, des dispositions particulières dans les zones de contact entre la dent et le nez-adapteur, d'une part, et dans l'introduction d'un dispositif de clavetage, d'autre part. Ainsi, la liaison entre la dent et l'adapteur est améliorée de manière substantielle par l'adjonction de zones de contact complémentaires en vue de l'absorption des sollicitations de toutes natures et pluri-directionnelles.
  • La nouvelle conception du dispositif de clavetage participe aussi à la limitation du mouvement entre la dent et l'adapteur, tout en évitant, en ce qui la concerne, tous risques d'échappement, par le haut ou par le bas, dans la liaison nez-adapteur, qui soit parfaitement sécurisée en ne laissant aucune possibilité d'accrochage intempestif lors de l'utilisation in situ.
  • Selon une première caractéristique, l'ensemble d'accouplement est remarquable en ce que la forme étagée définit un plan supérieur d'appui complémentaire qui est orienté angulairement par rapport au plan du plat de stabilisation, et en ce que les formes complémentaires sont aménagées de manière spécifique et en opposition par rapport à l'axe médian longitudinal de l'adapteur.
  • Selon une autre caractéristique, l'ensemble d'accouplement de pièces d'usure sur des outils supports pour équipement d'engins de travaux publics du type comprenant une clavette d'assemblage entre une dent et un adapteur, la clavette étant positionnée verticalement, ladite clavette s'ajustant dans un fourreau récepteur en matériau élastique, la dent et l'adapteur étant agencé avec des ouvertures et zones d'appui et de butée autorisant l'insertion de l'ensemble clavette-fourreau et sa tenue, est remarquable en ce que la clavette est agencée avec trois zones spécifiques, l'une intermédiaire pour être engagée et coopérer avec le fourreau, une autre supérieure débouchante du fourreau et étant agencée avec des moyens de prise et de positionnement d'un outil de démontage, et une autre inférieure pour s'engager dans la partie basse formant siège de la dent, et en ce que la clavette dans sa partie intermédiaire présente sur ses faces latérales une pluralité de zones horizontales de prises d'outils prolongées par une alternance de zones en creux et en saillies susceptibles de coopérer avec une pluralité de zones en saillies et en creux complémentaires établies dans le fourreau pour assurer un ajustement et ancrage, et en ce que la dent est agencée avec une ouverture supérieure évasée permettant l'introduction de la clavette et le positionnement et l'actionnement d'un outil pour le désengagement de la clavette.
  • Selon une autre caractéristique, l'ensemble d'accouplement de pièces d'usure sur des outils supports pour équipements d'engins de travaux publics est remarquable en ce que la dent et l'adapteur sont agencés avec des formes complémentaires profilées d'appui situées entre leurs extrémités respectives de contact et de liaison, lesdites formes étant aménagées de manière symétrique et en opposition sur les faces supérieure et inférieure du nez de l'adapteur et de la dent, et en ce que la clavette est agencée avec trois zones spécifiques, l'une intermédiaire pour être engagée et coopérer avec le fourreau, une autre supérieure débouchante du fourreau et étant agencée avec des moyens de prise et de positionnement d'un outil de démontage, et une autre inférieure pour s'engager dans la partie basse formant siège de la dent, et en ce que la clavette dans sa partie intermédiaire présente sur ses faces latérales une pluralité de zones horizontales de prises d'outils prolongées par une alternance de zones en creux et en saillies susceptibles de coopérer avec une pluralité de zones en saillies et en creux complémentaires établies dans le fourreau pour assurer un ajustement et ancrage, et en ce que la dent est agencée avec une ouverture supérieure évasée permettant l'introduction de la clavette et le positionnement et l'actionnement d'un outil pour le désengagement de la clavette.
  • Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description.
  • Pour fixer l'objet de l'invention illustré d'une manière non limitative aux figures des dessins où :
    • Les figures 1 et 2 sont des vues à caractère schématique illustrant l'accouplement dent-adapteur dans une configuration d'emmanchement conique selon l'art antérieur.
    • Les figures 3 et 4 sont des vues à caractère schématique en variante dans lequel le nez-adapteur présente un plat avant de stabilisation et où la liaison de la dent sur l'adapteur est obtenue et complétée par des oreilles.
