WO2006114538A1 - Procede et dispositif de liaison entre une piece d'usure et son support mis en jeu sur les equipements de manutention de materiaux par les engins de travaux publics - Google Patents

Procede et dispositif de liaison entre une piece d'usure et son support mis en jeu sur les equipements de manutention de materiaux par les engins de travaux publics Download PDF

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WO2006114538A1
WO2006114538A1 PCT/FR2006/050355 FR2006050355W WO2006114538A1 WO 2006114538 A1 WO2006114538 A1 WO 2006114538A1 FR 2006050355 W FR2006050355 W FR 2006050355W WO 2006114538 A1 WO2006114538 A1 WO 2006114538A1
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WO
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tooth
adapter
sheath
sleeve
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PCT/FR2006/050355
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Inventor
Charles Pasqualini
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Predac
Afe Metal
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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
    • E02F9/2808—Teeth
    • E02F9/2816—Mountings therefor
    • E02F9/2833—Retaining means, e.g. pins
    • E02F9/2841—Retaining means, e.g. pins resilient
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/28—Small metalwork for digging elements, e.g. teeth scraper bits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B2200/00—Constructional details of connections not covered for in other groups of this subclass
    • F16B2200/69—Redundant disconnection blocking means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B2200/00—Constructional details of connections not covered for in other groups of this subclass
    • F16B2200/69—Redundant disconnection blocking means
    • F16B2200/71—Blocking disengagement of catches or keys
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/53978—Means to assemble or disassemble including means to relatively position plural work parts

Definitions

  • the invention relates to the technical sector of load handling equipment including public works machinery with buckets, buckets or other means likely to come scrape, remove, move materials and others for their evacuation from a place given to other operating stations using said machines.
  • connection is in the majority of cases carried out by a keying, the tooth or the shield and the support-adapter being profiled for the reception of the key.
  • This may be metallic with an exclusive mechanical assembly or with the integration of a support element of elastic material which can also be in the form of a sleeve previously shaped or made in situ by casting resin.
  • Another object of the invention was to provide a device that does not require geometric rigor relative position of the tooth relative to the adapter.
  • the connecting device between a wear part and its support used on material handling equipment for public works machinery of the type including the fitting of a tooth on an adapter, and their connection with a sheath of elastically deformable material and a key, the tooth and
  • the adapter and in that said key has an end portion said key foot and a key head on either side of a body, and in that the body is inserted into said sleeve while the head keyway is overflowing thereof, and in that the keyway is arranged with an eccentric bearing portion capable of providing a bearing function and thrust against a complementary shape established in a first hole of the tooth , and in that the end of the key head can be actuated in rotation by an operating means, and in that the keyway comprises anchoring means that can temporarily penetrate the elastically deformable sleeve in a first action at a preset value, and in that the end of the keyway is arranged with a conical portion to abut against a second orifice of the tooth, in the context of a squeezing action.
  • the solution implemented by the invention to meet the initial objectives reveals unexpected advantages and more particularly the possibility offered to the operator to be able to adjust the position of the key according to the needs in situ according to anchoring forces, pre-set thrust and pushback to desired values. This solution is particularly interesting because it optimizes the fixing and binding according to the environmental constraints during the lifetime of each tooth.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of the device according to the invention before mounting between tooth and adapter
  • FIG. 2 is a perspective view of the key according to the invention.
  • FIG. 3 is a plan view of the key
  • FIG. 4 is a front view of the key according to the arrow F1 of FIG. 3,
  • FIG. 5 is a cross-sectional view along the line XX of FIG. 3,
  • FIG. 6a is a view in longitudinal section of the sheath alternatively
  • FIG. 7 is a view from above of the sheath according to FIG. 6,
  • FIG. 8 is a side view of the adapter
  • FIG. 9 is a plan view of the adapter
  • FIG. 10 is a view of the tooth with a half portion in longitudinal section
  • FIG. 11 is a view from above of the tooth
  • FIG. 12 is a side view of the tooth-adapter assembly mounted longitudinal side of the key head.
  • FIG. 13 is a side view of the tooth-adapter assembly mounted on the foot side of the key
  • FIG. 14 is a longitudinal sectional view of the tooth-adapter assembly mounted according to section A.A of FIG. 12,
  • FIG. 15 is a partial view of the assembly with the positioning of the key and the sleeve. in the first phase of positioning,
  • FIG. 16.1 is a view from below, according to FIG.
  • FIG. 17 is a partial view according to the fourth positioning phase with a rotation of the key according to a second angulation
  • FIG. 17.1 is a view from below according to FIG. 17,
  • FIG. 18 is a partial view according to the fifth positioning phase with a rotation of the key according to a third angulation;
  • FIG. 18.1 is a view from above according to FIG.
  • the connecting device between the tooth (D) and the adapter support (A) implements a particular configuration of the key referenced as a whole by (C) in a sleeve (F) elastically deformable and also configured specific way and in combination with particular arrangements of the tooth and the adapter and this to ensure a specific function.
  • This function is to allow the orientation of the key at will in the sleeve in the axial direction and in rotation.
  • the sheath is thus partially compressed and restores a flexible reaction force which determines that of the retention of the tooth and which in a service situation, secures the key (C) from the risk of accidental exit while maintaining it in the angular position. chosen.
  • the key which is inserted axially into the sheath along a determined axial line is then angularly oriented to come partially anchored in the sheath, and have tight contact with one or both of the orifices of the tooth and with that of the adapter, and this according to the clamping forces made and the misalignment rotation amplitude of the key at the appropriate connection locations.
