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CA 02845669 2014-02-18
WO 2013/030336
PCT/EP2012/066961
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SYSTEME MECANIQUE COMPRENANT UN DISPOSITIF DE LIAISON ENTRE UNE
PIECE D'USURE ET SON SUPPORT, GODET D'ENGIN DE TRAVAUX PUBLICS ET
PROCEDE DE MISE EN OEUVRE D'UN TEL SYSTEME
La présente invention concerne un système mécanique comprenant un support,
une pièce d'usure et un dispositif de liaison entre la pièce d'usure et son
support,
notamment une dent et son support appartenant à un équipement d'engin de
travaux
publics. L'invention concerne également un godet d'engin de travaux publics
comprenant
au moins un tel système. Enfin, l'invention concerne un procédé de mise en
ouvre d'un tel
système.
Le domaine d'application de l'invention est celui des équipements d'engins de
travaux publics, en particulier les godets, bennes ou autres réceptacles
susceptibles de
venir racler, prélever et déplacer des matériaux en vue de leur évacuation
d'un lieu donné
vers d'autres postes opératoires à l'aide d'engins de travaux publics.
De manière connue, un godet comporte une lame d'attaque équipée de pièces
d'usure prévues pour leur capacité de pénétration du matériau et de protection
des autres
éléments constitutifs du godet. 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.
Cette liaison
est temporaire pour autoriser le remplacement des pièces d'usure après usure.
La liaison entre la pièce d'usure et son support peut être réalisée par un
clavetage.
Pour être performants, les dispositifs de clavetage doivent assurer une
liaison rigide des
éléments qu'ils réunissent. De manière classique, le montage et le démontage
des
clavetages s'effectuent par l'action d'outils de frappe, avec le risque de
blessures pour les
opérateurs.
On connait également des dispositifs de clavetage qui ne requièrent pas
l'usage
d'outils de frappe. Dans ce cas, des équipements spéciaux contraignants sont
nécessaires, notamment pour le démontage de la pièce d'usure. D'autre part,
les
dispositifs connus sont complexes à fabriquer et à utiliser.
FR-A-2 878 871 décrit un dispositif de liaison par clavetage entre une pièce
d'usure et son support. Sur l'exemple des figures 5 à 7, le dispositif
comprend deux
cylindres métalliques qui se vissent l'un sur l'autre et un fourreau en
caoutchouc placé
entre les deux. Le vissage des deux cylindres déforme le fourreau dans un
logement du
support, tandis que les cylindres sont logés dans des orifices de la pièce
d'usure. La
liaison assurée par un tel dispositif manque de rigidité, d'efficacité et de
fiabilité. En
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particulier, les cylindriques ne se trouvent pas systématiquement en position
de contact
arrière pour assurer la retenue de la dent.
US-A-2009/205228 décrit un autre dispositif de liaison entre une pièce d'usure
et
son support. Ce dispositif comprend une clavette, un écrou, un fourreau et une
bague
d'appui. Le fourreau est disposé dans un logement du support. Dans une
configuration
d'insertion du dispositif de liaison, seuls la clavette, l'écrou et la bague
sont amovibles de
ce logement. Pour sa part, le fourreau ne peut pas être retiré de ce logement
sans
démontage de la dent. Lorsque le dispositif est inséré dans le logement,
l'action d'un outil
permet de réaliser un engagement en force par friction entre, d'une part, la
clavette et le
fourreau et, d'autre part, l'écrou et le fourreau, au niveau des différentes
surfaces
tronconiques formées sur ces éléments constitutifs du dispositif de liaison.
Le fourreau
comporte une nervure qui, par appui dans une rainure formée dans le logement
du
support, empêche la rotation du dispositif de liaison lors de l'action de
l'outil. Le matériau
du fourreau n'est pas élastiquement deformable, en vue de montages et
démontages
successifs, dans les conditions de fonctionnement de l'invention. Ce
dispositif n'est pas
entièrement satisfaisant, notamment en termes de simplicité d'utilisation et
de résistance
à l'usure.
Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de liaison
amélioré,
permettant de s'affranchir des opérations de frappe pour le montage comme pour
le
démontage des pièces d'usure. En particulier, l'invention vise un dispositif
de liaison par
clavetage performant, fiable, résistant, simple et pratique.
A cet effet, l'invention a pour objet un système mécanique, comprenant un
support,
une pièce d'usure et un dispositif de liaison entre la pièce d'usure et son
support,
notamment entre une dent de godet et son support qui appartiennent à un
équipement
d'engin de travaux publics, le dispositif de liaison comprenant :
- une clavette comportant un corps allongé suivant un axe de clavette
entre un pied
fileté et une tête,
- un écrou apte à être vissé sur le pied fileté de la clavette, et
- un fourreau en matériau élastiquement deformable, muni d'une paroi agencée
autour du corps et ajustable par déformation dans un logement du support, par
vissage entre le pied fileté de la clavette et l'écrou, entre une
configuration
d'insertion où le dispositif de liaison est amovible du logement et une
configuration
de verrouillage où la paroi du fourreau est ajustée dans le logement.