    • La figure 5 est une vue d'une clavette visée, selon l'art antérieur, en demi coupe.
    • La figure 6 est une vue de la clavette, selon la figure 5.
    • La figure 7 est une vue montrant le montage de la clavette dans un assemblage dent-adapteur, selon l'art antérieur.
    • La figure 8 est une vue d'une dent dite RIPPER, selon l'art antérieur, avec l'utilisation d'une clavette intégrant un fourreau.
    • La figure 9 est une vue en coupe, selon la ligne A.A. de la figure 8.
    • La figure 10 est une vue en perspective de l'ensemble d'accouplement dent-adapteur fourreau-clavette, avant montage, montrant une mise en oeuvre des formes complémentaires de contact et de liaison établies sur l'adapteur et la dent.
    • La figure 11 est une vue de dessous de l'adapteur tel qu'illustré figure 10.
    • La figure 12 est une vue en coupe longitudinale, selon XIII.XIII de l'ensemble d'accouplement dent-adapteur après montage dans une première variante d'aménagement intérieur de la dent.
    • La figure 13 est une vue de dessus et en coupe selon XII.XII.
    • La figure 14 est une vue à caractère schématique d'une autre configuration intérieure de la dent.
    • La figure 15 est une vue partielle de côté de l'extrémité du nez adapteur.
    • La figure 16 est une vue de dessus, selon la figure 15.
    • La figure 17 est une vue en variante, selon la figure 15.
    • La figure 18 est une vue de dessus, selon la figure 17.
    • La figure 19 est une vue de côté de la clavette selon l'invention.
    • Les figures 19.1, 19.2, 19.3 sont des vues en coupe, selon les lignes I.I, II.II, III.III de la figure 19, sur les différentes sections successives de la clavette.
    • La figure 20 est une vue de dessus de la clavette, selon la figure 19.
    • La figure 21 est une vue de face de la clavette, selon la figure 19.
    • La figure 22 est une vue de côté et en coupe du fourreau récepteur de la clavette objet de l'invention.
    • La figure 23 est une vue de face et en coupe, selon la ligne IV.IV de la figure 22.
    • La figure 24 est une vue de dessus, selon la figure 22.
    • La figure 25 est une vue de dessous, selon la figure 22.
    • La figure 26 est une vue en coupe partielle de l'adapteur réceptionnant ledit fourreau.
    • La figure 27 est une vue partielle et en coupe de la dent s'adaptant sur l'adapteur et réceptionnant la clavette selon l'invention.
    • La figure 28 est une vue en coupe partielle, selon la ligne V.V. de la figure 27.
    • La figure 29 est une vue de la face extérieure inférieure de la dent.
    • La figure 30 est une vue de la face extérieure supérieure de la dent.
    • La figure 31 est une vue en coupe partielle illustrant le montage du dispositif de clavetage, clavette-fourreau entre la dent et l'adapteur.
    • La figure 32 est une vue de dessus, selon la figure 31.
    • La figure 33 est une vue en coupe, selon la figure 31, illustrant l'enlèvement de la clavette.
  • Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative illustré aux figures des dessins.
  • L'ensemble d'accouplement de pièces d'usure sur des outils supports pour équipements d'engins de travaux publics met en oeuvre, pour répondre aux objectifs de l'invention, une dent (D) et un adapteur (A) pouvant être associés et solidarisés par une clavette (C).
  • Pour répondre au premier objectif d'absorber les sollicitations inhérentes aux applications, le nez de l'adapteur est agencé de manière connue en avant avec un plat de stabilisation et ou non des ouvertures pour la réception d'oreilles latérales disposées aux extrémités de la dent. Selon l'invention, la dent et l'adapteur sont agencés avec des formes complémentaires (FA) profilées d'appui dans des plans différenciés situés entre leurs extrémités respectives et le plat de stabilisation pour l'adapteur et le fond de dent, d'une part, et leurs extrémités de liaison et centrage opposés, d'autre part. Ces formes complémentaires (FA) sont aménagées de manière symétrique et en opposition sur les faces supérieure (FS) et inférieure (FI) du nez de l'adapteur et de la dent. Ces formes complémentaires sont donc des zones d'appui additionnels qui complètent les zones d'appui installées sur les plats de stabilisation, en avant du nez de l'adapteur, et en arrière, le cas échéant, dans les logements d'oreilles de la dent, qui n'ont plus à recevoir tout seuls les efforts lors de l'application d'une contrainte sur le plat de stabilisation. Ces formes (FA) profilées d'appui complémentaires permettent d'augmenter la surface des plats de stabilisation, d'opérer une meilleure répartition des efforts reçus par le nez adapteur, et d'augmenter la surface totale recevant les efforts transmis. Cela permet de réduire la possibilité de mouvement de la dent par rapport à l'adapteur et de réduire l'usure.