  • This keying can be implemented in a vertical or horizontal position, the latter position being illustrated in the figures of the drawings. To perform the above functions, the components are described.
  • Key (Cl) rigid, monolithic, cylindrical, comprises a body (1) of elongated shape with a lower end zone called key foot (C2) including a frustoconical end portion (C3) and a zone (C6) configured with an arrangement of recessed shapes and reliefs to give an ability to anchor the key in the sheath.
  • this zone (C6) has one or more grooves or grooves whose depth decreases as it moves away from the end key foot. These coaxial grooves can be supplemented on the periphery by in-ground zones (C6.1) to form notches, as will be specified later.
  • the key (C) has at its other end (C4) constituting the key head a cylindrical portion (C5) offset greater diameter than the body (Cl).
  • This offset is as shown in Figures 3, 4 is partially tangential to the body (Cl) and the opposite of this overflow portion to form eccentricity.
  • the key has a raised area (C7) with one or more notches (C8) for taking a disassembly tool.
  • the key has a face (C9) connecting the body (Cl) and the offset (C5).
  • the head of the key can be arranged with any form for receiving an operating tool to control the rotation of the key in the operating conditions developed below.
  • the sleeve (F) receiving the key (2) is made of a material having an elastic capacity of deformation.
  • This sleeve of frustoconical outer shape (Fl) is of great length but less than that of the section of the nose of the adapter in which it is housed. Internally, it has a central hole (F2) whose diameter is equal to that of the body (Cl) of the key.
  • Its thickness is variable depending on the position of misalignment that will be able to take the key (C) in situation of service. This thickness is maximum in the receiving zone of the keyway (C2) whose angular displacement will be greater during the misalignment.
  • the sleeve implemented according to the invention is of a simplified configuration.
  • the adapter (A), shown in FIGS. 8 and 9, has a first transverse housing opening (A2) of frustoconical configuration for the oriented reception of the sheath of complementary configuration.
  • the transverse housing (A2) allows the reception of the sleeve being thus established on only part of the width of the receiving zone of the adapter.
  • This transverse housing thus has a bottom abutment face of the sheath. It is extended by a second hole or hole (A3) complementary overflowing into the external lateral clearance (A4) of the adapter.
  • the diameter of the hole (A3) is voluntarily larger than that of the body of the key (Cl) to avoid premature contact with the key during its first phases of misalignment.
  • the sheath is introduced by the opposite lateral clearance (A5).
  • the offset between the hole (A3) and the bottom of the housing (A2) of the sheath (F) forms the shoulder (A7).
  • the tooth (D) shown in FIGS. 10 and 11 comprises two orifices (D2) and (D3) formed in the vertical or horizontal walls according to the configuration of the tooth, and as represented in the drawings by way of example in the lateral ears (D4) (D5).
  • the orifice (D3) receives the head (C4) of the key.
  • the size of this orifice is chosen in a particular manner and is greater than the diameter of the body (Cl) of the key. More specifically, and in an advantageous implementation, the diameter of the orifice (D3) is obtained by adding to the value of the diameter (C1) of the key, twice the difference between the value of the diameters (C5) and ( Cl) of the key.
  • the orifice (D2) receives the end (C3) of the keyway with a dimension substantially greater than the latter so as not to create an undesired contact during certain misalignments of the key.
  • connection device it is therefore necessary to describe the mounting and operation of the connection device in service. It is previously specified that the assembly of the tooth and the adapter, depending on their fitting geometry may have variable relative positions with respect to each other and the connecting device according to the invention, and in particular the key which is rotatable at will in the axial direction and in rotation, can be in a plurality of positions. These positions are hereinafter set forth and are identified in the figures of the drawings (FIGS. 15 to 18.1) in which they are presented in six phases in which each performs the same function.
  • PHASE 1 This corresponds to the assembly of the various elements and represents the rest position, represented in FIGS. 15, 15.1.
  • the sheath (F) is inserted and positioned in the housing (A2) of the adapter.
  • the key (C) is introduced through the orifice (D3) by being manually pushed into the bore (F2) of the sheath.
  • the key in this phase has no contact with either the tooth or the adapter.
  • the key head (C4) and in particular the offset portion (C5) is oriented to take place in the orifice (D3) of the tooth.
  • the axis DD of the orifices (D2-D3) of the tooth is different from the axis AFC-common to the adapter, the sheath and the key.
  • the two axes DD and AFC are initially parallel, with a difference according to a variable value E which can be zero so fortuitously depending on the geometry of the fitting considered, they are to be confused.
  • E which can be zero so fortuitously depending on the geometry of the fitting considered, they are to be confused.
  • the complete depression of the key in the sheath is obtained when its face (C9) abuts on the face (A6) opposite the adapter
  • PHASE 2 This corresponds to a first method of fixing and clamping the tooth with a representation in FIGS. 16 - 16.1.
  • the key head by its offset (C5) forcing the semi-circumferential surface (D3.1) on the first contact zone (P) with the lateral orifice formed on the tooth receives a reaction force (FlC ) which moves the body (Cl) forwards by compressing the sheath (F) according to the arrow (F2C) which, by resisting this compression forces the opposite part to the keyway to tilt in opposite directions and submit to the sheath a identified constraint (F3C). Due to its elastically deformable constituent material, the sheath (F) is susceptible to deformation at the contact areas considered. Thus the zone (C6) by its particular configuration with projecting and recessed parts, illustrated for example by grooves and projections (C6.1) will become embedded in the sheath and form an anchorage in the angular position chosen by maintaining the key.
