La présente invention a pour objet un dispositif de tranchage comportant une roue de tranchage de grand diamètre mobile en rotation autour de son axe et comprenant un flasque circulaire équipé à sa périphérie d'une couronne portant des outils de tranchage.The present invention relates to a slicing device comprising a large diameter slicing wheel rotatable about its axis and comprising a circular flange equipped at its periphery with a crown carrying slicing tools.
Une telle roue de tranchage est classiquement montée sur un véhicule porteur, à l'arrière d'une machine dénommée « trancheuse à roue » ou encore sur des bras de pelleteuse. Ces matériels ont pour fonction de permettre de réaliser des tranchées en vue de la pose de canalisations souterraines (gaz, eau, câbles électriques, fibres optiques...). Un dispositif de tranchage, du type considéré est également équipé d'organes d'entrainement de la roue de tranchage comprenant au moins un moteur de commande hydraulique. Les dispositifs de tranchage ont pendant longtemps été équipés de roues de tranchage à entrainement axial, c'est-à-dire entrai-nées au niveau de leur centre qui présentaient l'inconvénient d'avoir obligatoirement un diamètre très important, notamment pour la réalisation de tranchées profondes. Pour remédier à cet inconvénient, il a déjà été proposé de 20 remplacer un tel entrainement axial classique d'une roue de tranchage par un entrainement tangentiel de celle-ci. De tels dispositifs de tranchage sont ainsi équipés d'organes d'entrainement tangentiel de la roue de tranchage comprenant au moins un moteur de commande hydraulique ainsi qu'au moins un pignon 25 d'entrainement à denture externe monté solidairement en rotation sur l'arbre de sortie de ce moteur de commande. Ces organes d'entrainement tangentiel de la roue de tranchage comportent classiquement une couronne de transmission à denture interne fixée solidairement en rotation au flasque circulaire de la roue de 30 tranchage, coaxialement à cette roue et dont les dents s'engrènent avec les dents de la denture du pignon d'entrainement de façon à commander la rotation de la roue de tranchage. De tels organes d'entrainement tangentiel équipés d'une couronne de transmission à denture interne comportent toutefois plu-35 sieurs inconvénients en particulier liés au fait qu'ils exigent, pour per- mettre la rotation de la roue de tranchage, la mise en oeuvre de moteurs de commande hydraulique à vitesse élevée qui sont particulièrement onéreux. Il est en particulier exclu d'entrainer la roue de tranchage 5 au moyen de moteurs hydrauliques à vitesse lente ayant des caractéristiques très différentes, dont le prix est beaucoup moins important et le montage simplifié. Un autre inconvénient des organes d'entrainement tangentiel connus est lié au fait que, lors de la réalisation de tranchées, la vitesse 10 de rotation de la roue de tranchage centrifuge vers l'extérieur les matériaux non évacués se situant entre l'axe de rotation de la roue et la couronne portant les outils de tranchage et que par suite ces matériaux sont précipités entre les dents de la couronne d'entrainement ce qui diminue considérablement le rendement et génère une usure prématurée des dents 15 de la couronne de transmission ainsi que du pignon d'entrainement monté sur l'arbre de sortie du moteur de commande. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients. A cet effet, on a eu l'idée, conformément à l'invention de 20 remplacer la couronne de transmission à denture interne fixée solidairement sur le flasque de la roue de tranchage par un pignon de transmission à denture externe. L'invention concerne ainsi un dispositif de tranchage du type susmentionné caractérisé en ce que les organes d'entrainement tan- 25 gentiel de la roue de tranchage comportent également, outre au moins un moteur de commande hydraulique et au moins un pignon d'entrainement à denture externe monté solidairement en rotation sur l'arbre de sortie de ce moteur de commande, un pignon de transmission à denture externe fixé solidairement en rotation au flasque circulaire de la roue de tran- 30 chage, coaxialement à cette roue et dont les dents s'engrènent avec les dents de la denture du pignon d'entrainement de façon à commander la rotation de la roue de tranchage. Le principal avantage d'une telle configuration est lié au fait que, pour une vitesse de rotation identique de la roue de tranchage, la vi35 tesse du moteur de commande est nettement plus faible dans le cas d'un entrainement par un pignon de transmission à denture externe que dans le cas d'un entrainement par une couronne de transmission à denture interne, ce qui permet la mise en oeuvre de moteurs hydrauliques à vitesse lente.Such a slicing wheel is conventionally mounted on a carrier vehicle, the rear of a machine called "wheel