  • En se référant aux figures 10 à 18, les faces supérieure (FS) et inférieure (FI) du nez adapteur sont agencées entre la partie avant du plat de stabilisation et la partie arrière au-delà de la zone constitutive du nez de l'adapteur avec des formes étagées établies sur tout ou partie de la largeur du nez. Ainsi, lesdites formes étagées se trouvant sur les faces supérieure et inférieure du nez de l'adapteur sont établies dans le prolongement du plat de stabilisation, établi selon un plan (a) qui se prolonge par un plan incliné (a2) jusqu'au raccordement avec la partie supérieure de raccordement de la zone du nez de l'adapteur au corps de l'adapteur. La forme étagée définit ainsi un plan supérieur (a3) d'appui complémentaire qui est orienté angulairement par rapport au plan (a) du plat de stabilisation et par rapport aussi au plan oblique de raccordement (a2). La forme étagée est, dans sa partie avant, à son tour raccordée au plat de stabilisation (a1), lui-même décalé par rapport au plan (a), par un plan incliné rentrant (a4), de sorte que ladite forme a, dans sa partie avant, une configuration pentée formant encoche. Le plan (a2) est incliné selon l'angle (G2) par rapport au plan (a). Le plan (a3), qui part du même sommet (0) que le plan (a2), définit, avec ce dernier, une angulation (G3) inférieure à l'angulation (G2), ce qui permet l'établissement des plans de contact (a4 - a5) formant butées selon une inclinaison (G4) inférieure à 90° par rapport au plan (a1) et orientés par rapport à l'axe longitudinal de l'ensemble selon une inclinaison (G5) également inférieure à 90°, pour augmenter la capacité angulaire de blocage des plans (a4) et (a5). La forme (FA) ainsi décrite se retrouve sur la face inférieure du nez de l'adapteur de manière symétrique et opposée par rapport à l'axe médian longitudinal de l'adapteur. La largeur de cette forme (FA) sur le nez de l'adapteur est de préférence égale à la moitié de la largeur totale du nez de l'adapteur en laissant ainsi libre partiellement le plan incliné (a2). A noter que la zone de raccordement du plan incliné supérieur (a3) avec le plan incliné (a2) peut se situer à tout niveau par rapport au corps de l'adapteur. Le décalage étagé des plans (a) et (a1) (figure 10) permet d'augmenter la surface des plans (a4 et a5) et forme un cran qui favorise le blocage latéral de la dent efficacement car situé sur la zone la plus avancée du support adapteur.
  • Les plans (a6) et (a7) sont définis par la jonction des plans supérieur (a3) et de raccordement (a2) et se trouvent avantageusement verticaux. Ils ont pour fonction le rôle de crans avec en plus un autocentrage d'alignement horizontal de la dent sur le support adapteur.
  • La configuration particulière du nez adapteur, par ses formes additionnelles d'appui, offre une meilleure imbrication de la dent sur le nez adapteur.
  • La dent est ainsi agencée de manière complémentaire pour permettre la réception des formes additionnelles du nez adapteur. On a ainsi représenté, figure 10, des logements supérieur (LS) et inférieur (LI) disposés à partir des faces supérieure et inférieure de la dent, et réceptionnant la forme (FA) du type précité. Ces logements ont ainsi des parois d'appui et de contact avec les formes (FA). Par ailleurs, et ainsi que représenté aux figures 12 et 14, la zone de jonction avec l'extrémité avant formant encoche de la forme (FA), peut être complémentaire (figure 12) pour définir un emboîtement ferme des parties complémentaires en regard, ou en variante, la dent peut présenter (figure 14) un dégagement intérieur, de sorte que la partie encoche ne soit pas en liaison et contact avec le fond du logement établi sur la dent et réceptionnant les formes complémentaires (FA).