  • zone (C6) by its particular configuration with projecting and recessed parts, illustrated for example by grooves and projections (C6.1) will become embedded in the sheath and form an anchorage in the angular
  • the key and more particularly the key body behaves as a lever arm partially blocked in the sheath. Furthermore, the key body transmits from its portion (C5) at the point (P) a force adjustable on the face (D3.1) for the retention of the tooth.
  • the key misaligned with respect to its initial position has changed direction orientation according to the angle GlDR, and that of its rotation according to the angle GIRT.
  • the positioning illustrated and described in FIGS. 16, 16.1 corresponds to the use of the coupling assembly for the purposes of normal earthworks.
  • PHASE 3 This corresponds to a second level of attachment and tightening of the tooth.
  • PHASE 6 This is the dismantling of the key. After cleaning if necessary of the opening D3 of the tooth giving access to the key head and its projecting portion (C7), rotation reversal is performed to eliminate the support stresses given by the offset part (C5). in the hole (D3). We cancel the compression on the sheath.
  • the key returns to its rest position shown in FIG. 15 and simply by pushing on the end portion (C3) through the orifice (D2) or by the action of a screwdriver in the notch C8 of the tooth, it is possible to remove the key.
  • the new solution of the invention therefore perfectly meets the desired objectives.
  • it provides a permanent possibility of adjusting the pressure exerted by the key in its connection mode adapted to the nature of the work performed and their operating conditions.
  • the solution according to the invention provides an unexpected advantage with this ability to adjust the anchoring pressure of the key on the entire coupling according to the needs in situ.

Landscapes

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

Abstract

Le dispositif de liaison entre une pièce d'usure et son support mis en jeu sur les équipements de manutention de matériaux pour les engins de travaux publics, selon l'invention, est remarquable en ce que la clavette (C) est disposée dans un alignement axial par rapport au fourreau (F) disposé dans une partie de l'adapteur (A). Ladite clavette présente une partie d'extrémité (C2) dite pied de clavette et une tête de clavette (C5) de part et d'autre d'un corps (Cl). La tête de clavette est agencée avec une partie (C5) formant portée excentrée. Le pied de clavette comprend des moyens d'ancrage pouvant pénétrer temporairement dans le fourreau élastiquement déformable. La rotation de la clavette provoque son désalignement par rapport à son axe initial et la tenue serrée de ladite clavette, soit dans le fourreau par ancrage, soit contre les parties métalliques de la dent et de l'adapteur sur des zones d'appui différenciés.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE LIAISON ENTRE UNE PIECE D'USURE ET SON SUPPORT MIS EN JEU SUR LES EQUIPEMENTS DE MANUTENTION DE MATERIAUX PAR LES ENGINS DE
TRAVAUX PUBLICS
L'invention se rattache au secteur technique des équipements de manutention de charges notamment d'engins de travaux publics présentant des bennes, godets ou autres moyens susceptibles de venir racler, prélever, déplacer des matériaux et autres en vue de leur évacuation d'un lieu donné vers d'autres postes opératoires à l'aide desdits engins.
Il est connu, selon l'art antérieur, de placer, pour leur capacité de pénétration et leur protection, des pièces d'usure sur la lame d'attaque des divers godets, bennes et autres réceptacles. Sur les lames d'attaque sont fixés des « supports-adapteurs » disposant d'un nez profilé, tandis que les pièces d'usure sont des dents ou des boucliers qui viennent se positionner sur le support-adapteur selon une liaison précise, temporaire pour autoriser leur changement après usure. Diverses technologies existent telles que celles développées par les demandeurs eux-mêmes.
La liaison est dans la majorité des cas réalisée par un clavetage, la dent ou le bouclier et le support-adapteur étant profilés pour la réception de la clavette. Celle-ci peut être métallique avec un montage mécanique exclusif ou bien avec l'intégration d'un élément d'appui en matériau élastique pouvant aussi se trouver sous la forme d'un fourreau préalablement conformé ou réalisé in situ par coulage de résine.
On connaît aussi la conception de clavettes dites « sandwich » conçues à partir de deux composants recevant une garniture en matériau élastique. Dans la plupart des cas, le montage et le démontage des clavetages s'effectuent par l'action d'outils de frappe.
Ainsi, au titre de l'art antérieur, on peut citer les brevets EP 0618.334, WO 2004/035945, EP 1.048.792. Pour être performants, les dispositifs de clavetage doivent assurer une liaison ferme des éléments qu'ils réunissent, ce qui rend leurs montages et démontages souvent difficiles avec le risque de blessures pour les intervenants.
Dans le cas de clavetages qui ne requièrent pas l'usage d'outils de frappe, des équipements spéciaux contraignants sont nécessaires surtout pour les démontages. Selon les dispositifs connus, ces clavetages sont complexes, trop mécaniques et s'accommodent mal de la présence des matériaux qui nuisent à leur fonctionnement.
La démarche des demandeurs a donc été de réfléchir à une nouvelle conception du dispositif de liaison par clavetage qui permette de s'affranchir des opérations de frappe autant pour le montage que le démontage des dents, garantissant ainsi la sécurité des opérateurs, tout en assurant la performance de la tenue de la liaison dent-adapteur par un système simple et facile d'accès. Un autre but de l'invention était de réaliser un dispositif qui n'exige pas de rigueur géométrique de position relative de la dent par rapport à l'adapteur.