Le système mécanique est caractérisé :
- en ce que le dispositif de liaison comprend également une bague d'appui
interposée entre, d'une part, un orifice ménagé dans la pièce d'usure en
regard
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d'une ouverture débouchante du logement et, d'autre part, la clavette mobile
dans
la bague d'appui en rotation de vissage autour de l'axe de clavette,
- en ce que dans la configuration d'insertion du dispositif de liaison, la
bague
d'appui est ajustée dans l'orifice,
- et en ce
que dans la configuration de verrouillage du dispositif de liaison, la bague
d'appui exerce des efforts de retenue sur la pièce d'usure.
Ainsi, l'invention permet de réaliser une liaison rigide entre la pièce
d'usure,
notamment une dent de godet, et son support, avec une grande simplicité et des
performances élevées. Grâce à la bague d'appui qui est ajustée, à la fois en
configuration
d'insertion et en configuration de verrouillage, dans l'orifice ménagé dans la
dent, le
dispositif se trouve systématiquement en position de contact arrière pour
retenir la dent en
configuration de verrouillage. En outre, grâce au matériau élastiquement
deformable du
fourreau, le dispositif de liaison peut être ajusté de manière satisfaisante
dans le logement
du support et est bien adapté à plusieurs montages et démontages successifs en
service.
La clavette, l'écrou, le fourreau et la bague sont amovibles entre eux en
configuration
d'insertion et solidaires en configuration de verrouillage. De ce fait, le
dispositif de liaison
selon l'invention est simple à fabriquer et à mettre en oeuvre. Le montage et
le démontage
du système mécanique sont réalisables avec un gain de temps conséquent et un
risque
de blessure réduit.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, prises isolément
ou
en combinaison :
- En configuration de verrouillage, la bague d'appui exerce des efforts de
retenue,
d'une part, sur une surface latérale de l'orifice et, d'autre part, sur un
épaulement
transverse de l'orifice.
- L'orifice et la bague d'appui présentent des surfaces latérales
complémentaires
globalement centrées sur un axe secondaire décalé d'un écart parallèlement et
radialement à l'axe central du logement.
- L'orifice et la bague d'appui comportent des éléments de solidarisation anti-
rotation lors du vissage.
- La tête de la clavette comporte des nervures rigides qui s'étendent
radialement et
parallèlement à l'axe de clavette et qui sont, d'une part, à la fois dans la
configuration
d'insertion et dans la configuration de verrouillage, engagées dans des
nervures
élastiquement déformables ménagées dans la bague d'appui et, d'autre part,
lors du
vissage de la clavette, mobiles en rotation autour de l'axe de clavette en
déformant
élastiquement les nervures de la bague d'appui.
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- La bague d'appui est constituée par une partie externe rigide ajustable dans
l'orifice et une partie interne élastiquement deformable dans laquelle est
positionnée la
clavette, la partie externe rigide et la partie interne élastiquement
deformable étant
solidarisées en rotation, notamment par collage ou thermocollage.
- L'écrou comporte au moins un méplat apte à coopérer, à la fois en
configuration
d'insertion et en configuration de verrouillage, avec un méplat correspondant
ménagé
dans une partie du logement.
- Le support comporte un conduit débouchant dans le logement d'un côté opposé
à l'ouverture débouchante et à l'orifice, la pièce d'usure comporte un conduit
traversant du
côté opposé à l'orifice, et le conduit du support et le conduit de la pièce
d'usure sont
sensiblement alignés et aptes à recevoir un outil pénétrant jusque dans le
logement,
lorsque le système mécanique est assemblé, notamment aptes à recevoir un outil
pénétrant jusque dans une partie de réception de l'écrou dans le logement.
L'invention a également pour objet un godet d'engin de travaux publics,
comprenant au moins un système mécanique tel que mentionné ci-dessus. En
pratique, le
godet comprend généralement une série de supports recevant chacun une dent,
qui se
comporte comme une pièce d'usure et est solidarisée à son support par un
dispositif de
liaison.
En alternative, d'autres équipements d'engin de travaux publics peuvent
également être équipés du système mécanique selon l'invention.