slicer" or on the backhoe arms. The purpose of these equipment is to make trenches for the laying of underground pipes (gas, water, electrical cables, optical fibers, etc.). A slicing device of the type in question is also equipped with driving members of the slicing wheel comprising at least one hydraulic control motor. The slicing devices have for a long time been equipped with axially driven slicing wheels, that is to say at their center which had the disadvantage of necessarily having a very large diameter, especially for the production. deep trenches. To overcome this drawback, it has already been proposed to replace such a conventional axial drive of a slicing wheel with a tangential drive thereof. Such slicing devices are thus equipped with tangential driving members of the slicing wheel comprising at least one hydraulic control motor as well as at least one externally toothed drive pinion mounted integrally in rotation on the shaft. output of this control motor. These tangential drive members of the slicing wheel conventionally comprise a transmission ring with internal teeth fixed integrally in rotation to the circular flange of the slicing wheel, coaxially with this wheel and whose teeth mesh with the teeth of the slicing wheel. toothed drive gear so as to control the rotation of the slicing wheel. Such tangential drive members equipped with an internally toothed gear ring, however, have several disadvantages, in particular related to the fact that they require, in order to allow the rotation of the slicing wheel, the implementation of high speed hydraulic control motors that are particularly expensive. In particular it is excluded to drive the slicing wheel 5 by means of slow speed hydraulic motors with very different characteristics, the price is much lower and the assembly simplified. Another disadvantage of known tangential drive members is related to the fact that, when making trenches, the rotational speed of the centrifugal slicing wheel outwards the non-evacuated materials lying between the axis of rotation. of the wheel and the crown carrying the slicing tools and that as a result these materials are precipitated between the teeth of the driving ring which considerably reduces the yield and generates premature wear of the teeth 15 of the transmission ring as well as the drive gear mounted on the output shaft of the control motor. The present invention aims to overcome these disadvantages. For this purpose, it has been the idea, in accordance with the invention, to replace the internally toothing gear ring fastened integrally to the flange of the slicing wheel by an externally toothed transmission pinion. The invention thus relates to a slicing device of the abovementioned type, characterized in that the tangential drive members of the slicing wheel also comprise, in addition to at least one hydraulic control motor and at least one drive pinion. external toothing integrally rotatably mounted on the output shaft of this control motor, a gear gear with external toothing fixed integrally in rotation to the circular flange of the cutting wheel, coaxially with this wheel and whose teeth meshes with the teeth of the gear of the drive pinion so as to control the rotation of the slicing wheel. The main advantage of such a configuration is related to the fact that, for an identical rotation speed of the slicing wheel, the speed of the control motor is much lower in the case of a driving by a transmission pinion. external teeth than in the case of a drive by a gear ring with internal teeth, which allows the implementation of hydraulic motors slow speed.
En d'autres termes, le rapport de réduction entre le pignon de transmission à denture externe et le pignon d'entrainement à denture externe rend compatibles les performances des moteurs hydrauliques à vitesse lente avec les performances recherchées (vi- tesse/couple/puissance) ce qui ne serait pas possible avec une roue à 10 denture interne. Un autre avantage du dispositif de tranchage conforme à l'invention est lié au fait que lors de la réalisation de tranchées les matériaux non évacués sont précipités vers la périphérie de la roue de tranchage au-delà des dents du pignon d'entrainement et du pignon de 15 transmission, ce qui permet de diminuer l'usure de ces pignons et d'augmenter dans une large mesure le rendement mécanique. Selon des modes de réalisations préférentiels de l'invention, le pignon de transmission a une géométrie particulière conçue de manière à faciliter l'évacuation des matériaux au niveau de la zone d'engrenage de 20 ce pignon et du pignon de transmission ainsi que l'expulsion vers l'extérieur sous l'action de la force centrifuge des matériaux présents entre l'axe de rotation de la roue de tranchage et la couronne portant les outils de tranchage. A cet effet, et selon une caractéristique particulièrement 25 avantageuse de l'invention la zone située entre chacune des dents de la denture du pignon de transmission se prolonge dans la direction de l'axe de ce pignon par une découpe évasée définissant une zone de dégagement. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, les dents de la denture du pignon de transmission 30 sont déportées vers l'extérieur par rapport au flasque circulaire de ce pignon. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le pignon de transmission est usiné avec enlèvement de matière de façon à obtenir, par usinage circulaire à la partie centrale de 35 ce pignon un espace interne en retrait par rapport aux dents de la denture de celui-ci, et par usinage entre ces dents, au niveau des découpes évasées une zone d'évacuation des matériaux. Ces caractéristiques coopèrent pour éviter l'encrassement des dents du pignon d'entrainement et du pignon de transmission et facili5 ter l'expulsion des matériaux non évacués. Plus précisément, les zones de dégagement situées entre les dents de la denture du pignon de transmission facilitent l'entrée dans l'espace interne de ce pignon des matériaux présents dans la zone d'engrenage de celui-ci et du pignon d'entrainement. 10 Les zones d'évacuation des matériaux situés entre les dents du pignon de transmission permettent quant à elles l'évacuation vers l'extérieur des matériaux présents dans l'espace interne de ce pignon sous l'action de la force centrifuge engendrée par la vitesse de rotation de la roue de tranchage. 15 Selon une autre caractéristique de l'invention, le pignon de transmission est réalisé en plusieurs parties en forme de secteurs circulaires, notamment en trois parties décalées angulairement de 120° autour de l'axe de rotation de la roue de tranchage. Cette caractéristique permet de démonter le pignon de 20 transmission sans avoir a démonter la roue de tranchage en cas d'usure de la denture de ce pignon. Les caractéristiques du dispositif de tranchage qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels : 25 la figure 1 est une coupe schématique du dispositif de tranchage, la figure 2 est une vue de face du pignon de transmission, la figure 3 est un schéma illustrant l'engrènement des dents du pignon d'entrainement et du pignon de transmission, la figure 4 est une vue de détail en perspective de la zone d'engrènement 30 représentée sur la figure 3, les figures 5a à 5d sont des schémas illustrant le mode d'usinage du pignon de transmission. Selon la figure 1, le dispositif de tranchage est monté sur un véhicule porteur non représenté et comporte essentiellement une roue de tranchage 1 de grand diamètre mobile en rotation autour de son axe médian 3. Cette roue de tranchage 1 comporte un flasque circulaire 2 équipé à sa périphérie d'une couronne 4 portant des outils de tranchage 4a. La roue de tranchage 1 est entrainée en rotation autour de son axe médian 3 par des organes d'entrainement tangentiel comprenant un moteur de commande hydraulique 10 ainsi qu'un pignon d'entrainement 9 à denture externe monté solidairement sur l'arbre de sortie 10a du moteur de commande 10. Les organes d'entrainement tangentiel de la roue de tranchage 1 comportent également un pignon de transmission 5 à denture externe 14 fixé solidairement en rotation au flasque circulaire 2 de la roue de tranchage 1 coaxialement à cette roue.In other words, the reduction ratio between the externally toothed transmission pinion and the externally toothed drive gear makes the performance of slow speed hydraulic motors compatible with the desired performance (speed / torque / power). which would not be possible with an internal gear wheel. Another advantage of the slicing device according to the invention is related to the fact that during the production of trenches the non-evacuated materials are precipitated towards the periphery of the slicing wheel beyond the teeth of the drive pinion and the pinion. of transmission, which makes it possible to reduce the wear of these gears and to increase to a large extent the mechanical efficiency. According to preferred embodiments of the invention, the transmission pinion has a particular geometry designed to facilitate the evacuation of the materials at the gearing zone of this pinion and the transmission gear as well as the expulsion to the outside under the action of the centrifugal force of the materials present between the axis of rotation of the slicing wheel and the crown carrying the slicing tools. For this purpose, and according to a particularly advantageous feature of the invention, the zone situated between each of the teeth of the toothing of the transmission pinion is extended in the direction of the axis of this pinion by a flared cutout defining a clearance zone. . According to another particularly advantageous