Ces buts et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description.
Selon une première caractéristique, le dispositif de liaison entre une pièce d'usure et son support mis en jeu sur les équipements de manutention de matériaux pour les engins de travaux publics, du type incluant l'emmanchement d'une dent sur un adapteur, et leur liaison avec un fourreau en matériau élastiquement déformable et une clavette, la dent et
F adapteur étant profilés avec des ouvertures et zones de logement dudit fourreau et de la clavette où il se trouve immobilisé, caractérisé en ce que la clavette est disposée dans un alignement axial par rapport au fourreau, ledit fourreau étant disposé dans une partie de
F adapteur, et en ce que ladite clavette présente une partie d'extrémité dite pied de clavette et une tête de clavette de part et d'autre d'un corps, et en ce que le corps est introduit dans ledit fourreau tandis que la tête de clavette est en débordement de celui-ci, et en ce que la tête de clavette est agencée avec une partie formant portée excentrée susceptible d'assurer une fonction d'appui et de poussée contre une forme complémentaire établie dans un premier orifice de la dent, et en ce que l'extrémité de la tête de clavette peut être actionnée en rotation par un moyen de manœuvre, et en ce que le pied de clavette comprend des moyens d'ancrage pouvant pénétrer temporairement dans le fourreau élastiquement déformable selon une première action de serrage à une valeur préétablie, et en ce que l'extrémité du pied de clavette est agencée avec une partie conique pour venir en contre appui dans un second orifice de la dent, dans le cadre d'une action de serrage supérieure à la précédente et résultant de la rotation de la clavette, et en ce que la rotation de la clavette provoque son désalignement par rapport à son axe initial et la tenue serrée de ladite clavette, soit dans le fourreau par ancrage, soit contre les parties métalliques de la dent et de l'adapteur sur des zones d'appui différenciés.. La solution mise en œuvre par l'invention pour répondre aux objectifs initiaux fait apparaître des avantages inattendus et plus particulièrement la possibilité offerte à l'opérateur de pouvoir régler selon les besoins in situ la position de la clavette selon des forces d'ancrage, de poussée et de contre poussée préétablies à des valeurs désirées. Cette solution est particulièrement intéressante car elle optimise la fixation et liaison en fonction des contraintes environnementales pendant toute la durée de vie de chaque dent.
Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description.
Pour fixer l'objet de l'invention illustrée d'une manière non limitative aux figures des dessins où :
- la figure 1 est une vue en perspective éclatée du dispositif selon l'invention avant montage entre dent et adapteur,
- la figure 2 est une vue en perspective de la clavette selon l'invention,
- la figure 3 est une vue en plan de la clavette,
- la figure 4 est une vue de face de la clavette selon la flèche Fl de la figure 3,
- la figure 5 est une vue en coupe transversale selon la ligne XX de la figure 3,
- la figure 6 est une vue en coupe longitudinale du fourreau,
- la figure 6a est une vue en coupe longitudinale du fourreau en variante,
- la figure 7 est une vue de dessus du fourreau selon la figure 6,
- la figure 8 est une vue de côté de l' adapteur,
- la figure 9 est une vue en plan de l' adapteur, - la figure 10 est une vue de la dent avec une demie partie en coupe longitudinale,
- la figure 11 est une vue de dessus de la dent,
- la figure 12 est une vue latérale de l'ensemble dent-adapteur monté côté longitudinal de la tête de clavette.
- la figure 13 est une vue latérale de l'ensemble dent-adapteur monté côté pied de la clavette,
- la figure 14 est une vue en coupe longitudinale de l'ensemble dent-adapteur monté selon la coupe A. A de la figure 12, - la figure 15 est une vue partielle de l'ensemble avec le positionnement de la clavette et du fourreau dans la première phase de positionnement,
- la figure 15.1 est une vue de dessous, selon la figure 15,
- la figure 16 est une vue partielle selon la seconde phase de positionnement, avec une rotation de la clavette selon une première angulation,
- la figure 16.1 est une vue de dessous, selon la figure 16,
- la figure 17 est une vue partielle selon la quatrième phase de positionnement avec une rotation de la clavette selon une seconde angulation,
- la figure 17.1 est une vue de dessous selon la figure 17,
- la figure 18 est une vue partielle selon la cinquième phase de positionnement avec une rotation de la clavette selon une troisième angulation, - la figure 18.1 est une vue de dessus selon la figure 18.
Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative aux figures des dessins. Le dispositif de liaison entre la dent (D) et le support adapteur (A) selon l'invention met en œuvre un configuration particulière de la clavette référencée dans son ensemble par (C ) dans un fourreau (F) élastiquement déformable et également configuré de manière spécifique et en combinaison avec des agencements particuliers de la dent et de l'adaptateur et ce afin d'assurer une fonction bien précise. Cette fonction consiste à autoriser l'orientation de la clavette à volonté dans le fourreau en direction axiale et en rotation. Le fourreau est ainsi mis en compression partiellement et restitue une force de réaction modulable qui détermine celle de la retenue de la dent et qui en situation de service, sécurise la clavette (C) du risque de sortie accidentelle tout en la maintenant dans la position angulaire choisie. En d'autres termes, la clavette qui est introduite axialement dans le fourreau selon une ligne axiale déterminée est ensuite orientée angulairement pour venir partiellement s'ancrer dans le fourreau, et avoir contact serré avec l'un ou les deux orifices de la dent ainsi qu'avec celui de l' adapteur, et ce en fonction des efforts de serrage réalisés et l'amplitude de rotation de désalignement de la clavette aux endroits de liaison appropriés. Ce clavetage pourra être mis en œuvre en position verticale ou horizontale, cette dernière position étant illustrée aux figures des dessins. Pour assurer les fonctions précitées, on procède à la description des composants.