Enfin, l'invention a pour objet un procédé de mise en oeuvre d'un système
mécanique tel que mentionné ci-dessus. Le procédé est caractérisé en ce qu'il
comprend
des étapes suivantes :
a) assembler le dispositif de liaison,
b) positionner la pièce d'usure sur le support ;
c) positionner le dispositif de liaison dans le logement du support, dans la
configuration d'insertion où la bague d'appui est ajustée dans l'orifice et le
dispositif de liaison est amovible du logement,
d) déformer le fourreau dans le logement par vissage du pied fileté de la
clavette dans l'écrou ;
e) arrêter le vissage, dans la configuration de verrouillage où la paroi du
fourreau
est ajustée dans le logement et la bague d'appui exerce des efforts de retenue
sur la pièce d'usure.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre,
donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux
dessins
annexés sur lesquels :
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- la figure 1 est une vue en perspective d'un système mécanique conforme à
l'invention, comprenant un support solidaire d'un godet partiellement
représenté, une
pièce d'usure, ainsi qu'un dispositif de liaison de la pièce d'usure et du
support, ce
dispositif de liaison étant montré dans une configuration de verrouillage et
comprenant un
5 fourreau, une clavette filetée, un écrou et une bague d'appui ;
- la figure 2 est une vue de face du système mécanique selon la flèche II à la
figure 1 ;
- la figure 3 est une autre vue en perspective, éclatée, du système mécanique
de
la figure 1 ;
- la figure 4 est une vue en perspective de la clavette appartenant au
dispositif de
liaison ;
- la figure 5 est une vue en perspective de la bague d'appui appartenant au
dispositif de liaison ;
- la figure 6 est une vue en perspective du fourreau appartenant au dispositif
de
liaison ;
- la figure 7 est une vue en perspective de l'écrou appartenant au dispositif
de
liaison ;
- la figure 8 est une coupe selon la ligne VIII-VIII à la figure 2, montrant
le système
mécanique et le dispositif de liaison dans une configuration d'insertion ; et
- la figure 9 est une coupe analogue à la figure 8, montrant le système
mécanique
et le dispositif de liaison dans la configuration de verrouillage.
Sur les figures 1 à 9 est représenté un système mécanique 1 conforme à
l'invention, équipant un godet G d'engin de travaux publics.
Le système mécanique 1 comprend un adapteur-support 10, une pièce d'usure 20
du type dent, ainsi qu'un dispositif 30 de liaison entre le support 10 et la
dent 20. Le
système 1 s'étend sensiblement suivant un axe X1, le long duquel on définit
une première
direction D1 d'emmanchement de la dent 20 sur le support 10 et une deuxième
direction
D2, parallèle et opposé à la première direction D1, de démontage de la dent
20.
Le godet G est partiellement représenté aux figures 1 et 3, dans un but de
simplification. Le support 10 est solidaire du godet G, tandis que la dent 20
est une pièce
d'usure destinée à être démontée lorsqu'elle est trop usée par le
fonctionnement du godet
G.
Le dispositif de liaison 30 comprend un fourreau 40, une clavette filetée ou
vis 50
qui traverse le fourreau 40, ainsi qu'un écrou 60 et une bague d'appui 70
disposés de part
et d'autre du fourreau 40 et coopérant avec la clavette 50. Le dispositif 30
peut être inséré
dans un logement 14 du support 10, dans une configuration d'insertion A
montrée à la
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figure 8. Le vissage relatif de l'écrou 60 et de la clavette 50, suivant un
sens de rotation
R1, déforme le fourreau 40 interposé entre eux, depuis la configuration
d'insertion A vers
une configuration de verrouillage B montrée aux figures 1 et 9.
Ainsi, le dispositif 30 est ajustable entre, d'une part, la configuration
d'insertion A
où le fourreau 40 n'est pas en contact ou est seulement partiellement en
contact avec le
logement 14, tandis que le dispositif 30 n'exerce pas d'effort de retenue sur
la dent 20 et,
d'autre part, la configuration de verrouillage B où le fourreau 40 est ajusté
dans le
logement 14 du support 10, tandis que le dispositif 30, plus précisément la
bague d'appui
70, appuie contre la dent 20, formant alors une liaison d'accouplement entre
la dent 20 et
son support 10.
Pour faciliter le repérage des différentes parties du système mécanique 1 dans
l'espace, on définit un côté avant 2 au niveau duquel est située la dent 20,
un côté arrière
3 au niveau duquel est situé le support 10, un côté supérieur 4 qui est
orienté à l'opposé
du sol lorsque le système 1 est assemblé et à partir duquel le dispositif 30
est inséré dans
le support 10, un côté gauche 5 et un côté droit 6 localisés par rapport à la
direction de
démontage D2, ainsi qu'un côté inférieur 7 orienté vers le sol lorsque le
système 1 est
assemblé.
Le support 10 comprend une base 11, partiellement représentée aux figures 1 à
3,
8 et 9. Le support 10 comprend également un nez d'emmanchement 12 prévu pour
être
engagé dans une cavité 220 de la dent 20 conformée à cet effet, comme montré
aux
figures 8 et 9. En outre, un logement 13 de réception des oreilles 23 de la
dent 20 est
ménagé de chaque côté 5 et 6 de la base 11. Chaque logement 13 comporte des
parois
situées vers l'arrière 3, le haut 4 et le bas 7. Le logement 13 est ouvert
vers l'avant 2 afin
de recevoir les oreilles 23.
