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CA 02924223 2016-03-11
WO 2015/040101 PCT/EP2014/069869
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SYSTEME MECANIQUE COMPRENANT UN DISPOSITIF DE LIAISON ENTRE UNE
PIECE D'USURE ET SON SUPPORT, ET GODET D'ENGIN DE TRAVAUX PUBLICS
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.
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.
Il est connu également des dispositifs de clavetage qui ne requièrent pas
l'usage
d'outils de frappe. Par le passé, de tels dispositifs nécessitaient des
équipements
spéciaux contraignants, notamment pour le démontage de la pièce d'usure. En
outre, de
tels dispositifs étaient complexes à fabriquer et à utiliser.
WO-A-2013/030335 décrit un système mécanique comprenant un dispositif de
clavetage amélioré, ne nécessitant pas l'usage d'outils de frappe. Le
dispositif comprend
un fourreau déformable élastiquement et une clavette rigide, mobiles
solidairement en
rotation.
US-A-2008/209772 décrit un système mécanique, comprenant un support 106,
une pièce d'usure 102 et un dispositif de liaison entre la pièce d'usure 102
et son support
106. Le dispositif de liaison comprend un corps 100, un fourreau 200, une
clavette 300 et
une tige 350. Le corps 100 est muni d'une cavité interne et d'une paroi
externe ajustable
dans un logement du support 106. Le fourreau 200 est en matériau élastiquement
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déformable, muni d'une cavité interne 202 et d'une paroi externe 204+206
ajustable dans
un logement du corps 100, et non dans un logement du support 106. La clavette
300
comporte un corps allongé 304 suivant un axe de clavette et une tête munie
d'un loquet
340. La tige 350 peut être insérée dans un logement du corps 100 pour bloquer
la clavette
300 en position dans le corps 100.
Il serait donc utile et/ou avantageux de proposer un nouveau dispositif de
liaison,
permettant de s'affranchir des opérations de frappe pour le montage comme pour
le
démontage des pièces d'usure, tout en étant performant, fiable, résistant et
pratique.
A cet effet, et selon un aspect de la présente invention, celle-ci a pour
objet de
fournir 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 de godet
et son
support qui appartiennent à un équipement d'engin de travaux publics, le
dispositif de
liaison comprenant :
- un fourreau en matériau élastiquement déformable, muni d'une
première
cavité interne et d'une paroi externe ajustable dans un logement du support,
et
- une clavette comportant un corps allongé suivant un axe de
clavette,
le système mécanique étant caractérisé en ce que le dispositif de liaison
comprend
également une came munie d'une paroi externe ajustable dans la première cavité
interne
du fourreau et d'une deuxième cavité interne prévue pour recevoir la clavette,
et en ce que lorsque le dispositif de liaison est positionné dans le logement
du support, la
clavette et la came sont mobiles solidairement en rotation dans la première
cavité interne
du fourreau, entre :
- une configuration d'insertion de la clavette dans la came, et
- au moins une configuration de verrouillage où la clavette appuie
radialement à
l'axe de clavette contre la pièce d'usure, tandis que la came appuie contre le
fourreau et déforme sa paroi externe contre le logement du support, formant
ainsi une liaison d'accouplement entre la pièce d'usure et le support.
Selon un autre aspect de la présente invention, celle-ci vise également un
godet
d'engin de travaux publics, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un
système
mécanique tel que celui décrit et/ou illustré dans le présent mémoire
descriptif.
D'autres aspect(s), objet(s), mode(s) de réalisation, variante(s) et/ou
avantage(s)
de la présente invention, tous étant préférentiels et/ou optionnels, sont
brièvement décrits
ci-dessous.
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2a
Par exemple, selon un mode de réalisation particulier, 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 une dent de godet et son
support qui
appartiennent à un équipement d'engin de travaux publics, le dispositif de
liaison
comprenant un fourreau en matériau élastiquement déformable, muni d'une cavité
interne
et d'une paroi externe ajustable dans un logement du support, et une clavette
comportant
un corps allongé suivant un axe de clavette. Le système mécanique est
caractérisé en ce
que le dispositif de liaison comprend également une came munie d'une paroi
externe
ajustable dans la cavité interne du fourreau et d'une cavité interne prévue
pour recevoir la
clavette, et en ce que lorsque le dispositif de liaison est positionné dans le
logement du
support, la clavette et la came sont mobiles solidairement en rotation dans la
cavité
interne du fourreau, entre : une configuration d'insertion de la clavette dans
la came, et au
moins une configuration de verrouillage où la clavette appuie radialement à
l'axe de
clavette contre la pièce d'usure, tandis que la came appuie contre le fourreau
et déforme
sa paroi externe contre le logement du support, formant ainsi une liaison
d'accouplement
entre la pièce d'usure et le support.
Ainsi, l'invention assure un maintien satisfaisant de la pièce d'usure sur son
support et un équilibrage permanent des efforts générés au sein du système
mécanique
en service. En particulier, l'invention assure un équilibrage des efforts
générés au sein du
dispositif de liaison et des efforts générés par le dispositif de liaison sur
le support et la
pièce d'usure, notamment suivant une direction parallèle à l'axe de la
clavette. Cela limite
les concentrations de contraintes sur des éléments sensibles comme la clavette
ou les
oreilles de la pièce d'usure, susceptibles d'entraîner des usures prématurées,
des
déformations ainsi que des casses de ces éléments.
En passant de la configuration d'insertion à la configuration de verrouillage,
le
dispositif de liaison assure une mise sous tension initiale du fourreau
comprimé contre le
support et de la clavette en appui contre la pièce d'usure. L'invention permet
ainsi de
rattraper les jeux d'usure, générés principalement par le matage de la pièce
d'usure sur le
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support du fait des efforts de poussée spécifiques au travail d'un tel système
mécanique.
Dans le cas où le dispositif de liaison définit une unique configuration de
verrouillage,
l'opérateur peut réaliser une mise sous tension initiale du système dans des
proportions
importantes mais appropriées. Dans le cas où le dispositif de liaison définit
plusieurs
configurations de verrouillage successives, l'opérateur peut faire évoluer la
mise sous
tension au fur et à mesure de l'usure, par simple pivotement de la clavette et
sans
démontage du système.
Le système mécanique selon l'invention intègre également une fonction
d'étanchéité importante pour les applications visées. Cette étanchéité est
assurée au sein
du dispositif de liaison et à son interface avec le support et la pièce
d'usure, de manière à
compenser les mobilités au sein du système mécanique, lors du montage, lors du
verrouillage et en service. Cette fonction d'étanchéité prend en compte les
différents
mouvements et déformations des éléments constitutifs du système mécanique,
notamment du fourreau, de la clavette et de la came assurant le contact et le
positionnement sous tension permanente de la pièce d'usure sur le support.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, prises isolément
ou
en combinaison :
- La clavette et la came sont mobiles solidairement en rotation dans la cavité
interne du fourreau entre la configuration d'insertion et l'unique
configuration de
verrouillage en pivotant d'un angle donné, par exemple un angle égal à 180
degrés.
- Le dispositif de liaison comporte des moyens de crantage de la came dans la
configuration de verrouillage.
- Les moyens de crantage sont formés par un évidement ménagé sur la came et
un bossage formé dans un autre élément constitutif du dispositif de liaison.