feature of the invention, the teeth of the toothing of the transmission pinion 30 are offset outwardly relative to the circular flange of the pinion. According to another particularly advantageous feature of the invention, the transmission pinion is machined with removal of material so as to obtain, by circular machining at the central portion of this pinion, an internal space set back from the teeth of the tooth of this, and machining between these teeth, at the flared cutouts a material discharge zone. These characteristics cooperate to prevent clogging of the teeth of the drive pinion and the transmission pinion and to facilitate the expulsion of non-evacuated materials. More specifically, the clearance zones located between the teeth of the toothing of the transmission pinion facilitates the entry into the internal space of this pinion of the materials present in the gear zone of the latter and the drive pinion. The discharge zones of the materials situated between the teeth of the transmission pinion allow for the evacuation towards the outside of the materials present in the internal space of this pinion under the action of the centrifugal force generated by the speed. rotation of the slicing wheel. According to another characteristic of the invention, the transmission pinion is made in several parts in the form of circular sectors, in particular in three parts angularly offset by 120 ° around the axis of rotation of the slicing wheel. This feature allows disassembly of the transmission pinion without having to disassemble the slicing wheel in case of wear of the toothing of this pinion. The characteristics of the slicing device which is the subject of the invention will be described in more detail with reference to the appended nonlimiting drawings in which: FIG. 1 is a diagrammatic section of the slicing device, FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating the meshing of the teeth of the drive pinion and the transmission gear, FIG. 4 is a detailed perspective view of the meshing zone 30 shown in FIG. Figure 3, Figures 5a to 5d are diagrams illustrating the machining mode of the transmission pinion. According to Figure 1, the slicing device is mounted on a carrier vehicle not shown and essentially comprises a slicing wheel 1 of large diameter rotatable about its central axis 3. This slicing wheel 1 comprises a circular flange 2 equipped with its periphery of a crown 4 carrying slicing tools 4a. The slicing wheel 1 is rotated about its median axis 3 by tangential drive members comprising a hydraulic control motor 10 and a drive gear 9 with external teeth integrally mounted on the output shaft 10a. of the control motor 10. The tangential drive members of the slicing wheel 1 also comprise a transmission sprocket 5 with external teeth 14 fixed integrally in rotation to the circular flange 2 of the slicing wheel 1 coaxially with this wheel.
Selon la figure 2, le pignon de transmission 5 est réalisé en trois partie 51, 52, 53 en forme de secteurs circulaires décalés angulaire-ment de 120° autour de l'axe de rotation 3 de ce pignon de transmission 5 et de la roue de tranchage 1. Selon les figures 3 et 4, les dents 14 du pignon de trans20 mission 5 s'engrènent avec les dents 12 du pignon d'entrainement 9 dans une zone d'engrenage 11 des pignons 5, 9 de façon à commander la rotation de la roue de tranchage 1. Selon la figure 1, deux flasques 6 sont respectivement monté fixes en rotation autour de l'axe de rotation 3 de part et d'autre de la 25 roue de tranchage 1 au niveau de la partie supérieure de cette roue et sont solidarisés par un élément de structure boulonné ou soudé 7 de façon à définir un châssis de roue 8. Ce châssis de roue 8 supporte et guide la rotation de la roue de tranchage 1 autour de son axe de rotation 3. 30 Le moteur hydraulique 10 est monté solidairement sur l'un des flasques 6 du châssis 8. Ce moteur 10 est alimenté par une pompe hydraulique non représentée sur les figures. Selon la figure 3, la zone située entre chacune des dents 14 35 de la denture du pignon de transmission 5 se prolonge dans la direction de l'axe de ce pignon par une découpe évasée définissant une zone de dégagement 13. Les matériaux présents dans la zone d'engrenage 1 ides dents 12 du pignon d'entrainement 9 et des dents 14 du pignon de trans5 mission 5 sont poussés dans cette zone de dégagement 13.par les dents 12 du pignon d'entrainement 9 Selon la figure 4, les dents 14 de la denture du pignon de transmission 5 sont déportées vers l'extérieur par rapport au flasque de ce pignon et délimitent un espace interne circulaire 15 autour duquel elles 10 font saillie, et dans lequel pénètrent les matériaux préalablement poussés dans la zone de dégagement 13 située entre ces dents 14. La zone de transition entre la zone de dégagement 13 située