Le logement 14 est ménagé dans le nez 12 du support 10, suivant un axe X14
incliné d'un angle a14 par rapport à l'axe X1, entre l'intérieur du nez 12 et
une ouverture
16 débouchante du côté supérieur 4. A titre d'exemple non limitatif montré en
particulier
aux figures 8 et 9, l'angle a14 est égal à 70 , de préférence compris entre 50
et 90 .
L'angle a14 est mesuré à l'opposé de la base 11 par rapport au point
d'intersection de X1
et X14. Le logement 14 comporte, d'une part, une paroi intérieure 15
d'ajustement du
fourreau 40 et, d'autre part, une partie 17 de réception de l'écrou 60, qui
est ménagée
dans le nez 12 à l'opposé de l'ouverture 16. La paroi 15 forme un ellipsoïde
de révolution
autour de l'axe X14, tronqué au niveau de l'ouverture 16 et de la partie 17.
La partie 17
présente une forme sensiblement cylindrique centrée sur l'axe X14 et est munie
de deux
méplats, non représentés et diamétralement opposés par rapport à l'axe X14,
pour le
blocage en rotation de l'écrou 60. De préférence, un conduit 19 de guidage
d'un outil de
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déblocage de l'écrou 60 s'étend entre la partie 17 et le côté inférieur 7 du
nez 12, comme
montré aux figures 8 et 9.
La dent 20 comprend une partie active 21 située vers l'avant 2 et une partie
creuse
22 orientée vers l'arrière 3. De manière connue en soi, la partie 21 est
prévue pour racler
et prélever des matériaux, par exemple de la terre ou des graviers, tandis que
la partie 22
est prévue pour l'emmanchement de la dent 20 sur le support 10. Plus
précisément, la
partie 22 comprend la cavité intérieure 220, visible aux figures 8 et 9,
conformée pour
l'emmanchement sur le nez 12 du support 10, ainsi que les oreilles 23 qui sont
orientées
vers l'arrière 3 et prévues pour être reçues dans les logements 13, en contact
vers le haut
4 et le bas 7, comme montré à la figure 1.
Un orifice traversant 24 est ménagé dans la partie creuse 22 de la dent 20,
entre
le côté supérieur 4 et la cavité 220. Cet orifice 24 est positionné en regard
de l'ouverture
du logement 14 lorsque la dent 20 est emmanchée sur le support 10, permettant
ainsi
l'insertion du dispositif 30 dans le logement 14, puis la mise en oeuvre du
dispositif 30.
15 Comme montré en particulier aux figures 3, 8 et 9, l'orifice 24 comprend
une première
partie 25 munie d'une surface latérale cylindrique dans laquelle sont ménagées
des
rainures 26, une deuxième partie cylindrique 27 débouchant dans la cavité 240,
ainsi
qu'un épaulement 28 transverse reliant les parties 25 et 27. La partie 25 est
globalement
centrée sur un axe X25, l'épaulement 28 s'étend radialement à cet axe X25,
tandis que la
partie 27 est légèrement excentrée vers l'avant 2 par rapport à l'axe X25. Les
rainures 26
s'étendent radialement et parallèlement à l'axe X25. Les dimensions radiales
de la partie
27 sont inférieures aux dimensions radiales à l'axe X25 de la partie 25, de
sorte que
l'épaulement 28 est tourné du côté supérieur 4. Un chanfrein 240 est ménagé du
côté 4,
entre la partie 25 et l'extérieur de l'orifice 24, pour faciliter
l'introduction du dispositif 30.
Les rainures 26 débouchent de la partie 25 dans le chanfrein 240. L'orifice 24
est prévu
pour recevoir le dispositif 30, plus précisément la bague d'appui 70, en appui
contre la
dent 20, dans la configuration de verrouillage B détaillée ci-après.
De préférence, un conduit 29 de guidage d'un outil de déblocage de l'écrou 60
s'étend entre la cavité 220 et le côté inférieur 7 de la partie 22, comme
montré aux figures
3, 8 et 9. Le conduit 29 est sensiblement aligné avec le conduit 19 lorsque le
système 1
est assemblé, permettant ainsi l'introduction d'un outil jusque dans la partie
17 du
logement 14.
Lorsque le système 1 est assemblé, avec la dent 20 emmanchée sur le support
10, les axes X1, X14 et X25 sont situés dans un même plan médian Pm1 du
système 1.
Plus précisément, l'axe X25 est décalé parallèlement et radialement à l'axe
X14, selon un
écart e30 vers l'arrière 3.