- La clavette et la came sont mobiles solidairement en rotation dans la cavité
interne du fourreau entre plusieurs configurations de verrouillage, en
pivotant d'un angle
donné entre chaque configuration de verrouillage, par exemple un angle égal à
45 degrés.
- Le dispositif de liaison comporte des moyens de crantage de la came dans
chacune des configurations de verrouillage.
- Les moyens de crantage sont formés par des surfaces planes internes
appartenant au fourreau et des surfaces planes externes appartenant à la came.
- Le dispositif de liaison comprend également une pièce intermédiaire disposée
contre la came dans la cavité interne du fourreau, cette pièce intermédiaire
comportant
une face interne en appui contre la paroi externe de la came et une face
externe en appui
contre la paroi interne du fourreau.
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- Le dispositif de liaison comprend également au moins un joint annulaire
adapté
pour être disposé à une extrémité longitudinale du fourreau, de préférence
deux joints
annulaires adaptés pour être disposés chacun à une extrémité longitudinale du
fourreau,
et dans la configuration d'insertion et dans la ou les configurations de
verrouillage, le ou
chaque joint annulaire est en appui à la fois contre le support, la pièce
d'usure, le fourreau
et la clavette.
- Le système mécanique comprend également au moins un bouchon adapté pour
être disposé dans un orifice de la pièce d'usure venant en regard du logement
du support
lorsque la pièce d'usure est montée sur le support, de préférence deux
bouchons adaptés
pour être disposés chacun dans un orifice de la pièce d'usure, le ou chaque
bouchon
empêchant l'intrusion de matériaux extérieurs autour de la clavette et dans le
logement du
support.
- La clavette comporte une tête et un pied adaptés pour être logés chacun dans
une cavité de la pièce d'usure, et dans la ou chaque configuration de
verrouillage, la tête
et le pied appuient radialement à l'axe de clavette contre l'une des cavités
de la pièce
d'usure selon une première direction tandis que le corps appuie radialement à
l'axe de
clavette contre la came selon une deuxième direction opposée à la première
direction.
- La clavette comporte des moyens de double retenue axiale suivant l'axe de
clavette dans la ou chaque configuration de verrouillage.
- La clavette et la came comprennent des moyens de solidarisation en rotation.
- Les moyens de solidarisation en rotation sont formés par des nervures et
rainures complémentaires ménagées sur la clavette et la came.
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.
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 :
- la figure 1 est une vue en perspective éclatée 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 ;
- la figure 2 est une vue partielle de côté selon la flèche I l à la figure 1
;
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- la figure 3 est une coupe partielle selon la ligne à la figure 2;
- la figure 4 est une vue en perspective éclatée du dispositif de liaison,
comprenant
un fourreau, une clavette, une came crantée, un croissant et deux joints ;
- la figure 5 est une vue de côté selon la flèche V à la figure 4;
5 - la figure 6 est une vue du dispositif de liaison selon la flèche VI à
la figure 1,
montrant dans une configuration d'insertion dans le support et la pièce
d'usure ;
- la figure 7 est une vue en perspective du fourreau montré seul ;
- la figure 8 est une vue en perspective de la came crantée montée seule ;
- les figures 9 et 10 sont des vues en perspectives de deux bouchons adaptés
pour être insérés dans la pièce d'usure lorsque le dispositif de liaison est
dans une
configuration de verrouillage de la pièce d'usure par rapport au support ;
- la figure 11 est une vue de côté selon la flèche XI à la figure 6, montrant
le
dispositif de liaison en configuration d'insertion ;
- les figures 12 et 13 sont des coupes, respectivement selon la ligne XII-XII
et
selon la ligne XIII-XIII à la figure 6 ;
- la figure 14 est une vue analogue à la figure 11, montrant le dispositif de
liaison
en configuration de verrouillage ;
- les figures 15 et 16 sont des coupes analogues respectivement aux figures 12
et
13, montrant le dispositif en configuration de verrouillage comme sur la
figure 14;
- les figures 17 à 19 sont des vues analogues respectivement aux figures 4 à
6,
montrant un dispositif de liaison conforme à un deuxième mode de réalisation
de
l'invention ;
- la figure 20 est une vue de côté selon la flèche XX à la figure 18, montrant
uniquement la clavette ;
- la figure 21 est une vue de côté selon la flèche XXI à la figure 18,
montrant
uniquement la came crantée ;
- la figure 22 est une vue de côté selon la flèche XXII à la figure 19,
montrant le
dispositif de liaison en configuration d'insertion ;
- la figure 23 est une coupe selon la ligne XXIII-XXIII à la figure 19;
- la figure 24 est une coupe selon la ligne XXIV-XXIV à la figure 19 ; et
- les figures 25 à 28 sont des coupes analogues à la figure 24, montrant le
dispositif de liaison dans différentes configuration de verrouillage.
Sur les figures 1 à 3 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 ou pointe, ainsi qu'un dispositif 30 de liaison entre le support
10 et la dent
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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 à la figure 1, 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 s'étend globalement selon un axe central X30 et
comprend un fourreau 40, une clavette 50, une came poussoir crantée 60, un
croissant
70, ainsi que deux joints 80 et 90. Les pièces 40, 50, 60, 70, 80 et 90 sont
distinctes. De
préférence, chacune des pièces 40, 50, 60, 70, 80 et 90 est monobloc.
Le dispositif de liaison 30 est ajustable dans un logement 14 du support 10,
avec
le fourreau 40 qui est en contact avec les parois de ce logement 14. La
clavette 50 et la
came 60 sont alors mobiles solidairement en rotation dans le fourreau 40. La
clavette 50
et la came 60 pivotent entre, d'une part, une configuration d'insertion A du
dispositif 30
dans le logement 14, dans laquelle la clavette 50 est insérée dans la came
crantée 60 et,
d'autre part, une configuration de verrouillage B du dispositif 30, dans
laquelle la clavette
50 appuie radialement à l'axe X30 contre la dent 20, tandis que la came
crantée 60
appuie contre le fourreau 40 et le déforme dans le logement 14 du support 10,
formant
alors une liaison d'accouplement entre la dent 20 et son support 10. Le
fourreau 40 est
statique, c'est à dire non mobile en rotation avec la clavette 50 et la came
60.
Lors du verrouillage du dispositif 30, pour passer de la configuration A à la
configuration B, la clavette 50 et la came 60 effectuent une rotation R1 à 180
. Lors du
déverrouillage du dispositif 30, pour passer de la configuration B à la
configuration A, la
clavette 50 et la came 60 effectuent une rotation RO à 180 , en sens inverse
du sens de
rotation R1. La configuration d'insertion A est montrée aux figures 2, 3, 6 et
11 à 13,
tandis que la configuration de verrouillage B est montrée aux figures 14 à 16.
La figure 1
montre une configuration d'assemblage aboutissant à la configuration
d'insertion A.
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 orienté à
l'opposé du sol
lorsque le système 1 est assemblé, un premier côté 5 d'insertion du dispositif
30 dans le
support 10, un deuxième côté 6 opposé au côté d'insertion 5, ainsi qu'un côté
inférieur 7
orienté vers le sol lorsque le système 1 est assemblé. Les côtés 5 et 6
correspondent
respectivement à la gauche et à la droite du système 1 par rapport à la
direction de
démontage D2.