  • On conçoit ainsi que la configuration particulière du nez de l'adapteur et de la dent augmente très largement les surfaces de contact et d'appui. Sans sortir du cadre de l'invention, les zones d'appui intermédiaires peuvent être disposées sur les faces horizontales et/ou verticales du nez de l'adapteur, la dent étant agencée de manière complémentaire.
  • Cette mise en oeuvre répond ainsi à un premier objectif, celui de limiter les mouvements respectifs de la dent sur l'adapteur avec augmentation des surfaces d'appui et leur orientation angulaire pour se trouver favorablement positionnées pour répondre et absorber les sollicitations multi-directionnelles transmises par la dent.
  • Selon les applications et utilisations des ensembles d'accouplement, cette mise en oeuvre peut être suffisante, et ce quel que soit le système de clavetage utilisé.
  • Cependant, dans le cadre d'une optimisation de la tenue de dent sur l'adapteur, et dans la recherche d'une limitation de l'usure des pièces par suite des sollicitations exercées, la mise en oeuvre d'un dispositif de liaison par clavette peut apporter des garanties supplémentaires sur la longévité de l'ensemble d'accouplement.
  • On décrit ci-après le dispositif de liaison par clavette répondant au second problème posé initialement évoqué.
  • Le dispositif de clavetage, selon l'invention, met en oeuvre, pour remplir les fonctions et objectifs recherchés ci-avant rappelés, une clavette C, ayant un profil et conformation spécifiques, susceptible de s'engager et coopérer dans un fourreau (F) ayant une capacité élastique de déformation, la clavette et le fourreau étant susceptibles d'être engagés et protégés dans l'assemblage de la dent (D) sur l'adapteur (A) se trouvant sur les bennes et godets des engins de travaux publics. L'adapteur et la dent sont eux-mêmes profilés, l'un pour recevoir intérieurement ledit fourreau, et l'autre pour, d'une part, protéger la clavette en débordement supérieur partiel du fourreau et autoriser l'introduction d'outils de démontage de la clavette en situation d'enlèvement de la dent usée. Ainsi, les quatre éléments principaux, dent, adapteur, clavette, fourreau ont des profils interactifs pour assurer l'assemblage, la tenue et le démontage. Ainsi, l'adapteur (A) dispose d'un logement (AL) pour recevoir le fourreau élastique (F) (figure 25) et la dent (D) (figures 26, 27, 28 et 29) présente un orifice supérieur (D1) pour l'introduction de la clavette (C) avec les passages (D1,2) et (D1,3) pour l'accès de l'outil de démontage de la clavette, et un orifice inférieur (D2) comportant la butée (D2,1) et la partie débouchante (D2,2).
  • Il convient dès lors de décrire la spécificité de chacun de ces éléments, puis d'exposer les modalités de montage, démontage de la clavette.
  • On procède ci-après à la description de la clavette, selon l'invention, qui présente trois zones spécifiques (Z1, Z2, Z3), l'une inférieure (Z1) s'ajuste dans la partie basse de la dent, une autre intermédiaire (Z2) pour s'engager et pour coopérer avec le fourreau, et l'autre supérieure (Z3) débouchante du fourreau et se trouvant dans la partie supérieure de la dent et permettant l'accès et la prise d'un outil pour enlèvement.
  • La clavette est constituée par un corps pyramidal (C1) lui permettant d'avoir un effet de coin, dont la section est rectangulaire ou trapézoïdale. La face arrière en contact avec les orifices de la dent (D) est plus avantageusement arrondie.
  • A sa partie supérieure (Z3), se trouvent, sur chacune des deux faces latérales, un bossage (C2-C3) ayant une fonction de prise et contre-appui de l'outil, ainsi qu'une ou plusieurs encoches (C4) successives horizontales et espacées le long desdites pièces. Ces encoches sont destinées à autoriser le positionnement de la pointe de l'outil pour enlèvement. Au moins l'encoche supérieure qui apparaît figure 19 se trouve dégagée du fourreau (F) et dans l'espace ou ouverture d'introduction formé dans la dent. La ou les encoches suivantes peuvent se trouver partiellement dans le volume intérieur du fourreau lorsque la clavette est en place. Le dégagement de la clavette entraîne l'accessibilité progressive aux autres encoches pour permettre à nouveau la mise en place de l'outil et opérer un dégagement supplémentaire jusqu'à permettre l'enlèvement final de la clavette.