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Le fourreau 40 est en matériau élastiquement deformable, par exemple en
élastomère. Comme montré en particulier à la figure 6, le fourreau 40 est
allongé entre
des extrémités longitudinales 41 et 42 suivant un axe central X40. Dans la
configuration
d'insertion A, l'extrémité 41 est située du côté 4, tandis que l'extrémité 42
est située du
côté 7. Cette distinction est réalisée dans un but de repérage spatial
uniquement, étant
entendu que les extrémités 41 et 42 sont réversibles. Le fourreau 40 comprend
une paroi
43, qui est centrée sur l'axe X40 et bombée radialement à l'opposé de cet axe
X40. La
paroi 43 délimite une surface externe 44 formant un ellipsoïde de révolution
autour de
l'axe X40, tronqué au niveau des extrémités 41 et 42. La paroi 43 délimite
également une
cavité intérieure 45, qui est centrée sur l'axe X40, débouchante au niveau des
extrémités
41 et 42 et prévue pour recevoir la clavette 50, avec un écart radial ménagé
entre le
fourreau 40 et la clavette 50. En pratique, la paroi 15 et la surface externe
44 présentent
des formes sensiblement complémentaires en configuration de verrouillage B, de
manière
que la paroi 43 du fourreau 40 puisse être ajustée dans le logement 14 du
support 10 en
épousant ses contours intérieurs définis par la paroi 15.
La clavette 50 est métallique, par exemple en acier. Comme montré en
particulier
à la figure 4, la clavette 50 comprend un corps 53 allongé suivant un axe X50
entre une
tête 51 et un pied fileté 52. Plus précisément, la tête 51 comprend une partie
hexagonale
54 d'actionnement par un outil, non représenté dans un but de simplification,
une partie
cylindrique externe 55 munie de nervures rigides 56, un évidement 57 ménagé
entre les
parties 54 et 55 pour faciliter l'accès de l'outil à la partie 54, ainsi
qu'une partie d'appui
inférieur 58 formant un épaulement orienté vers le pied 52. Les nervures 56
s'étendent
radialement et parallèlement à l'axe X50 et sont prévues pour coopérer avec la
bague
d'appui 70. Le centre de gravité de la clavette 50 est situé sur l'axe X50. A
l'exception du
filetage du pied 52, de la partie 54 et des nervures 56, la clavette 50 est
une pièce de
révolution autour de l'axe X50, sans partie excentrique.
L'écrou 60 est métallique, par exemple en acier similaire à celui de la
clavette 50.
Comme montré en particulier à la figure 7, l'écrou 60 comprend une surface
extérieure
cylindrique 61 et un alésage intérieur taraudé 62 qui sont centrés sur un axe
X60 et reliés
par un épaulement 63 radial à l'axe X60. Le taraudage de l'alésage 62 est
complémentaire du filetage du pied 52 de la clavette 50. L'épaulement 63 est
prévu pour
recevoir l'extrémité 42 du fourreau 40 en appui. Des méplats 64,
diamétralement opposés
par rapport à l'axe X60, sont ménagés dans la surface 61. La surface 61 est
conformée
pour être reçue dans la partie 17 du logement 14, avec les méplats 64 qui
coopèrent, à la
fois en configuration d'insertion A et en configuration de verrouillage B,
avec les méplats
correspondant ménagés dans cette partie 17. L'axe X60 est alors aligné avec
l'axe X14.
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L'écrou 60 logé dans la partie 17 est donc mobile en translation suivant l'axe
X14, mais
bloqué en rotation autour de l'axe X14.
La bague d'appui 70 présente une forme globalement cylindrique centrée sur un
axe X70. Comme montré en particulier à la figure 5, la bague 70 est constituée
par une
partie externe rigide 80 ajustable dans l'orifice 24, ainsi qu'une partie
interne 90
élastiquement deformable 90 dans laquelle la clavette 50 peut être
positionnée. Par
exemple, la partie 80 est métallique, tandis que la partie 90 est en
élastomère.
La partie 80 comprend une paroi mince délimitée par une surface cylindrique
intérieure 81 et par une surface cylindrique extérieure 82 munie de nervures
83. Les
surfaces 81 et 82 sont centrées sur un axe X80 qui est confondu avec l'axe
X70. Les
nervures 83 s'étendent radialement et parallèlement à l'axe X80 et sont
prévues pour être
logées dans les rainures 26 de l'orifice 24.
La partie 90 comprend une surface cylindrique extérieure 91, une surface
cylindrique intérieure 92 munie de rainures 93, ainsi qu'une butée radiale 94.
La surface
91 est centrée sur l'axe X70, tandis que la surface 92 est centrée sur un axe
X90 décalé
radialement et parallèlement à l'axe X70. Ainsi, la partie 90 est plus épaisse
radialement à
l'axe X70 sur un côté 71 de la bague 70 et plus mince sur un côté 72, opposé
diamétralement au côté 71, de la bague 70. Les rainures 93 s'étendent
radialement et
parallèlement à l'axe X90 et sont prévues pour recevoir les nervures 56 de la
clavette 50.
La butée 94 est centrée sur l'axe X90 et s'étend radialement en direction de
cet axe X90
depuis une des bordures axiales de la surface 92. La butée 94 délimite
radialement un
orifice 95 centré sur l'axe X90 et traversant la bague 70 suivant cet axe X90.
La partie 80 et la partie 90 de la bague 70 peuvent être assemblées par
collage ou
thermocollage des surfaces 81 et 91.