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Le support 10 comprend une base 11 prévue pour être fixée au godet G, ainsi
qu'un nez d'emmanchement 12 prévu pour être engagé dans une cavité 24 de la
dent 20
conformée à cet effet, comme montré à la figure 3. 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, et est
ouvert vers l'avant 2 afin de recevoir les oreilles 23.
Le logement 14 s'étend à travers le nez 12, suivant un axe X14, en débouchant
sur les côtés 5 et 6. Ce logement 14 est en partie encadré par les logements
13 sur les
côtés 5 et 6. Le logement 14 comporte une surface intérieure arrondie 15 et
une surface
intérieure plane 16, qui s'étend globalement le long de l'axe X14. La surface
plane 16 est
située vers l'arrière 3 et le bas 7 du logement 14, en étant orientée vers
l'avant 2 et le
haut 4 de ce logement 14. Dans un plan de coupe perpendiculaire à l'axe X14,
le
logement 14 présente une section transverse qui est décroissante depuis le
côté 5 vers le
côté 6. Cette section transverse présente une forme globalement ovale définie
par la
surface 15, avec une partie rectiligne définie par la surface 16. Les surfaces
15 et 16
convergent en direction du côté 6. Le logement 14 est prévu pour recevoir le
fourreau 40,
avec la surface plane 16 qui est prévue pour recevoir une surface plane 46
appartenant
au fourreau 40.
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 24, 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 2. L'oreille 23 située du côté 5 comporte un repère 215, en l'espèce
une flèche
moulée ou gravée sur la face externe de l'oreille 23 sur l'exemple de la
figure 1. Le repère
235 facilite l'insertion du dispositif 30 dans le logement 14 en configuration
d'insertion A,
avec une position initiale spécifique. Le repère 235 facilite également le
repérage de la
configuration B.
Comme montré aux figures 1 à 3, des orifices latéraux 25 sont ménagés de part
et
d'autre de la dent 20 sur les côtés 5 et 6. Les orifices 25 sont positionnés
face au
logement 14 lorsque la dent 20 est emmanchée sur le support 10, permettant
alors
l'insertion de la clavette 50 et la mise en uvre du dispositif 30 positionné
dans le support
10 et la dent 20. Chaque orifice 25 présente une forme globalement
cylindrique, avec un
élargissement du côté avant 2. Chaque orifice 25 est ménagé en partie dans
l'une des
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oreilles 24. Chaque orifice 25 comporte une cavité 26 de réception de la
goupille 50
débouchant hors du logement 14, ainsi qu'une cavité 27 de réception d'un
bouchon 100
ou 110. La cavité 27 située du côté 5 comporte une rainure 271, tandis que la
cavité 27
située du côté 6 comporte un bossage 272. Chaque orifice 25 comporte une
bordure 28
formée en saillie sur le côté 5 ou 6 de la dent 20.
En pratique, les cavités 26 sont prévues pour recevoir la clavette 50 en appui
sur
la dent 20 dans la configuration de verrouillage B, comme détaillé ci-après.
Plus
précisément, la cavité 26 située du côté d'insertion 5 est prévue pour
recevoir la tête 51,
tandis que la cavité 26 située du côté 6 est prévue pour recevoir le pied 52.
La cavité 26
située du côté 5 comporte trois parties 261, 262 et 263 pour recevoir
différentes parties de
la tête 51, comme détaillé ci-après. La partie 261 est située entre les
parties 262 et 263 et
présente une dimension inférieure radialement son axe central. La partie 262
est située
du côté extérieur de l'orifice 25, du côté 5 de la dent 2. La partie 263 est
située du côté
intérieur de l'orifice 25, en regard du logement 14.
Lorsque le système 1 est assemblé, avec la dent 20 emmanchée sur le support
10, et que le dispositif 30 est en configuration d'insertion A, les axes X1,
X14 et X30 sont
sensiblement situés dans un même plan médian Pm1 du système 1, comme montré à
la
figure 2.
Le fourreau 40 est en matériau élastiquement déformable, par exemple en
élastomère. Le fourreau 40 est prévu pour assurer la mise en tension des
différents
éléments constitutifs du système 1. Le fourreau 40 est allongé entre des
extrémités
longitudinales 41 et 42 suivant un axe central X40, qui est prévu pour être
aligné avec
l'axe X14 du logement 14 et est globalement aligné avec l'axe X30 du
dispositif 30. Dans
la configuration d'insertion A, l'extrémité 41 est située du côté 5, tandis
que l'extrémité 42
est située du côté 6. L'extrémité 41 comporte un repère 415, en l'espèce une
flèche
montrée en particulier à la figure 11, prévue pour faciliter l'orientation
relative entre le
fourreau 40 et la came 60. Le fourreau 40 comporte une rainure annulaire 411
incluant un
évidement radial 412 à l'extrémité 41 et une rainure annulaire 421 incluant un
évidement
radial 422 à l'extrémité 42. Ainsi, les extrémités 41 et 42 sont adaptées pour
recevoir les
joints 80 et 90.
Le fourreau 40 comprend une paroi externe 44, incluant une surface arrondie 45
et
une surface plane 46, qui s'étend globalement le long de l'axe X40. Dans la
configuration
d'insertion A, la surface plane 46 est située vers l'arrière 3 et le bas 7 de
la paroi 44. Dans
un plan de coupe perpendiculaire à l'axe X40, la paroi 44 présente une section
transverse
de forme globalement ovale définie par la surface 45, avec une partie
rectiligne définie par
la surface 46. Cette section transverse est globalement décroissante depuis
l'extrémité 41
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vers l'extrémité 42. Autrement dit, la paroi 44 converge en se rapprochant de
l'extrémité
42, comme montré à la figure 6.
En pratique, le logement 14 et la paroi externe 44 présentent des formes
sensiblement complémentaires, de manière que le fourreau 40 puisse être ajusté
dans le
.. logement 14 du support 10. La surface plane 46 vient alors en appui contre
la surface
plane 16. Autrement dit, les surfaces 16 et 46 forment des moyens détrompeurs
facilitant
le positionnement du fourreau 40 dans le logement 14. La surface plane 46
comporte de
préférence un repère, en l'espèce une flèche sur l'exemple de la figure 7,
facilitant
l'insertion du fourreau 40 dans le logement 14, avec une position initiale
spécifique, dans
la configuration d'insertion A.
La surface arrondie 45 comporte une zone 451 de déformation et d'absorption de
compression localisée, située du côté avant 2 lorsque le fourreau 40 est
disposé dans le
logement 14. La zone 451 comporte des rainures circonférentielles 452, des
rainures
longitudinales 453, des trous borgnes centraux 454 de grande taille et des
trous borgnes
latéraux 455 de petite taille. Sur l'exemple des figures, comme montré en
particulier à la
figure 6, la zone 451 comporte quatre rainures 452 et trois rainures 453,
quatre trous
centraux 454 et huit trous latéraux 455. En alternative, la zone 451 peut
comporter
différents évidements localisés répartis selon tout agencement et toutes
formes adaptées
à la présente application, produisant un affaiblissement ciblé de la paroi 44.
La zone 451
est aménagée pour faciliter les déformations du fourreau 40 en compression,
d'une part
lors de son passage à travers l'orifice 25, d'autre part dans le logement 14
sous l'action
de la came 60. Les déformations du fourreau 40 ne sont pas montrées sur les
figures
dans un but de simplification.