  • La partie intermédiaire (Z2) de la clavette présente alors, sur les deux faces latérales dont la surface est volontairement largement dimensionnée et sous-jacent, une ou plusieurs zones creusées (C5) séparées par des zones en relief (C15) selon une alternance. Lesdites zones (C5-C15) sont établies dans un plan horizontal sur lesdites faces latérales. Ces dites zones (C5-C15) ont ainsi un profil complémentaire avec une configuration similaire à celle dans la partie intérieure du fourreau (F) avec une succession de zones creuses et en relief (F15-F16) complémentaires pour permettre un assemblage et verrouillage en position de la clavette dans le fourreau. En égard de la constitution du fourreau en un matériau ayant une capacité élastique de déformation, on assure une liaison ferme de la clavette dans le fourreau.
  • La face avant (C6) de la clavette est rectiligne et terminée en zone inférieure par un rayon ou chanfrein (C7) pour éviter un angle qui pourrait abîmer la zone (F1-2) du fourreau élastique lors de son introduction.
  • La face arrière de la clavette comporte une zone (C8) en retrait par rapport aux deux faces actives (C9) et (C10), disposées en partie haute et basse de la clavette, qui prennent appui dans les deux orifices (D1) et (D2) de la dent (D). La face active (C9) est aménagée avec un cran (C11) formant butée pour blocage de sortie de la clavette vers le haut et, en extrémité de face active (C10), un chanfrein (C12) pour faciliter la mise en place de l'extrémité inférieure de la clavette dans l'orifice de la dent (D2).
  • La zone inférieure (Z1) de la clavette en débordement du fourreau présente une face de butée (C13) et l'extrémité de faible section (C14).
  • La clavette ainsi définie est de grande longueur et est susceptible de déborder du fourreau (F) dans lequel elle est engagée, d'une part par sa partie supérieure et, d'autre part, par sa partie inférieure ainsi qu'il apparaît aux figures 31 et 33 des dessins.
  • Sans sortir du cadre de l'invention, lesdites encoches (C4) peuvent présenter des évidements transversaux dans leur épaisseur pour faciliter la prise d'outils.
  • Il y a lieu de décrire maintenant la configuration du fourreau (F). Celui-ci est réalisé en un matériau ayant une capacité élastique de déformation. Par exemple, il est en caoutchouc ou en résine polyuréthane. Ce fourreau a une forme extérieure pyramidale afin de faciliter sa mise en place et son remplacement dans son logement (AL) formé dans le support adapteur. Ce fourreau comporte une ouverture centrale traversante (F1) recevant la clavette (C). Sur la face intérieure avant (F1-1) est disposée une sur-épaisseur de matière (F1-2) qui représente le volume élastique qui sera mis en compression par la clavette lors de son introduction. Les formes supérieure (F2) et inférieure (F3) de sa face avant sont établies de telle sorte qu'elles laissent un vide dans le logement (AL) du support adapteur de façon à permettre l'expansion de la surépaisseur de matière (F1-2) lors de sa mise en compression par la clavette.
  • Sur les faces intérieures latérales du passage (F1) sont disposés les reliefs (F1-3) en nombre variable et correspondant à ceux établis sur les faces latérales de la clavette et dont la forme est conjuguée avec celles des creux (C5) correspondant de la clavette.
  • La face intérieure arrière est repérée (F1-4) et est rectiligne. Elle a pour mission le guidage de la clavette lors de son introduction. La hauteur du fourreau est établie pour correspondre à la zone intermédiaire (Z2) de la clavette avec ses parties successives (C5-C15) en creux et en relief.
  • Pour faciliter le glissement de la clavette (C) sur la sur-épaisseur (F1-2), on peut lui incorporer une plaque métallique en surface.
  • Ainsi selon l'invention, la clavette solidarisée à la dent par ses contacts dans les orifices de cette dernière dispose, également, sur ses faces latérales (C15) et (C16), d'un appui élastique serré sur les faces latérales (F1.5) et (F1.6) du fourreau (F).