entre les dents 14 du pignon de transmission 5 et l'espace interne 15 de ce pignon définit en outre une zone d'évacuation qui facilite l'évacuation 15 des matériaux présents dans l'espace interne 15 vers l'extérieur de la roue de tranchage 1 sous l'action de la force de gravité engendrée par la vitesse de rotation de cette roue. Les zones de dégagement 13 ainsi que l'espace interne 15 de ce pignon et les zones d'évacuation des matériaux 16 sont obtenus par 20 usinage avec enlèvement de matière d'un pignon 5 standard muni d'une denture externe 14 tel que représenté sur la figure 5a. Selon la figure 5b, le pignon standard 5 représenté sur la figure 5a est découpé dans les zones situées entre ses dents 14 de façon à obtenir les zones de dégagement 13. 25 Selon la figure 5b, un usinage circulaire à la partie centrale du pignon 5 permet d'obtenir l'espace interne 15 situé en retrait par rapport aux dents 14 de ce pignon de transmission. Selon la figure Sc, un usinage supplémentaire réalisé entre les dents 14 du pignon 5 permet d'obtenir les zones d'évacuation des ma- 30 tériaux 16.According to FIG. 2, the transmission pinion 5 is made in three parts 51, 52, 53 in the form of circular sectors angularly offset by 120 ° around the axis of rotation 3 of this transmission pinion 5 and the wheel 1. According to FIGS. 3 and 4, the teeth 14 of the transmission gear 5 engage with the teeth 12 of the drive pinion 9 in a gear zone 11 of the pinions 5, 9 so as to control the gearing. rotation of the slicing wheel 1. According to FIG. 1, two flanges 6 are respectively mounted fixed in rotation around the axis of rotation 3 on either side of the slicing wheel 1 at the level of the upper part of the slicing wheel 1. this wheel and are secured by a bolted or welded structure element 7 so as to define a wheel frame 8. This wheel frame 8 supports and guides the rotation of the slicing wheel 1 about its axis of rotation 3. hydraulic motor 10 is integrally mounted on one of the flanges 6 of the 8. This engine 10 is powered by a hydraulic pump not shown in the figures. According to FIG. 3, the zone situated between each of the teeth 14 of the toothing of the transmission pinion 5 extends in the direction of the axis of this pinion by a flared cutout defining a clearance zone 13. The materials present in FIG. 1 of the toothed gear 12 of the drive pinion 9 and the teeth 14 of the drive pinion 5 are pushed into this clearance zone 13.by the teeth 12 of the drive pinion 9 According to FIG. 14 of the teeth of the transmission pinion 5 are offset outwardly relative to the flange of this pinion and define a circular internal space 15 around which they project, and in which penetrate the previously pushed materials in the clearance zone 13 between the teeth 14 of the transmission pinion 5 and the internal space 15 of this pinion further defines a zone of evacuation which facilitates the evacuation 15 of the materials present in the internal space 15 towards the outside of the slicing wheel 1 under the action of the force of gravity generated by the speed of rotation of this wheel. The clearance zones 13 as well as the internal space 15 of this pinion and the discharge zones of the materials 16 are obtained by machining with removal of a standard pinion 5 provided with an external toothing 14 as shown on FIG. Figure 5a. According to FIG. 5b, the standard pinion 5 represented in FIG. 5a is cut in the zones situated between its teeth 14 so as to obtain the clearance zones 13. According to FIG. 5b, a circular machining at the central part of the pinion 5 makes it possible to obtain the internal space 15 set back with respect to the teeth 14 of this transmission pinion. According to FIG Sc, an additional machining performed between the teeth 14 of the pinion 5 makes it possible to obtain the evacuation zones of the materials 16.
NOMENCLATURE 1 Roue de tranchage 2 Flasque circulaire 3 Axe médian 4 Couronne circulaire 4a Outils de tranchage 5 Pignon de transmission à denture externe 51 Secteur circulaire 52 Secteur circulaire 53 Secteur circulaire 6 Deux flasques 7 Elément de structure 8 Châssis de roue 9 Pignon d'entrainement à denture externe 10 Moteur de commande 10a Arbre de sortie 11 Zone d'engrenage 12 Dents du pignon d'entrainement 9 13 Zone de dégagement 14 Dents du pignon de transmission 5 15 Espace interne circulaire 16 Zone d'évacuation des matériauxNOMENCLATURE 1 Slicing wheel 2 Circular flange 3 Center spindle 4 Circular crown 4a Slicing tools 5 External toothed gear 51 Circular sector 52 Circular section 53 Circular section 6 Two flanges 7 Structure element 8 Wheel frame 9 Drive pinion with external toothing 10 Control motor 10a Output shaft 11 Gear area 12 Sprocket teeth 9 13 Clearance area 14 Transmission sprocket teeth 5 15 Circular inner space 16 Material discharge area