Comme montré aux figures 7 et 11 à 16, le fourreau 40 comprend également une
cavité interne longitudinale 47 excentrée par rapport à l'axe X40. Le fourreau
40 est
globalement annulaire et la cavité est fermée, excepté aux extrémités 41 et
42. La cavité
47 comprend une partie 48 de réception et d'appui de la came 60, ainsi qu'une
partie 49
de réception et d'appui du croissant 70. La partie 49 est positionnée en
opposition de la
zone 451 du fourreau 40. La partie 48 comprend des surfaces d'appui 481
sensiblement
planes encadrées par des rainures longitudinales 482, tandis que la partie 49
comprend
des surfaces d'appui 491 sensiblement convexes encadrées par des rainures
longitudinales 492, dont les fonctions seront détaillées ci-après. Les
surfaces 481 et 482
et les rainures 491 et 492 sont réparties sur le pourtour de la cavité 47 et
s'étendent
suivant la direction longitudinale du fourreau 40 entre les extrémités 41 et
42. La partie 48
.. et en particulier ses surfaces 481 définissent un axe longitudinal X48
parallèle à l'axe
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X40, avec un écart excentrique constant ménagé entre eux dans un plan
perpendiculaire
à l'axe X40.
Sur l'exemple des figures 7 et 11 à 16, la cavité 47 comprend cinq surfaces
481,
six rainures 482, trois surfaces 491 et quatre rainures 492. En alternative,
la cavité 47
5 peut comporter différentes surfaces et rainures selon tout agencement et
toutes formes
adaptées à la présente application.
Dans la cavité 47 du fourreau 40, la partie 48 comporte également des pions
coniques 484, formés sur deux des surfaces 481 et déformables élastiquement au
contact
de la came 60. Ces pions 484 permettent un rattrapage des jeux entre le
fourreau 40 et la
10 came 60, et assure un positionnement correct de la came 60 contre le
croissant 70. La
partie 48 comporte également une languette 486, montrée à la figure 7, formée
du côté de
l'extrémité 41 sur l'une des surfaces 481. La languette 486 est prévue pour
coopérer avec
une rainure 66 ménagée dans la came 60. La partie 48 comporte également une
butée
488, montré à la figure 7, formée du côté de l'extrémité 42. La languette 486
et la butée
488 assurent un positionnement correct de la came 60 dans le fourreau 40
suivant l'axe
X30 et son blocage lors du pré-montage du dispositif 30.
La clavette 50 est métallique, par exemple en acier. La clavette 50 comprend
une
tête 51, un pied 52, ainsi qu'un corps 53 allongé suivant un axe X50 entre la
tête 51 et le
pied 52. La clavette 50 est mobile en rotation R1 ou RO entre deux positions
distinctes,
correspondant respectivement à la configuration d'insertion A et la
configuration de
verrouillage B. La tête 51 et le pied 52 sont prévus pour coopérer avec la
dent 20 au
niveau des orifices 25, tandis que le corps 53 est prévu pour coopérer avec la
came 60.
Un écart excentrique e50 variable est défini entre les axes X40 et X50 dans un
plan perpendiculaire à ces axes X40 et X50. L'excentrique e50 est plus
important dans la
configuration de verrouillage B que dans la configuration d'insertion A, comme
montré
notamment aux figures 11 et 14.
La tête 51 comporte une surface externe 511 présentant une section transverse
cylindrique. La tête 51 comporte des également moyens de double retenue axiale
suivant
l'axe X50, à savoir des oreilles 512 et 513 formées en saillie sur la surface
511. L'oreille
512 comporte trois faces externes sensiblement planes, tandis que l'oreille
513 comporte
une surface externe arrondie. La tête 51 est prévue pour venir en appui dans
l'orifice 25
de la dent 20 situé du côté 5, avec la surface 511 qui vient en appui dans la
partie 261 de
l'orifice 25, tandis que les oreilles 512 et 513 viennent se loger dans les
parties 262 et 263
de l'orifice 25. Les oreilles 512 et 513 permettent d'empêcher un retrait
accidentel de la
clavette 50 se trouvant dans une position intermédiaire de crantage, entre la
configuration
d'insertion A et la configuration de verrouillage B.
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La tête 51 comprend également une deuxième surface externe 514 présentant
une section transverse cylindrique. La surface 514 est située de l'autre côté
de l'oreille
513 par rapport à la surface 511, en étant plus rapprochée du corps 53. La
tête 51
comprend également des repères 515, correspondant aux configurations A et B,
prévus
pour faciliter la manipulation et l'orientation de la clavette 50. Chacun des
repères 515 de
la clavette 50 est positionné en regard du repère 235 de la dent 20 dans l'une
des
configurations A ou B. Le pied 52 comprend une partie externe 522 présentant
une
section hexagonale et une surface externe 524 présentant une section
cylindrique. La
partie 522 permet d'obtenir un compromis entre la mobilité en rotation de la
clavette 50 et
l'étendue de la surface d'appui du pied 52 sur la dent 20, en correspondance
avec le
crantage évolutif de la came 60. La partie 522 limite la rotation de la
clavette 50 une fois
en configuration de verrouillage B. La surface 524 est plus rapprochée du
corps 53 que la
partie 522. Les surfaces 514 et 524 sont prévues pour recevoir les joints,
respectivement
80 et 90.
La tête 51 comprend également une cavité hexagonale 516 d'actionnement par un
outil, non représenté dans un but de simplification. De préférence, le pied 52
présente
également une cavité hexagonale 526 pour son entraînement par un deuxième
outil. En
alternative, la tête 51 et le pied 52 peuvent être conformés différemment,
pour
actionnement par d'autres types d'outils.
Le corps 53 s'étend entre les surfaces 514 et 524. Le corps 53 comprend une
surface arrondie 531 et cinq surfaces planes 532 voisines, réparties autour de
l'axe X50.
Les deux surfaces 532 bordant la surface 531 présentent des dimensions
inférieures aux
autres surfaces 532. Une nervure 533 est formée sur une partie de la surface
plane 532
du milieu, du côté de la surface 514 de la tête 51. Les surfaces 532 et la
nervure 533
s'étendent suivant la direction longitudinale définie parallèlement à l'axe
X50. Les
surfaces 532 et la nervure 533 forment des moyens de positionnement et
d'indexation
définis en correspondance avec la came 60.
La came crantée 60 est métallique, par exemple en acier. La came 60 permet de
réaliser, par sa rotation R1 et son changement de position, la mise en
compression de
l'ensemble des éléments constitutifs du dispositif 30. La came 60 peut
également être
qualifiée de poussoir excentrique. La came 60 s'étend entre une extrémité
avant 61 et
une extrémité arrière 62 selon un axe X60. Suivant cet axe X60, la came 60
présente une
longueur égale à au moins 30% de la longueur de la clavette 50, en l'espèce
48% environ
sur l'exemple des figures 1 à 5. L'extrémité 61 comporte un repère 615, en
l'espèce une
flèche montrée en particulier à la figure 11, prévue pour être positionnée en
regard du
repère 415 du fourreau 40 dans la configuration d'insertion A. Les repères 415
et 615
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permettent de faciliter le positionnement relatif du fourreau 40 et de la came
60 dans la
configuration A. La came 60 comprend une paroi externe 63 comportant une
surface
arrondie 631 et des surfaces planes 632, reliées par des angles obtus
légèrement
arrondis. Sur l'exemple des figures 4, 5, 8 et 11 à 16, la paroi 63 comprend
cinq surfaces
632. La came 60 est prévue pour être reçue dans la cavité interne 47 du
fourreau 40, plus
précisément dans sa partie 48, en contact avec le croissant 70. Plus
précisément, la paroi
63 est positionnée en appui contre les surfaces 481 du fourreau 40 et contre
la face
interne 73 du croissant 70.