La clavette (Cl), rigide, monolithique, cylindrique, comprend un corps (1) de forme allongée avec une zone d'extrémité inférieure dite pied de clavette (C2) incluant une partie finale tronconique (C3) et une zone (C6) configurée avec un agencement de formes en creux et en reliefs pour donner une capacité d'ancrage de la clavette dans le fourreau. Dans la mise illustrée à titre non limitatif figure 3, cette zone (C6) présente une ou plusieurs rainures ou gorges dont la profondeur diminue en s'éloignant de l'extrémité du pied de clavette. Ces rainures coaxiales peuvent être complétées sur la périphérie par des zones creusées de liaison (C6.1) afin de constituer des parties de crantage, ainsi qu'il sera précisé par la suite. La clavette (C) présente à son autre extrémité (C4) constituant la tête de clavette une partie cylindrique (C5), en déport de diamètre supérieur à celui du corps (Cl). Ce déport est tel comme représenté figures 3, 4 qu'il se trouve pour partie tangentiellement accolé au corps (Cl) et à l'opposé de cette partie en débordement pour former excentration. Au-delà de ce déport (C5) et en extrémité, la clavette présente une zone en relief (C7) avec une ou plusieurs encoches (C8) permettant la prise d'un outil de démontage. La clavette présente une face (C9) de raccordement entre le corps (Cl) et le déport (C5).
Cette clavette (C) est conçue selon l'invention pour pouvoir accomplir pendant son service, dans un sens ou dans un autre une rotation complète sur elle-même de 360°. Cette clavette a donc des spécificités qui lui sont propres dans le cadre de la mise en œuvre de l'invention.
Sans sortir du cadre de l'invention, la tête de la clavette peut être aménagée avec toute forme permettant la réception d'un outil de manœuvre en vue de commander la rotation de la clavette dans les conditions de fonctionnement développées ci- après.
Il convient dès lors d'exposer les caractéristiques du fourreau (F) en se reportant aux figures 6, 6.1, et 7.
Le fourreau (F) récepteur de la clavette (2) est réalisé en un matériau disposant d'une capacité élastique de déformation. Ce fourreau de forme extérieure tronconique (Fl) est de grande longueur mais inférieure à celle de la section du nez de l'adapteur dans laquelle il se loge. Intérieurement, il présente un trou central (F2) dont le diamètre est égal à celui du corps (Cl) de la clavette. Son épaisseur est variable en fonction de la position de désalignement que pourra prendre la clavette (C) en situation de service. Cette épaisseur est maximale dans la zone réceptrice du pied de clavette (C2) dont le déplacement angulaire sera plus grand lors du désalignement. Seul le corps (Cl) de la clavette pénètre dans le fourreau, la tête (C4) avec en particulier la partie en déport (C5) et la zone en relief (C7) étant hors fourreau. Pour assurer un ancrage accentué de la clavette dans le fourreau, on peut envisager selon la figure 6.1, un léger rétrécissement intérieur en (F3) contribuant à la force d'ancrage. Ainsi et contrairement aux formes connues et habituelles des fourreaux selon l'art antérieur, le fourreau mis en œuvre selon l'invention est d'une configuration simplifiée.
On décrit maintenant la dent (D) et l'adapteur (A) qui sont susceptibles d'accueillir la clavette et le fourreau précités.
L'adapteur (A), représenté aux figures 8 et 9, dispose d'un premier orifice formant logement transversal (A2) de configuration tronconique pour la réception orientée du fourreau de configuration complémentaire. Le logement transversal (A2) permet la réception du fourreau en étant donc établi sur une partie seulement de la largeur de la zone réceptrice de l'adapteur. Ce logement transversal présente donc une face de butée de fond du fourreau. Il se prolonge par un second orifice ou trou (A3) complémentaire débordant dans le dégagement latéral (A4) externe de l'adapteur. Le diamètre du trou (A3) est volontairement plus grand que celui du corps de la clavette (Cl) pour éviter tout contact prématuré avec la clavette lors de ses premières phases de désalignement. Le fourreau est introduit par le dégagement latéral opposé (A5). Le décalage entre le trou (A3) et le fond du logement (A2) du fourreau (F) forme l'épaulement (A7).
La dent (D) représentée aux figures 10 et 11 comprend deux orifices (D2) et (D3) formés dans les parois verticales ou horizontales selon la configuration de la dent, et comme représenté aux dessins à titre d'exemple dans les oreilles latérales (D4) (D5). L'orifice (D3) reçoit la tête (C4) de la clavette. La dimension de cet orifice est choisie de manière particulière et est supérieure au diamètre du corps (Cl) de la clavette. Plus précisément, et dans une mise en œuvre avantageuse, le diamètre de l'orifice (D3) est obtenu en ajoutant à la valeur du diamètre (Cl) de la clavette, deux fois la différence entre la valeur des diamètres (C5) et (Cl) de la clavette. Par ailleurs, l'orifice (D2) reçoit l'extrémité (C3) du pied de clavette avec une dimension sensiblement plus grande que celle-ci pour ne pas créer un contact non désiré lors de certains désalignements de la clavette. A titre complémentaire, un dégagement (D6) formée dans l'oreille
(D4) donne accès à l'encoche (C8) formée dans la clavette pour son démontage.