  • La clavette et le fourreau, tels que décrits selon l'invention, exigent des aménagements spécifiques de la dent et de l'adapteur. On se réfère ainsi aux figures 26 à 30.
  • S'agissant de l'adapteur, celui-ci présente une ouverture verticale de configuration pyramidale pour recevoir le fourreau. La dent présente un orifice supérieur (D1) pour l'introduction de la clavette avec des parties évasées (D12-D13) pour autoriser le passage de la partie active de l'outil de démontage et l'accès aux différentes encoches (C4). Par ailleurs, lesdites parties évasées ont un profil penté rectiligne (D12.1-D13.1) pour constituer une base de contre-appui lors du mouvement de pivotement de l'outil de dégagement. La partie inférieure de la dent (D) présente une ouverture de passage (D2) de l'extrémité inférieure de la clavette avec une zone de décrochement (D2.1) supérieure correspondant à la zone d'appui de la zone (C13) de la clavette en formant siège, la partie débouchante inférieure étant référencée par (D2.2) et recevant l'extrémité finale de la clavette.
  • Il convient dès lors d'exposer la mise en oeuvre de l'invention et son fonctionnement.
  • Le montage de la clavette et du fourreau s'effectue comme suit. Le fourreau (F) est introduit préalablement dans son logement (AL) du support adapteur (A) (voir figure 26) et est maintenu de par la forme pyramidale correspondant. La dent (D) est mise à poste, c'est-à-dire introduite sur l'adapteur puis la clavette est introduite à force, à l'aide d'un outil de frappe. Par ses dispositions particulières, la clavette ne peut pas être placée à l'envers. La forme de coin de la clavette permet de faciliter son introduction en opérant progressivement la mise en compression de la zone (F1-2) du fourreau (F). La force nécessaire d'introduction est donc elle aussi progressive et ne se trouve à son maximum qu'en position finale. Celle-ci est obtenue quand la face de butée (C13) rencontre la face (D2-1) de la dent. Cette face de butée (D2-1) est placée très en retrait de façon à exister toujours, même dans le cas d'une usure extrême de la face extérieure de la dent. Le chanfrein (C12) a permis l'entrée de la clavette dans l'orifice (D2) de la dent même s'il y a un décalage de position de la dent vers l'avant par rapport à son support adapteur. La clavette, par la succession de ses zones en saillies et en creux, est donc centrée et maintenue dans les zones en creux et en saillies complémentaires du fourreau. Le matériau choisi du fourreau permet, de par sa capacité élastique de déformation, de s'escamoter ou s'écraser lors du passage en force des zones en relief de la clavette en regard des zones en relief du fourreau. Après passage, les zones latérales en relief du fourreau reprennent leur position initiale et sont ancrées dans les zones en creux de la clavette. Après mise en place, on se trouve dans la situation de montage des figure 31 et 32.
  • En situation d'utilisation pendant le service, on constate les fait suivants. La mise en compression de la sur-épaisseur (F1-2) du fourreau par la clavette crée une force de réaction qui pousse cette dernière vers l'arrière et dont les faces actives (C9) et (C10) de la clavette appuient sur l'arrière des orifices (D1) et (D2) de la dent qui est ainsi fermement retenue sur son support. Cette mise en compression de ladite sur-épaisseur (F1-2) provoque la déformation du fourreau élastique qui, étant écrasé, a tendance à s'allonger, et investit les vides laissés dans le logement (AL) du support adapteur proches des zones (F2) et (F3). Cette mise en compression crée aussi, de la part de la clavette C repoussée vers l'arrière, une force d'appui sur la face intérieure arrière (F1-4) du fourreau. Pour éviter qu'une réaction d'opposition de la part de la face (F1-4) qui pourrait avoir tendance à repousser la clavette vers l'avant et à réduire d'autant la force de retenue de la dent, la clavette dispose du dégagement (C8) qui élimine son contact avec la face (F1-4), laquelle n'a plus capacité à transmettre une réaction d'opposition.
  • Quelle que soit la pression verticale de haut vers le bas des matériaux de terrassement et autres sur la clavette, le maintien à poste du clavetage pendant le service est assuré par l'impossibilité de sortie par le bas eu égard au blocage de la clavette sur la face de butée (D2-1) de la dent. Pour s'opposer au risque de la pression des matériaux du bas vers le haut, la sécurisation de la clavette, vis-à-vis d'une éventuelle sortie par le haut, est assurée de plusieurs façons.