Dans la configuration d'insertion A montrée aux figures 11 à 13, la surface
arrondie 631 est en appui contre la face interne 73, tandis que les surfaces
planes 632
sont en appui contre les surfaces 481. Dans la configuration de verrouillage B
montrée
aux figures 14 à 16, après la rotation R1 à 180 , bs surfaces planes 632 sont
en appui
contre la face interne 73, tandis que la surface arrondie 631 est en appui
contre les
surfaces 481. Les surfaces 632 forment des crans lors de la rotation R1 ou RO
de la came
crantée 60 dans la cavité 47 du fourreau 40.
La came 60 comprend également une cavité interne 64 définissant un axe central
X64 parallèle à l'axe X60, avec un écart excentrique e60 ménagé entre eux dans
un plan
perpendiculaire à l'axe X60. L'excentrique e60 est constant dans les
configurations A et
B, comme montré notamment aux figures 11 et 14. En passant de la configuration
A à la
configuration B, l'axe X60 se décale vers l'avant 2, de sorte que la came 60
appuie contre
le croissant 70 et le fourreau 40 dans la zone 451.
La cavité 64 comporte une surface arrondie 641, trois surfaces planes 642
voisines et une rainure 643 ménagée dans la surface plane 642 du milieu. Les
surfaces
642 et la rainure 643 s'étendent suivant la direction longitudinale définie
parallèlement à
l'axe X60. La cavité 64 est prévue pour recevoir le corps 53 de la clavette
50. La
coopération entre les surfaces 532 et 642, la nervure 533 et la rainure 643
permet de
définir le positionnement correct de la clavette 50 dans la came 60. Autrement
dit, ces
éléments 532, 642, 533 et 643 forment des moyens détrompeurs facilitant le
positionnement de la clavette 50 dans la came 60. En outre, ces éléments 532,
642, 533
et 643 constituent des moyens de solidarisation en rotation R1 ou RO de la
clavette 50
avec la came 60.
Du côté de l'extrémité 61, la came 60 comporte une rainure 66 ménagée autour
de
l'axe X60 sur une partie de la paroi 63. La rainure 66 est prévue pour
coopérer avec la
languette 486 montrée à la figure 7, située dans la cavité interne 47 du
fourreau 40 du
côté de l'extrémité 41. En coopérant avec la languette 486, la rainure 66
permet de
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positionner en translation la came 60 dans le fourreau 40 et de la bloquer
dans la bonne
position au moment du pré-montage du dispositif 30.
Du côté de l'extrémité 62, la came 60 comporte une ouverture 67 et un
évidement
68. L'ouverture 67 est ménagée entre la paroi 63 et la cavité 64. Au niveau de
cette
ouverture 67, l'une des surfaces 632 se courbe en direction de l'axe X60.
L'évidement 68
ménagé dans la came 60 est prévu pour recevoir un bossage 78 appartenant au
croissant
70 en fin de rotation R1. L'évidement 68 est ménagé dans la paroi 63, en
débouchant au
niveau de l'une des surfaces 632 et de l'extrémité 62. L'évidement 68 est
encadré par
deux butées 681 et 682. L'évidement 68 et le bossage 78 permettent de
matérialiser
physiquement les deux configurations A et B du dispositif 30. L'ouverture 67
permet le
passage du cran 78 lors de la rotation de la came 60 entraînée par la clavette
50.
Le croissant 70 est en métal, par exemple en acier. Le croissant 70 s'étend
entre
une extrémité avant 71 et une extrémité arrière 72 selon l'axe X30. Le
croissant 70
comporte une face interne concave 73 et une face externe convexe 74. La face
externe
74 comporte une série de nervures longitudinales 75 parallèles à l'axe X30. La
face
externe 74 comporte également une série de nervures transversales 76 qui sont
réparties
depuis l'extrémité 71 jusqu'à l'extrémité 72, qui relient les nervures
longitudinales 75 et
qui présentent une forme courbée.
Le croissant 70 est une pièce intermédiaire entre le fourreau 40 et la came
60. Le
croissant 70 est fixé dans la partie 49 de la cavité 47 du fourreau 40 par
surmoulage, plus
précisément par injection de la matière du fourreau 40 sur le croissant 70. A
cet effet, le
croissant 70 est placé dans un moule avant l'injection du matériau constitutif
du fourreau
40. Le croissant 70 permet de maximiser le volume du fourreau 40 comprimé
entre le
support 10 et la came 60, tout en protégeant ce fourreau 40 de l'usure
provoquée par la
rotation R1 de la came 60. Le croissant 70 permet de reprendre les efforts
exercés par la
came 60 en configuration de verrouillage B et de les répartir dans l'axe
principal de
poussée, de manière à déformer la zone 451 du fourreau 40. Le croissant 70
assure un
équilibrage des tensions au montage et en service, et ce sur une surface
compressée
optimisée pour ce type de travail. Le croissant 70 évite également toute
détérioration du
fourreau 40 lors de la rotation R1 et RO de la came 60.
Le croissant 70 comporte également un bossage 78 formé en saillie sur la face
interne 73 du côté de l'extrémité 72. Le bossage 78 constitue un cran d'arrêt
prévu pour
être reçu dans l'évidement 68 ménagé dans la came 60. Le bossage 78 s'étend en
direction de l'axe X30 lorsque le dispositif 30 est assemblé. L'évidement 68
et le bossage
78 permettent de matérialiser physiquement les deux configurations A et B du
dispositif
30. En fin de rotation R1, le bossage 78 passe la butée 681 et se loge dans
l'évidement
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68, provoquant un son caractéristique indiquant que la configuration de
verrouillage B est
atteinte. Les butées 681 et 682 empêchent un retrait accidentel du bossage 78
hors de
l'évidement 68. Cependant, contrairement à la butée 682, la butée 681 est
adaptée pour
franchir le bossage 78 lors de la rotation R1 ou RO de la came 60, lorsque la
clavette 50
est déplacée en rotation avec un couple suffisant.
Ainsi, grâce à la coopération du bossage 78 et de l'évidement 68, mais surtout
grâce à l'appui de la face 73 contre les surfaces 632 de la came 60, le
croissant 70
permet de maintenir le dispositif 30 dans la configuration B suite à la
rotation R1 de la
clavette 50 et de la came 60 et à la mise en compression du fourreau 40, puis
de garantir
le maintien du dispositif 30 dans cette configuration B lorsque le système 1
est en service.
Cela évite une perte accidentelle de la clavette 50 dès lors que l'usure du
nez 12 ne
permet plus d'assurer une compression suffisante du fourreau 40 dans la
configuration B.
Les joints 80 et 90 sont en matériau élastiquement déformable, par exemple en
caoutchouc ou tout élastomère adapté à la présente application. Les joints 80
et 90
présentent chacun une forme globalement annulaire définie autour de l'axe X30.
Les
joints 80 et 90 sont assemblés et maintenus sur le fourreau 40 par clipsage et
collage.