Le fonctionnement du dispositif de liaison 30 équipant le système mécanique 1
est
détaillé ci-après.
Dans une première étape a), un opérateur assemble le dispositif de liaison 30.
Tout d'abord, la clavette 50 est reçue dans la bague d'appui 70. Le pied 52
puis le corps
53 traversent l'orifice 95, jusqu'à ce que la tête 51 vienne se loger dans la
partie 90. La
partie 55 est ajustée contre la surface 92, les nervures 56 sont engagées dans
les
rainures 93 et l'épaulement 58 vient en appui contre la butée 94, comme
visible à la figure
8. Ensuite, l'opérateur positionne le fourreau 40 sur la clavette 50. Le corps
53 est
disposé dans la cavité 45 et est entouré par la paroi 43, tandis que
l'extrémité 41 vient en
appui contre la butée 94 du côté opposé à l'épaulement 85. Enfin, l'opérateur
positionne
l'écrou 60 à l'extrémité de la clavette 50, avec l'épaulement 63 et
l'épaulement 58 qui se
font face. Le taraudage 62 est vissé sur le pied fileté 52, avec le fourreau
40 qui est
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interposé entre la bague 70 et l'écrou 60. L'extrémité 41 est en appui contre
la butée 94,
tandis que l'extrémité 42 est en appui contre l'épaulement 63. En outre, la
paroi 43 est
ajustée radialement à l'axe X40, d'une part, au niveau de l'extrémité 41, sur
un
décrochage 59 ménagé sur la clavette 50 entre le corps 53 et l'épaulement 58
et, d'autre
5 part, au niveau de l'extrémité 42, sur le pied fileté 52.
Le dispositif de liaison 30 est alors assemblé, comme montré aux figures 3, 8
et 9,
avec les axes X40, X50, X60 et X90 qui sont confondus. Par la suite, ces axes
sont
désignés ensemble sous la référence X50. En revanche, l'axe X70 est décalé du
côté 71
radialement et parallèlement à cet axe X50. Autrement dit, la bague 70 est
excentrée par
10 rapport à l'axe X50. En particulier, l'écart entre les axes X50 et X70
est égal à l'écart e30
entre les axes X14 et X25, comme montré aux figures 8 et 9.
Dans une deuxième étape b), l'opérateur positionne la dent 20 sur le support
10,
avec la partie active 21 qui est orientée de manière à pouvoir racler et
prélever des
matériaux en fonctionnement du système 1. La partie creuse 22 est emmanchée
sur le
nez 12, avec des plans complémentaires en appui les uns contre les autres. Les
oreilles
23 sont reçues dans les logements 13 de la base 11. L'orifice 24 est placé en
regard de
l'ouverture 16 du logement 14 du côté 4, de sorte que le logement 14 est
accessible pour
l'introduction du dispositif 30 en configuration d'insertion A.
Dans une troisième étape c), l'opérateur positionne le dispositif de liaison
30
préassemblé dans le logement 14 du support 10. Le dispositif 30 traverse
l'orifice 24 puis
l'ouverture 16 situés du côté 4, en commençant par l'écrou 60 et en terminant
par la tête
51 et la bague 70, avec la paroi 43 du fourreau 40 qui se déforme légèrement
de façon
centripète en passant l'ouverture 16. L'orientation de la bague 70 par
l'opérateur est
importante à ce stade : le côté 71 est orienté vers l'arrière 3, le côté 72
est orienté vers
l'avant 2 et les nervures 83 sont reçues dans les rainures 26 de l'orifice 24.
Des
marqueurs, non représentés dans un but de simplification, peuvent être ménagés
sur la
partie 22 et le dispositif 30 pour faciliter cette orientation. L'écrou 60 et
ses méplats 64
viennent se loger dans la partie 17 du logement 14, tandis que la bague
d'appui 70 est
ajustée dans l'orifice 24, en butée contre l'épaulement 28.
Le dispositif 30 est alors en configuration d'insertion A, comme montré à la
figure
8. La longueur de la clavette 50 suivant l'axe X50 est telle que la tête 51 ne
dépasse pas
hors de l'orifice 24 et est donc protégée. La surface extérieure 44 du
fourreau 40 n'est pas
en contact, ou est seulement partiellement en contact, avec la surface du
logement 14.
Une longueur LA du fourreau 40 est délimitée par l'écartement axial entre les
extrémités
41 et 42 du fourreau 40, autrement dit entre l'épaulement 63 et la butée 94,
suivant l'axe
X50. En outre, un diamètre maximal DA du fourreau 40 est délimité autour de la
clavette
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X50 par la surface 44. A ce stade, les axes X14, X25, X50 et X70 sont situés
sensiblement dans le plan médian Pm1, contenant l'axe X1, du système 1.