Il convient dès lors d'exposer le montage et le fonctionnement du dispositif de liaison en service. Il est préalablement précisé que l'assemblage de la dent et de l'adapteur, en fonction de leur géométrie d'emmanchement peuvent avoir des positions relatives variables l'une par rapport à l'autre et le dispositif de liaison selon l'invention, et en particulier la clavette qui est orientable à volonté en direction axiale et en rotation, peut se trouver dans une pluralité de positions. Ces positions sont ci-après exposées et sont identifiées aux figures des dessins (figure 15 à 18.1) dans lesquelles elles sont présentées en six phases où dans chacune, elles remplissent le même rôle.
PHASE 1 : Celle-ci correspond au montage des différents éléments et représente la position repos, représentée aux figures 15, 15.1. Le fourreau (F) est introduit et positionné dans le logement (A2) de l'adapteur. La clavette (C) est introduite par l'orifice (D3) en étant poussée manuellement dans l'alésage (F2) du fourreau. La clavette dans cette phase n'a pas de contact ni avec la dent, ni avec l'adapteur. La tête de clavette (C4) et en particulier la partie en déport (C5) est orientée pour prendre place dans l'orifice (D3) de la dent. Ainsi que représenté aux figures 15 et 15-1, l'axe DD des orifices (D2-D3) de la dent est différent de l'axe A-F-C- commun à l'adapteur, au fourreau et à la clavette. En d'autres termes, les deux axes DD et AFC sont initialement parallèles, avec un écart selon une valeur variable E qui peut être nulle si fortuitement en fonction de la géométrie de l'emmanchement considéré, ils se trouvent être confondus. L'enfoncement complet de la clavette dans le fourreau est obtenu lorsque sa face (C9) vient en butée sur la face (A6) en regard de l'adapteur
PHASE 2 : Celle-ci correspond à un premier mode de fixation et de serrage de la dent avec une représentation aux figures 16 - 16.1.
A l'aide d'un outil habituel de mécanicien, tel qu'une clé à pipe montée sur la tête de la clavette, on met en mouvement rotatif ladite clavette de sorte que la partie (C5) en déport vienne en contact de la surface de la demi-circonférence arrière (D3.1) de l'orifice D3 (représentée figure 14). Dans un premier temps, cela a pour effet d'amener la dent vers l'adapteur sur les zones prévues pour leur contact en service. Dès que ce contact est atteint, la dent se trouve bloquée. Ainsi, en poursuivant la commande en rotation de la clavette, on provoque son désalignement par rapport à l'axe initial A-F-C-, comme représenté aux figures 16 et 16.1. La tête de clavette par son déport (C5) en appui forcé sur la surface en demi-circonférence (D3.1) sur la première zone de contact (P) avec l'orifice latéral formé sur la dent reçoit une force de réaction (FlC) qui déplace le corps (Cl) vers l'avant en comprimant le fourreau (F) selon la flèche (F2C) qui, en résistant à cette compression oblige la partie opposée au pied de clavette à basculer en sens opposé et soumettre au fourreau une contrainte identifiée (F3C). De par son matériau constitutif élastiquement déformable, le fourreau (F) est susceptible de déformation aux zones de contact considérées. Ainsi la zone (C6) par sa configuration particulière avec des parties en saillies et en creux, illustrées à titre d'exemple par des rainurages et saillies (C6.1) vont s'incruster dans le fourreau et former un ancrage dans la position angulaire choisie en assurant le maintien de la clavette.
Si l'effort de rotation à la clavette est continué, la contrainte d'appui de la partie (C5) de la clavette sera augmentée sur la zone (D3.1) identifiée précédemment, de même que la compression du fourreau qui restituera une force de réaction proportionnelle à celle qu'il reçoit. Ainsi selon l'invention, la clavette et plus particulièrement le corps de clavette se comporte comme un bras de levier en partie bloqué dans le fourreau. Par ailleurs, le corps de clavette transmet en provenance de sa partie (C5) au point (P) une force modulable sur la face (D3.1) pour la retenue de la dent. En se référant aux figures 16, 16.1, on observe que la clavette désalignée par rapport à sa position initiale a changé d'orientation de direction selon l'angle GlDR, et celle de sa rotation selon l'angle GIRT. Le positionnement illustré et décrit aux figures 16, 16.1 correspond à l'utilisation de l'ensemble d'accouplement pour des besoins de travaux normaux de terrassement. PHASE 3 : Celle-ci correspond à un deuxième niveau de fixation et de serrage de la dent.
En poursuivant la rotation de la tête de clavette et donc de sa partie en déport (C5) contre la face (D3.1), le déplacement du corps de clavette (Cl) vers l'avant continue et il vient en contact avec l'adapteur sur la face (A7) du trou (A3) où il trouve un appui fixe de pivotement en un second point (Pl) (illustré figure 17) qui désaligné encore plus la clavette augmentant la force de retenue dans le fourreau et donc de la dent. PHASE 4 : Celle-ci correspond à la situation maximum de serrage pour la fixation de la dent, et sa représentation se trouve illustrée aux figures 17, 17.1.
Dans cette situation, l'opérateur qui procède aux réglages provoque encore la rotation de la clavette à l'aide de son outil du type précité.