Après assemblage, les joints 80 et 90 permettent d'assurer l'étanchéité
globale du
dispositif 30 dans le logement 14 du support 10 et contre les oreilles 23 de
la dent 20. Les
joints 80 et 90 permettent également d'absorber les déformations provoquées
par la mise
sous tension du dispositif 30, incluant les changements de positions dus à la
rotation R1
ou RO de la clavette 50. Les joints 80 et 90 ne sont pas montrés à la figure 3
dans un but
de simplification.
Le joint 80 comporte une face interne 81 et une face externe 82. Le joint 80
présente une forme globalement annulaire, avec une paroi périphérique 83 et un
alésage
84. La face interne 81 est fixée à l'extrémité 41 du fourreau 40, par clipsage
et collage
dans la rainure annulaire 411. La face interne 81 comporte une saillie 85 en
forme de
fourche, adaptée pour être logé dans l'évidement 412 du fourreau 40. De même,
le joint
90 comporte une face interne 91 et une face externe 92. Le joint 90 présente
une forme
globalement annulaire, avec une paroi périphérique 93 et un alésage 94. La
face interne
91 est fixée à l'extrémité 42 du fourreau 40, par clipsage et collage dans la
rainure
annulaire 421. La face interne 91 comporte une saillie 95 en forme de fourche,
adaptée
pour être logé dans l'évidement 422 du fourreau 40.
Lorsque le dispositif 30 est positionné en configuration d'insertion A dans le
logement 14, l'étanchéité est assurée par compression des joints 80 et 90. Les
faces
internes 81 et 91 se font face de part et d'autre du fourreau 40. Les faces
externes 82 et
92 sont en appui étanche contre la face interne des oreilles 23. Les parois 83
et 93 sont
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en appui étanche contre la paroi interne du logement 14. Les alésages 84 et 94
sont en
appui étanche contre la clavette 50, respectivement contre les surfaces 514 et
524.
Comme montré aux figures 9 et 10, le système 1 comprend également deux
bouchons 100 et 110 en matériau élastiquement déformable, par exemple en
caoutchouc
5 ou tout élastomère adapté à la présente application. Les bouchons 100 et
110 sont
prévus pour être logés dans les orifices 25 pour obturer le logement 14 et
protéger le
dispositif 30 lorsque le système 1 est en service. Au même titre que la dent
20, ces deux
bouchons 100 et 110 sont alors directement soumis aux agressions de matériaux
extérieurs, tels que des poussières, des grains de sables et des graviers. Les
bouchons
10 100 et 110 sont dissociés du fonctionnement mécanique du dispositif 30,
mais ont une
fonction importante au sein du système 1, à savoir protéger les appuis de la
clavette 50
dans la cavité 26 de la dent 20. En empêchement l'intrusion des matériaux
extérieurs
dans les orifices 25, les bouchons 100 et 110 garantissent que la clavette 50
est mobile
par rapport à la dent 20 lors de la rotation R1 ou RO, ainsi qu'au démontage
de la clavette
15 50 hors du système 1.
Le bouchon 100 comprend une face interne 101 et une face externe 102 reliée
par
une bordure 103. La face 101 comporte une cuvette 104, un pion 105 et une
nervure 106.
Le pion 105 est situé sensiblement au centre de la cuvette 104 et présente une
section
quadrilatérale. La nervure 106 s'étend en partie au bord de la cuvette 104, en
étant
légèrement courbée autour de cette cuvette 104, à l'opposé de la face 101. Le
bouchon
100 comporte un bossage 107 en saillie sur la face 101 et la bordure 103.
Lorsque le
bouchon 100 est logé dans la cavité 27 de l'orifice 25 situé du côté 5 de la
dent 20, le pion
105 pénètre dans la cavité 516 de la tête 51 de la goupille 50, la nervure 106
pénètre
dans la partie 262 de l'orifice 25 et le bossage 107 pénètre dans la rainure
271 prévue à
cet effet. Le bossage 107 comporte en outre une rainure 108 prévue pour
recevoir un
outil, non représenté dans un but de simplification, pour retirer le bouchon
110.
Le bouchon 110 comprend une face interne 111 et une face externe 112 reliée
par
une bordure 113. La face 111 comporte une cuvette 114, un pion 115 et une
nervure 116.
Le pion 115 est situé sensiblement au centre de la cuvette 114 et présente une
section
quadrilatérale. La nervure 116 s'étend en partie au bord de la cuvette 114, en
étant
légèrement courbée autour de cette cuvette 114, à l'opposé de la face 111. Le
bouchon
110 comporte un évidement 117 débouchant au niveau de la face 111 et de la
bordure
113. Lorsque le bouchon 110 est logé dans la cavité 27 de l'orifice 25 situé
du côté 6 de la
dent 20, le pion 115 pénètre dans la cavité 526 du pied 52 de la goupille 50,
la nervure
116 pénètre dans la cavité 26 de l'orifice 25 et l'évidement 117 reçoit le
bossage 272
prévu à cet effet.
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Le fonctionnement du dispositif de liaison 30 équipant le système mécanique 1
est
détaillé ci-après.
Dans une première étape a), le dispositif 30 est partiellement assemblé. Plus
précisément, un sous-ensemble 32 comprenant le fourreau 40, la came 60, le
croissant
70 et les joints 80 et 90 est assemblé. Dans une première sous-étape, le
croissant 70 est
placé dans un moule avant l'injection du matériau constitutif du fourreau 40,
puis ce
matériau est injecté dans le moule. Autrement dit, le fourreau 40 est surmoulé
sur le
croissant 70. Le croissant 70 est positionné dans la partie 49 de la cavité
47, avec la face
74 positionnée contre les surfaces 491 et les rainures 76 positionnées dans
les rainures
492 du fourreau 40. Dans une deuxième sous-étape, la came 60 est positionnée
dans la
partie 48 de la cavité 47. Les surfaces 631 et 632 sont positionnées contre
les pions 484
et les surfaces 481 du fourreau 40 avec plus ou moins de jeu, ainsi que contre
la face 73
du croissant 70. Les pions 484 permettent de plaquer la surface 631 contre la
face 73.
Enfin, dans une troisième sous-étape, les joints 80 et 90 sont positionnés
respectivement
aux extrémités 41 et 42 du fourreau 40. Le sous-ensemble 32 peut être qualifié
de
plug en Anglais.
Dans une deuxième étape b), le sous-ensemble 32 est inséré dans le logement 14
du support 10, en commençant par le joint 90 et l'extrémité 42 du fourreau 40.
Les
surfaces 16 et 46 en vis-à-vis forment des moyens détrompeurs, assurant une
indexation
du fourreau 40 et permettant à un opérateur de repérer facilement sa position
initiale
spécifique dans le logement 14. Le fourreau 40 est ajusté dans le logement 14,
avec la
paroi 44 qui se déforme légèrement de façon centripète si besoin, en
particulier au niveau
de la zone 451.
Dans une troisième étape c), la dent 20 est positionnée 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 25 situé du côté 5 laisse
apparaître la
cavité 64 de la came 60 et l'alésage 84 du joint 80 pour l'introduction de la
clavette 50.