    1. a) L'orifice débouchant inférieur (D2-2) de la dent est de surface volontairement très réduite (voir figure 29), laissant très peu d'accès aux matériaux pouvant appuyer sur l'embout de la clavette, lui aussi de section très réduite, donc ne pouvant recevoir qu'une faible poussée.
    2. b) La retenue bi-latérale, formée par le blocage des zones creuses (C5) de la clavette par les reliefs (F1-3) du fourreau, est établie sur une très grande surface. D'autre part, la mise en compression de la sur-épaisseur (F1-2) influence toute la matière située dans les zones qui lui sont proches. C'est le cas des reliefs (F1-3) qui durcissent fortement et créent un blocage très ferme dans les creux (C5) de la clavette.
      De manière avantageuse, cette configuration des reliefs (F1-3) du fourreau et des creux (C5), et de la clavette, a la particularité d'être établie parallèlement à l'axe horizontal de l'ensemble de façon à laisser toute liberté à la clavette d'avancer ou de reculer sa position en fonction du niveau d'enfoncement de la dent sur son support adapteur. Les reliefs étagés (F1-3) forment une retenue en escalier qui ne permet pas une sortie intempestive directe totale. Elle ne peut s'établir que par étapes correspondantes à chaque niveau (F1-3).
      Si d'aventure une clavette avait, malgré ce qui précède, tendance à remonter, attendu qu'elle reste parfaitement visible pour l'opérateur de la machine, il lui serait facile de la renfoncer de nouveau à poste sans avoir eu le risque de perdre une dent.
    3. c) Dans les cas extrêmes, il demeure l'option de disposer, à l'arrière de la clavette, en zone supérieure du cran (C11) qui formerait une butée de plus pour s'opposer à toute remontée de la clavette.
  • Il convient d'exposer les modalités de démontage de la clavette.
  • Il s'opère par le dessus, donc en position facile d'accès, à l'aide d'un outil classique formant levier tel qu'un tournevis qui, mis en appui sur les faces (D1-2-1) et (D1-3-1) des passages (D1-2) et (D1-3), peut soulever la clavette en se plaçant dans les encoches (C4) sous les deux bossages (C2) et (C3) ainsi que dans les encoches (C4) suivantes, et ce par un effet de contre-appui sur les parties rectilignes et le basculement de l'outil qui fait remonter la clavette. La force d'action sur l'outil est suffisante pour dégager les parties complémentaires pleines et évidées formées sur le fourreau et la clavette.
  • La hauteur des bossages (C2) et (C3) est volontairement grande afin que, dans le cas d'une usure extrême de la face supérieure de la dent, il reste, sur la clavette, assez de matière pour l'action de levier telle que représentée ci-dessus.
  • La solution apportée par l'invention par une liaison ferme entre la clavette et le fourreau due à la complémentarité des formes en saillie et en creux sur les faces latérales (C15-C16) et les faces latérales (F15-F16) du fourreau, avec une liaison élastique serré permet de répondre au problème posé du contrôle du pivotement de la dent par rapport au nez de l'adapteur. L'ensemble clavette-fourreau forme un ensemble monobloc qui rigidifie la liaison dent-adapteur, et limite la possibilité de pivotement. Il s'agit d'un avantage important de l'invention.
  • Si, dans un cas exceptionnel de force majeure, le processus de démontage ci-avant ne pouvait pas s'accomplir, il demeurerait la possibilité d'extraire la clavette par action du bas vers le haut par l'orifice inférieur débouchant de la dent (D2-2). Dans le cas où la clavette disposerait du cran formant butée (C11), l'outil de démontage n'aurait plus un simple déplacement vertical à accomplir mais devrait, au départ, assurer aussi un effet de levier vers l'avant pour désengager la butée (C11).
  • Les avantages de ce dispositif de liaison par clavette ressortent bien de l'invention et on souligne tout particulièrement le montage et démontage faciles de la clavette tout en respectant les contraintes de tenue et de sécurité en cours d'utilisation de l'ensemble du dispositif. La clavette et son fourreau sont, par ailleurs, parfaitement protégés dans l'accouplement dent-adapteur.