En poursuivant la rotation de la clavette et de la partie (C5) en déport contre la face (D3.1), par le décalage des axes (CD et CA) des forces exercées aux points P et Pl qui créent un couple, le désalignement de la clavette va encore s'accentuer. Son extrémité conique (C3) vient ainsi pour la première fois en contact selon un troisième point ou zone d'appui (P2) constitué dans l'orifice (D2) de la dent. On obtient ainsi un clavetage mécanique serré par les contacts exclusivement métalliques dans les zones d'appui (Pl) sur l'adapteur et (P) et (P2) sur les faces arrière dans les deux orifices (A3-A2) de la dent. Le fourreau n'a plus vocation que d'assurer la tenue en place de la clavette ainsi que sa position angulaire choisie. Dans cette situation, la clavette a changé son orientation de direction selon l'angle G2DR et celle de sa rotation selon l'angle G2RT. Le clavetage ainsi établi correspond à des conditions sévères de travail.
Ainsi selon l'invention, on observe que les moyens de retenue et de contre appui sont transférés de par le désalignement progressif et contrôlé de la clavette en fonction des conditions de travail, avec un réglage possible précis de l'effort de retenue. Soit il y a simplement un ancrage dans le fourreau pour des conditions normales d'intervention, soit il y a en plus de l'ancrage une action en contre appui serré et poussée par les parties métalliques de la dent et l'adapteur agencées pour la mise en œuvre de la fonction recherchée. PHASE 5 : Celle-ci illustrée figure 18 - 18.1 se trouve lorsque l'adapteur est usé en phase finale d'utilisation. Dans ce cas, l'adapteur très usé amène une position très enfoncée d'une dent neuve. On retrouve des conditions de clavetage voisines de celles de la phase 2 avec une évolution d'orientation en direction selon l'angle G3DR équivalent ou plus faible que l'angle GIDR et celle en rotation selon l'angle G3RT à la valeur de 90° qui correspond au maximum permis par le système.
PHASE 6 : II s'agit du démontage de la clavette. Après nettoyage si nécessaire de l'orifice D3 de la dent donnant accès à la tête de clavette et de sa partie en saillie (C7) on opère une inversion de rotation pour éliminer les contraintes d'appui données par la partie en déport (C5) dans l'orifice (D3). On annule la compression sur le fourreau. La clavette retrouve sa position de repos représentée figure 15 et par simple poussée sur la partie d'extrémité (C3) par l'orifice (D2) ou par l'action d'un tournevis dans l'encoche C8 de la dent, on peut procéder à l'enlèvement de la clavette.
La solution nouvelle de l'invention répond donc parfaitement aux objectifs recherchés. En plus, elle apporte une possibilité permanente de réglage de la pression exercée par la clavette dans son mode de liaison adapté à la nature des travaux effectués et de leurs conditions de service.
La modification dans le mode et la fonction de liaison de la clavette soit par ancrage dans le fourreau, soit par le contact serré vers des parties métalliques de la dent et de l'adapteur ou vice versa est obtenue par la conformation spécifique de la clavette et de sa capacité de désalignement en direction axiale et en rotation.
La solution selon l'invention apporte un avantage inattendu avec cette capacité de régler la pression d'ancrage de la clavette sur l'ensemble de l'accouplement en fonction des besoins in situ.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
-1- Dispositif de liaison entre une pièce d'usure et son support mis en jeu sur les équipements de manutention de matériaux pour les engins de travaux publics, du type incluant l'emmanchement d'une dent (D) sur un adapteur (A), et leur liaison avec un fourreau (F) en matériau élastiquement déformable et une clavette (C), la dent et l'adapteur étant profilés avec des ouvertures et zones de logement dudit fourreau et de la clavette, et en ce que la clavette (C) est disposée dans un alignement axial par rapport au fourreau, ledit fourreau étant disposé dans une partie de l'adapteur, caractérisé en ce que ladite clavette présente une partie d'extrémité dite pied de clavette et une tête de clavette de part et d'autre d'un corps (Cl), et en ce que le corps (Cl) est introduit dans ledit fourreau tandis que la tête de clavette est en débordement de celui-ci, et en ce que la tête de clavette est agencée avec une partie (C5) formant portée excentrée susceptible d'assurer une fonction d'appui et de poussée contre une forme complémentaire établie dans un premier orifice de la dent, et en ce que l'extrémité de la tête de clavette peut être actionnée en rotation par un moyen de manœuvre, et en ce que le pied de clavette comprend des moyens d'ancrage pouvant pénétrer temporairement dans le fourreau élastiquement déformable selon une première action de serrage à une valeur préétablie, et en ce que l'extrémité du pied de clavette est agencée avec une partie conique pour venir en contre appui dans un second orifice de la dent dans le cadre d'un action de serrage supérieure à la précédente et résultant de la rotation de la clavette, la rotation de la clavette provoque son désalignement par rapport à son axe initial et la tenue serrée de ladite clavette, soit dans le fourreau par ancrage, soit contre les parties métalliques de la dent et de l'adapteur sur des zones d'appui différenciés (P) (Pl) (P2).