En alternative, dans un cas non représenté sur les figures 1 à 16 où la paroi
44 du
fourreau 40 est dimensionnée pour être insérée dans le logement 14, avec ou
sans
déformation, en passant à travers l'orifice 25 situé du côté 5 de la dent 20,
les étapes b) et
c) peuvent être inversées. De préférence, l'opérateur place le fourreau 40
dans le support
10 avant d'emmancher la dent 20 sur le support 10.
Dans une quatrième étape d), la clavette 50 est insérée dans la cavité interne
64
de la came 60, en traversant l'orifice 25 et l'alésage 84 du côté 5. La
clavette 50 présente
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une orientation donnée, c'est-à-dire que son introduction dans la cavité 64
est toujours
effectuée avec le pied 52 qui passe en premier. Le pied 52 pénètre dans la
cavité 64 par
l'extrémité 61 et ressort de la cavité 64 au niveau de l'extrémité 62, le
corps 53 vient se
loger dans la cavité 64, tandis que la tête 51 dépasse de la cavité 64 au
niveau de
l'extrémité 61. Plus précisément, la tête 51 est positionnée dans la cavité 26
de l'orifice 25
située du côté 5, tandis que le pied 52 est positionné dans la cavité 26 de
l'autre orifice 25
situé du côté 6. Les éléments 531, 532 et 533 du corps 53 coopèrent
respectivement avec
les éléments 641, 642 et 643 de la cavité 64, de sorte que la clavette 50 ne
peut pas être
introduite dans la came 60 si l'orientation angulaire de la clavette 50 est
incorrecte. Le
repère 515 correspondant à la configuration A est alors positionné en regard
du repère
235 situé sur l'oreille 23 du côté 5.
Dans la configuration A, la clavette 50 est ajustée dans la came 60,
directement au
contact de la cavité interne 64, mais la tête 51 et le pied 52 n'exercent pas
d'efforts de
retenue sur la dent 20, notamment dans la cavité 26 de chacun des orifices 25.
La surface
arrondie 631 de la came 60 appuie contre la face interne 73 du croissant 70,
tandis que
les surfaces planes 632 appuient contre les surfaces 481 du fourreau 40, sans
déformer
la zone 451 ou alors de façon négligeable. Comme montré à la figure 11, les
axes X14,
X30 et X40 sont alignés, les axes X48 et X60 sont alignés, les axes X50 et X64
sont
alignés et situés entre les axes X40 et X48.
Dans une cinquième étape e), l'opérateur utilise au moins un outil pour faire
pivoter la clavette 50 suivant une rotation R1 à 180 autour de l'axe de
pivotement X50,
depuis la configuration d'insertion A vers la configuration de verrouillage B.
De
préférence, l'opérateur utilise un outil inséré dans la cavité hexagonale 514
de la tête 51
et un outil inséré dans la cavité hexagonale 524 du pied 52 pour exercer un
couple autour
de l'axe X50 sur la clavette 50. Le passage de la configuration d'insertion A
à la
configuration de verrouillage B est illustré en comparant les figures 11 à 16.
La clavette 50 pivote selon le sens de rotation R1 inverse des aiguilles d'une
montre en regardant depuis le côté 5. La clavette 50 entraîne la came crantée
60 par
coopération de leurs éléments 532, 533, 642, 643 de solidarisation en rotation
R1. Du fait
des excentriques e50 et e60, la clavette 50 et la came 60 changent de position
verticalement et horizontalement dans la cavité 47 du fourreau 40, qui est
alors comprimé,
en particulier au niveau de la zone 451. Egalement, la clavette 50 change de
position
d'appui sur la dent 20. Plus précisément, la surface 511 et les oreilles 512
et 553 de la
tête Si changent de position dans les parties 261, 262 et 263 de la cavité 26
située du
côté 5 de la dent 20, tandis que le pied 52 change de position dans la cavité
26 située du
côté 6 de la dent 20.
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Dans le même temps, le fourreau 40 subit plusieurs déformations élastiques
partielles successives dans le logement 14 au cours de la rotation R1 de la
came 60. Plus
précisément, la paroi externe 44 et la cavité interne 47 du fourreau 40 sont
déformées par
la rotation des surfaces 632 et des angles intermédiaires formés entre ces
surfaces 632
de la came crantée 60. Les à-coups provoqués par les déformations
successives
permettent à l'opérateur de compter les tours, en plus de l'aide visuelle
apportée par les
repères 515.
En passant de la configuration A à la configuration B, l'axe X60 de la came 60
se
décale vers l'avant 2, de sorte que cette came 60 appuie contre le croissant
70 et le
fourreau 40 dans la zone 451. Pour sa part, la clavette 50 appuie contre la
dent 20 de
sorte que son axe X50 ne se décale ni vers l'avant 2 ni vers l'arrière 3, mais
est mobile
avec un léger débattement vertical. Dans un plan perpendiculaire à l'axe X50,
on définit
une longueur L50A dans la configuration A et une longueur L5OB dans la
configuration B
entre le bord avant de la zone 451 et l'axe X50, comme montré aux figures 11
et 14. La
longueur L5OB est supérieure à la longueur L50A. La différence entre les
longueurs L50A
et L5OB correspond à la compression du fourreau 40 dans la zone 451 en
configuration
de verrouillage B, cette compression n'étant pas montrée sur les figures 14 à
16 dans un
but de simplification, alors que la clavette 50 est en appui contre la dent
20.
Enfin, dans une sixième étape f), la rotation R1 du dispositif 30 est stoppée
dans la
configuration de verrouillage B. La clavette 50 entraîne la came 60 en
rotation R1 jusqu'à
ce que la butée 681 franchisse le bossage 78, qui vient alors se loger dans
l'évidement
68, entre les butées 681 et 682. Le bossage 78 constitue un cran d'arrêt de la
clavette 50
et de la came 60 en configuration de verrouillage B, stoppant la rotation R1.
Le repère
515 correspondant à la configuration B est alors positionné en regard du
repère 235 situé
sur l'oreille 23 du côté 5 Le positionnement correct de la came 60 dans la
cavité 47 du
fourreau 40 est également assuré par la coopération entre la face interne 73
du croissant
70 et les surfaces 632 de la came 60. Les axes X14, X30, X40, X48, X50, X60 et
X64
restent parallèles entre eux, à la fois la configuration d'insertion A et dans
la configuration
de verrouillage B.
Dans la configuration de verrouillage B, la clavette 50 appuie contre la dent
20,
tandis que le fourreau 40 appuie en réaction dans le logement 14 du support
20, formant
une liaison d'accouplement entre la dent 20 et le support 10. Les cavités 26
de la dent 20
encaissent le changement de position et la poussée horizontale de la clavette
50 suivant
une direction radiale à l'axe X50, dirigée de l'avant 2 vers l'arrière 3
suivant l'axe X1, sans
générer d'efforts horizontaux parallèles à l'axe X50, ni de poussée verticale
radiale à l'axe
X50. Pour sa part, le fourreau 40 est déformé sous la pression du croissant 70
et de la
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came 60, en particulier dans la zone 451. Le logement 14 encaisse la
déformation et la
poussée horizontale du fourreau 50 suivant une direction radiale à l'axe X40,
dirigée de
l'arrière 3 vers l'avant 2 suivant l'axe X1, sans générer d'efforts
horizontaux parallèles à
l'axe X40, ni de poussée verticale radiale à l'axe X40. Les efforts de poussée
exercés par
le fourreau 40 dans le logement 14 et par la clavette 50 sur la dent 20 sont
donc
concentrés suivant l'axe X1.