  • Globalement, un ensemble d'accouplements qui combine la mise en oeuvre des deux caractéristiques de base, à savoir l'intégration de zones d'appui complémentaires conformées sur le nez de l'adapteur, et aussi le dispositif de clavetage, offre une garantie d'utilisation très largement supérieure à l'art antérieur, avec une limitation de l'usure de la dent et de l'adapteur en dépit de la diversité des sollicitations multi-directionnelles.

Claims (8)

  1. Ensemble d'accouplement de pièces d'usure sur des outils supports pour équipements d'engins de travaux publics du type comprenant une dent et un adapteur avec une liaison par clavette du type comprenant une dent et un adapteur agencés avec des formes complémentaires profilées (FA) d'appui, dans des plans différenciés, situées entre leurs extrémités respectives de contact et de liaison, lesdites formes complémentaires étant aménagées de manière symétrique sur les faces supérieure (FS) et inférieure (FI) du nez de l'adapteur et de la dent, les formes complémentaires (FA) profilées d'appui étant dans des plans différenciés étagés situés entre leurs extrémités respectives et un plat de stabilisation pour l'adapteur et le fond de dent, d'une part, et leurs extrémités de liaison et centrage opposés, d'autre part, lesdites formes étagées étant établies sur une partie de la largeur du nez se trouvant sur les faces supérieure et inférieure du nez de l'adapteur dans le prolongement du plat de stabilisation, et selon un plan (a) qui se prolonge par un plan incliné (a2) jusqu'au raccordement avec la partie supérieure de raccordement de la zone du nez de l'adapteur au corps de l'adapteur, la forme étagée définissant un plan supérieur d'appui complémentaire qui est orienté angulairement par rapport au plan oblique de raccordement, caractérisé en ce que la forme étagée définit un plan supérieur d'appui complémentaire qui est orienté angulairement par rapport au plan du plat de stabilisation (a1), et en ce que les formes complémentaires (FA) sont aménagées de manière spécifique et en opposition par rapport à l'axe médian longitudinal de l'adapteur.
  2. Ensemble d'accouplement selon la revendication 1 caractérisé en ce que la forme étagée qui définit un plan supérieur (a3) d'appui complémentaire dans sa partie avant raccordée à un plat de stabilisation (a1) lui-même décalé par rapport au plan (a).
  3. Ensemble d'accouplement, selon la revendication 2, caractérisé en ce que la forme étagée est, dans sa partie avant, raccordée au plat de stabilisation par un plan incliné rentrant (a4), de sorte que ladite forme a, dans sa partie avant, une configuration pentée formant encoche.
  4. Ensemble d'accouplement, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le plan (a2) en prolongement du plat de stabilisation établi selon un plan (a) est incliné selon l'angle (G2) du plan (a),
    et en ce que le plan (a3), qui part du même sommet (0) que le plan (a2), définit, avec ce dernier, une angulation (G3) inférieure à l'angulation (G2), ce qui permet l'établissement des plans de contact (a4 - a5) formant butées selon une inclinaison (G4) inférieure à 90°.
  5. Ensemble d'accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il comprend des plans de jonction (a6) (a7) définis par la jonction des plans supérieur (a3) et de raccordement (a2) et ont pour fonction le rôle de crans avec en plus un auto-centrage d'alignement horizontal de la dent sur le support adapteur.
  6. Ensemble d'accouplement, selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la dent est agencée de manière complémentaire pour permettre la réception des formes additionnelles du nez adapteur, avec des logements supérieur (LS) et inférieur (LI) disposés à partir des faces supérieure et inférieure de la dent, et réceptionnant la forme (FA) du type précité, ces logements constituant des parois d'appui et de contact avec les formes (FA).
  7. Ensemble d'accouplement, selon la revendication 6, caractérisé en ce que la zone de jonction des logements, avec l'extrémité avant formant encoche de la forme (FA), est complémentaire pour définir un emboîtement ferme des parties complémentaires en regard.
  8. Ensemble d'accouplement, selon la revendication 6, caractérisé en ce que la zone de jonction des logements, avec l'extrémité avant formant encoche de la forme (FA), présente un dégagement intérieur, de sorte que la partie encoche ne soit pas en liaison et contact avec le fond du logement établi sur la dent et réceptionnant les formes complémentaires (FA).
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