-2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la clavette (Cl), rigide, monolithique, cylindrique, comprend un corps (1) de forme allongée avec une zone d'extrémité inférieure dite pied de clavette (C2) incluant une partie finale tronconique (C3) et une zone (C6) configurée avec un agencement de formes en creux et en reliefs pour donner une capacité d'ancrage de la clavette dans le fourreau, et en ce que la clavette (C) présente à son autre extrémité (C4) constituant la tête de clavette une partie cylindrique (C5), en déport de diamètre supérieur à celui du corps (Cl). et en ce que au-delà de ce déport (C5) et en extrémité, la clavette présente une zone en relief (C7) avec une ou plusieurs encoches (C8) permettant la prise d'un outil de démontage, et en ce que la clavette présente une face (C9) de raccordement entre le corps (Cl) et le déport (C5).
-3- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la zone (C6) comprend plusieurs rainures ou gorges dont la profondeur diminue en s'éloignant de l'extrémité du pied de clavette, et en ce que ces rainures coaxiales sont complétées sur la périphérie par des zones creusées de liaison (C6.1) afin de constituer des parties de crantage.
-4- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le déport se trouve pour partie tangentiellement accolé au corps (Cl) et à l'opposé de cette partie en débordement pour former excentration. -5- Dispositif selon les revendications 2 et 4, caractérisé en ce que la clavette (C) est conçue pour pouvoir accomplir pendant son service, dans un sens ou dans un autre une rotation complète sur elle-même de 360°.
-6- Dispositif selon les revendications 1 et 2 ensemble, caractérisé en ce que le fourreau avec une forme extérieure tronconique (Fl) est de grande longueur mais inférieure à celle de la section du nez de l'adapteur dans laquelle il se loge et se trouve immobilisé, et en ce qu'il présente intérieurement un trou central (F2) dont le diamètre est égal à celui du corps (Cl) de la clavette, et en ce que son épaisseur est variable en fonction de la position de désalignement que pourra prendre la clavette (C) en situation de service.
-7- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le fourreau présente un léger rétrécissement intérieur en (F3) du trou central (F2) contribuant à la force d'ancrage.
-8- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'adapteur (A), dispose d'un premier orifice formant un logement transversal (A2) de configuration tronconique pour la réception orientée du fourreau de configuration complémentaire, et en ce que le logement transversal (A2) permet la réception du fourreau en étant donc établi sur une partie seulement de la largeur de la zone réceptrice de l'adapteur, et en ce que le logement transversal présente une face de butée de fond du fourreau, et en ce que il se prolonge par un second orifice ou trou (A3) complémentaire débordant dans le dégagement latéral (A4) externe de l'adapteur, et en ce que le trou (A3) a un diamètre sensiblement plus grand que le diamètre (Cl) du corps de la clavette, et en ce que le fourreau est introduit par le dégagement latéral opposé (A5), et en ce que le décalage entre le trou (A3) et le fond du logement (A2) du fourreau (F) forme l'épaulement (A7).
-9- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la dent (D) comprend deux orifices (D2) et (D3) formés dans les parois verticales ou horizontales ou dans les oreilles latérales (D4) (D5), en ce que l'orifice (D3) reçoit la tête (C4) de la clavette, et en ce que l'orifice (D2) reçoit l'extrémité (C3) du pied de clavette avec une dimension sensiblement plus grande que celle-ci.
-10- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la dimension de l'orifice (D3) est supérieure au diamètre du corps (Cl) de la clavette d'une valeur égale à deux fois la différence entre la section du déport (C5) et la section du corps de clavette (Cl).
-11- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la dent présente un dégagement (D6) formée dans l'oreille (D4) pour donner accès à l'encoche (C8) formée dans la clavette pour son démontage.
-12- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de manœuvre est une clé a pipe . -13- Procédé de mise en œuvre du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la conformation de la clavette et sa capacité de désalignement en direction axiale et en rotation autorise la modification dans le mode et la fonction de liaison de la clavette soit par ancrage dans le fourreau, soit par le contact serré vers des parties métalliques de la dent et de l'adapteur.
-14- Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il met en œuvre les phases suivantes : - insertion du fourreau dans le logement (A2) de l'adapteur, la clavette n'ayant pas de contact ni avec la dent, ni avec l'adapteur, la tête de clavette débordant dans l'orifice (D2) de la dent ;
- mise en œuvre d'un mouvement rotatif de la clavette à l'aide d'un outil agissant sur la tête de clavette, de sorte que la partie (C5) en déport vienne en contact avec l'orifice (D3) entraînant un désalignement de la clavette et entraînant l'ancrage de la partie (C6) de la clavette dans le fourreau selon une position angulaire choisie, correspondant à une utilisation de l'ensemble d'accouplement pour des besoins de travaux normaux de terrassement, et en ce que le corps de clavette transmet en provenance de sa partie (C5) à un point P une force modulable sur la face (D3.1) pour la retenue de la dent.
-15- Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que en poursuivant la rotation de la tête de clavette et de sa partie en déport (C5) contre la face (D3.1) de la dent, le déplacement du corps de clavette (Cl) vers l'avant continue et vient en contact avec l'adapteur sur la face (A7) du trou (A3) où il trouve un appui fixe de pivotement en un second point (Pl) qui désaligné encore plus la clavette augmentant la force de retenue dans le fourreau. -16- Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que dans les conditions sévères de travail, la rotation supplémentaire de la clavette et de la partie (C5) en déport contre la face (D3.1) de la dent entraîne un transfert des zones d'appui et de contact de la clavette par un clavetage mécanique serré par des contacts exclusivement métalliques dans les zones d'appui (Pl) sur l'adapteur et (P-P2) sur les faces arrière dans les deux orifices (D3-D4) de la dent.
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