Néanmoins,
excepté au niveau de l'écrou 60 et des méplats 64, le dispositif de liaison 30
est relâché
dans le système 1 et est amovible du logement 14. En effet, si des contraintes
mécaniques sont exercées sur la partie active 21 de la dent 20, notamment une
force de
cavage dirigée vers le bas 7, la partie 22 a tendance à se désemmancher du nez
12. En
particulier, lorsque l'orifice 24 est tiré vers l'avant 2 et le haut 4, une
déformation de la
paroi 43 et de la partie 90 peut provoquer l'arrachement du dispositif de
liaison 30 hors du
logement 14. Autrement dit le dispositif 30, plus précisément le fourreau 40
et la bague
70, n'exercent pas d'efforts de retenue suffisants sur la dent 20 en
configuration
d'insertion A, de sorte que les positions relatives du support 10 et de la
dent 20 ne sont
pas verrouillées.
Dans une quatrième étape d), l'opérateur déforme le fourreau 40 dans le
logement
14 en vissant la clavette 50 dans l'écrou 60. Plus précisément, l'opérateur
utilise un outil
pour exercer un couple de vissage, autour de l'axe X50 suivant le sens de
rotation R1, sur
la partie 54 de la tête 51, de sorte que le pied fileté 52 pénètre dans le
taraudage 62. Le
sens de rotation R1 peut être repéré par un marquage, non représenté dans un
but de
simplification, sur la tête Si de la clavette 50, afin de faciliter la tâche
de l'opérateur. Lors
du vissage de la clavette 50, les nervures rigides 56 sont mobiles en rotation
R1 autour de
l'axe de clavette X50 en déformant élastiquement les nervures 93 ménagées dans
la
partie 90 de la bague 70. Cette partie 90 est réalisée dans un matériau
élastiquement
deformable suffisamment rigide pour supporter plusieurs montages et démontages
du
dispositif 30, et donc plusieurs vissages et dévissages de la tête Si. Dans le
même
temps, les nervures 83 et rainures 26 complémentaires constituent des éléments
de
solidarisation anti-rotation de la bague 70 par rapport à l'orifice 24.
Ainsi, le dispositif 30 passe de la configuration d'insertion A à la
configuration de
verrouillage B. La clavette 50 est bloquée axialement suivant l'axe X50,
contrairement à
l'écrou 60 qui peut se translater dans la partie 17. La rotation de vissage R1
de la clavette
50 rapproche progressivement l'écrou 60 de la tête Si, de sorte que le
fourreau est
compressé suivant l'axe X50 entre l'épaulement 63 et la butée 94. La paroi 43
se déforme
avec une accentuation de son bombage en partie médiane, c'est-à-dire une
partie
intermédiaire entre l'épaulement 63 et la butée 94. La surface extérieure 44
du fourreau
vient progressivement en appui contre la paroi interne 15 du logement 14.
Enfin, dans une cinquième étape e), l'opérateur arrête le vissage du
dispositif 30
35 dans la configuration de verrouillage B, montrée à la figure 9. L'axe de
clavette X50 est
alors sensiblement aligné avec l'axe central X14 du logement 14, tandis que
l'axe X70 est
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sensiblement aligné avec l'axe X25. La paroi 43 du fourreau 40 est ajustée
dans le
logement 14 du support 10, avec la surface 44 qui épouse les contours de la
paroi 15.
Une longueur LB du fourreau 40, qui est inférieure à la longueur LA, est
délimitée par
l'écartement axial entre les extrémités 41 et 42 du fourreau 40 suivant l'axe
X50. En outre,
un diamètre maximal DB du fourreau 40, qui est supérieur au diamètre DA, est
délimité
autour de la clavette X50 par la surface 44. La déformation de la paroi 43,
dans un sens
de dilatation radiale, n'est plus possible, de sorte que le fourreau 40
présente une
résistance à l'écrasement et donc au vissage, qui est perceptible par
l'opérateur.
Dans la configuration de verrouillage B, le fourreau 40 est ajusté dans le
logement
14, la tête 51 plaque la bague 70 dans l'orifice 24 en direction du logement
14 et la bague
d'appui 70 retient la dent 20, formant ainsi une liaison d'accouplement ente
la dent 20 et
le support 10. En particulier, lors d'une tentative de déplacement de la dent
20, le
dispositif 30 exerce des efforts de retenue sur cette dent 20 par le biais de
la bague
d'appui 70, avec la surface nervurée 82 qui retient la surface rainurée 25,
tandis que la
butée 94 et la partie 80 retiennent l'épaulement 28. Autrement dit, la bague
70 exerce
alors des efforts de retenue sur la partie 25 et l'épaulement 28 de l'orifice
24, en
particulier du côté 71. Ces efforts de retenue sont représentés par un
faisceau de flèches
F30 à la figure 9. Le fourreau 40 est réalisé dans une matière deformable
suffisamment
rigide pour empêcher ou réduire les déplacements du dispositif 30 dans le
logement 14.
En complément, un insert métallique peut être moulé dans la paroi 43 du
fourreau 40. Le
fourreau 40 ne peut plus être arraché du logement 14 et la tête 51 est
maintenue
rigidement par l'extrémité 41 qui enserre le décrochage 59. Le seul
déplacement possible,
interne au dispositif 30, est une légère déformation de la partie 90 de la
bague 70. Le
dispositif 30 est inamovible du logement 14 et la dent 20 est plaquée contre
le support 10.
Par ailleurs, en variante non représentée, le logement 14 et l'ouverture 16
peuvent
être décalés vers l'arrière 3 par rapport à l'orifice 24, de manière à
accentuer les efforts de
retenue exercés par le dispositif 30 dans l'orifice 24 en configuration de
verrouillage B. En
effet, si la paroi 43 du fourreau 40 vient appuyer contre la paroi 15 du
logement 14
d'abord vers l'avant 2, puis vers les côtés 4 et 5 et l'arrière 3, la tête 51
de la clavette 50
exerce des efforts additionnels sur la bague d'appui 70, qui retransmet ces
efforts de
retenue sur la partie 25 et l'épaulement 28 de la dent 20.
Ainsi, lorsque des contraintes mécaniques sont exercées sur la partie active
21, la
partie 22 de la dent 20 est retenue fermement en position d'utilisation à la
fois par le
dispositif de liaison 30 en configuration de verrouillage B, par le nez 12 et
par les parois
des logements 13 recevant les oreilles 23.
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Par la suite, dans une étape f) de démontage, l'opérateur peut utiliser un
outil pour
dévisser le dispositif 30 dans un sens inverse au sens de rotation R1. La
paroi 43 du
fourreau 40 se contracte et les efforts exercés par le dispositif 30 sur la
dent 20 et dans le
support 10 se relâchent, depuis la configuration de verrouillage B vers la
configuration
d'insertion A. Ensuite, le dispositif 30 peut être retiré du système 1,
supprimant la liaison
d'accouplement ente la dent 20 et le support 10. Ainsi, le dispositif 30
permet un
démontage de la dent 20 sans marteau, après l'usure de celle-ci, par des
opérations
inverses au montage.
Lors de cette étape f), le dispositif 30 peut parfois être bloqué dans le
logement 14,
par exemple si de la terre s'est logée dans l'orifice 24 en fonctionnement du
système 1.
Dans ce cas, l'opérateur peut introduire un outil à travers les conduits 19 et
29 jusque
dans le logement 14, plus précisément jusque dans la partie 17 de réception de
l'écrou
60. L'outil exerce alors une poussée vers le haut 4 sur l'écrou 60 et/ou le
pied fileté 52 de
la clavette 50, débloquant ainsi le dispositif 30 pour son retrait du logement
14.
Les éléments constitutifs du système 1 et du dispositif de liaison 30 peuvent
être
conformés de manière différente sans sortir du cadre de l'invention. En
pratique, les
éléments constitutifs du dispositif 30 sont conçus spécifiquement pour
résister à l'usure du
système 1 en fonctionnement, ainsi que pour résister à plusieurs montages et
démontages par un outil.
En variante non représentée, les nervures et rainures, autrement dit les
dentures,
de l'orifice 24, de la bague 70 et de la clavette 50 peuvent présenter des
formes et
agencements différents adaptés à la présente application. Par exemple, les
nervures 56
réparties sur le pourtour de la tête Si peuvent être plus ou moins nombreuses.
Selon un
autre exemple, les rainures 26 ménagées sur le pourtour de l'orifice 25
peuvent présenter
une forme triangulaire en section dans un plan perpendiculaire à l'axe X25. La
bague 70
est alors adaptée aux variantes susmentionnées.
Selon une autre variante non représentée, la partie 90 de la bague 70 peut
être
aménagée pour faciliter sa déformation lors de la rotation R1. Par exemple, la
partie 90
peut comporter des évidements localisés, répartis du côté 71 entre les
surfaces 91 et 92,
produisant un affaiblissement ciblé de la partie 90.
Selon une autre variante non représentée, le logement 14, l'ouverture 16 et
l'orifice
24 peuvent être plus ou moins décalés les uns par rapport aux autres.
Selon une autre variante non représentée, le logement 14 peut être ménagé dans
le nez 12 suivant une direction perpendiculaire aux actuels axes X1 et X14,
pour
déboucher au niveau d'un des logements 13. Dans ce cas, l'orifice 24 est
ménagé dans
l'oreille 23 correspondante de la dent 20, en regard du logement 14.
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14
Selon une autre variante non représentée, la partie d'actionnement 54 de la
clavette 50 par un outil peut être conformée différemment.
Selon une autre variante non représentée, un insert métallique peut être
agencé
entre le fourreau 40 et la clavette 50, ou bien être moulé directement dans la
paroi 43.
En outre, les caractéristiques techniques des différents modes de réalisation
peuvent être, en totalité ou pour certaines d'entre elles, combinées entre
elles. Ainsi, le
dispositif de liaison peut être adapté en termes de coût et de performance.