Ainsi, lorsque des efforts sont exercés 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.
Par la suite, dans une étape g) de démontage, l'opérateur peut utiliser au
moins un
outil, de préférence deux outils, pour faire pivoter le dispositif 30 dans le
sens de rotation
RO inverse au sens de rotation R1. 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 entre 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.
Lorsque le système mécanique 1 subit une usure par matage telle que le
fonctionnement du dispositif 30 dans la configuration de verrouillage B est
dégradé,
l'invention offre la possibilité de remplacer le fourreau 40 par un nouveau
fourreau, dit
fourreau deuxième phase, présentant une géométrie spécifiquement adaptée pour
compenser le matage du support 10 que le premier fourreau 40 ne peut plus
compenser.
Le dispositif 30 modifié permet alors de replacer le système 1 sous tension en
configuration de verrouillage B, avec des valeurs aussi importantes que lors
de la mise
sous tension initiale.
Sur les figures 17 à 28 sont représentés les éléments constitutifs d'un
dispositif de
liaison 130 conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention.
Certains éléments constitutifs du dispositif 130 sont identiques à ceux du
dispositif
30 du premier mode de réalisation décrit plus haut et, dans un but de
simplification,
portent les mêmes références numériques. D'autres éléments constitutifs du
dispositif 130
présentent un fonctionnement similaire, mais une structure différente, en
comparaison
avec le dispositif 30 du premier mode de réalisation, et portent les mêmes
références
numériques augmentées de 100 ou 1000. Seules les différences avec du
dispositif 130
avec le dispositif 30 sont décrites ci-après dans un but de simplification.
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Le dispositif 130 comprend un fourreau 40, une clavette 150, une came crantée
160, un croissant 170, ainsi que deux joints 80 et 90. Le dispositif 130
présente quatre
configurations de verrouillage B1, B2, B3 et B4 distinctes, qui dépendent de
la rotation R1
de la clavette 150 et de la came crantée 160, et donc de l'évolution du
crantage de la
5 came 160 dans la cavité 47 du fourreau 40. Ces configurations B1, B2, B3
et B4
définissent des valeurs évolutives de compression du fourreau 40.
Lors du verrouillage du dispositif 130, pour passer de la configuration A à la
configuration B1, la clavette 150 et la came 160 effectuent une rotation R1 à
45 . Par la
suite, entre les configurations B1 et B2, puis B2 et B3, puis B3 et B4, la
clavette 150 et la
10 .. came 160 effectuent également une rotation R1 à 45 . La configuration
d'insertion A est
montrée aux figures 19, 23 et 24, tandis que les configurations de
verrouillage B1, B2, B3
et B4 sont montrées respectivement aux figures 25 à 28.
La clavette 150 comprend une tête 151, un pied 52 et un corps 153. La tête 151
comprend des repères 1515, correspondant aux configurations A, B1, B2, B3 et
B4. Les
15 repères 1515 sont prévus pour faciliter la manipulation et l'orientation
de la clavette 150.
Le corps 153 comprend des surfaces planes 1532 et des rainures 1534 qui
s'étendent
entre les surfaces 514 et 524 et sont réparties autour de l'axe X50. Sur
l'exemple des
figures 17 à 28, le corps 153 comprend six surfaces planes 1532 et deux
rainures 1534
diamétralement opposées. Sur un même côté du corps 153 entre les deux rainures
1534,
20 une rainure 1533 est formée sur une partie de chacune des surfaces 1532
bordant les
rainures 1534, du côté de la surface 514 de la tête 51. Les rainures 1534 sont
plus larges
et plus allongées que les rainures 1533. Les éléments 1532, 1533 et 1534
forment des
moyens de positionnement et d'indexation définis en correspondance avec la
came 60.
La came crantée 160 comprend une paroi externe 163 et une cavité interne 164
reliée par une ouverture 167. La paroi 163 comporte sept surfaces planes 1632,
mais pas
de surface arrondie. La cavité 164 comporte trois surfaces planes 1642
voisines, ainsi
que deux nervures 1644 diamétralement opposées, qui s'étendent suivant l'axe
X60. Les
nervures 1644 bordent l'ouverture 167, qui traverse la came 60 sur toute sa
longueur,
entre les extrémités 61 et 62. Une nervure 1643 est formée sur une partie de
chacune des
surfaces 1642 bordant les rainures 1534, du côté de l'extrémité 62. Les
nervures 1644
sont plus larges et plus allongées que les nervures 1564. Les surfaces 1642
sont prévues
pour venir en appui sur les surfaces 1532, les nervures 1643 sont prévues pour
venir se
loger dans les rainures 1533, tandis que les nervures 1644 sont prévues pour
venir se
loger dans les rainures 1534, lorsque la clavette 150 est insérée dans la came
160 en
configuration d'insertion A.
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En pratique, les surfaces 1632 de la came crantée 160 définissent des valeurs
de
positionnement données et spécifiques à chaque position de cran, autrement dit
à chaque
configuration de verrouillage B1, B2, B3 et B4. Ce sont principalement les
changements
de position de ces surfaces 1632 qui permettent l'évolution des distances
entre les axes
.. X40, X50 et X60 lors de la rotation R1 de la clavette 150, assurant ainsi
le rattrapage des
jeux d'usure par la mise en compression évolutive à chaque changement de cran,
c'est-à-
dire à chaque configuration de verrouillage B1, B2, B3 et B4.
Le croissant 170 comprend une face externe 74 et une face interne 173 qui ne
comporte pas de bossage 78. A cette différence près, le croissant 170 présente
un
.. fonctionnement similaire au croissant 70. Le croissant 170 permet en
particulier de
matérialiser physiquement la bonne position des crantages de la came 160 dans
chacune
des configurations de verrouillage B1, B2, B3 et B4.
Globalement, le dispositif 130 présente un fonctionnement similaire au
dispositif
30. Toutefois, à chaque configuration de verrouillage B1, B2, B3 et B4
correspondant une
compression donnée du fourreau 40 contre la paroi du logement 14.
Lorsque le système mécanique 1 subit une usure par matage telle que le
fonctionnement du dispositif 130 dans la première configuration de
verrouillage B1 est
dégradé, l'invention offre la possibilité de passer à la deuxième
configuration de
verrouillage B2, de manière à compenser le matage du support 10 que la
première
configuration de verrouillage B1 ne peut plus compenser. Le dispositif 130
permet alors
de replacer le système 1 sous tension, avec des valeurs aussi importantes que
lors de la
mise sous tension initiale. Par la suite, le dispositif 130 peut passer à la
configuration B3,
puis à la configuration B4. La clavette 150 et la came 160 pivotent d'un angle
donné entre
chaque configuration de verrouillage B1 à B4, en l'espèce un angle égal à 45
degrés sur
l'exemple des figures 24 à 28. Le changement de crantage depuis la
configuration A
jusqu'à la configuration B4 définit une course angulaire maximale de 180
degrés, soit un
demi-tour complet. Cette limite franchie, il n'y aura aucune possibilité
d'aller au-delà, car
la rotation R1 de la clavette 150 sera alors freinée par la dent 20. Cette
possibilité
d'évolution de crantage permet un maintien permanent de la dent 20 sur son
support 10,
.. et ce avec des valeurs de compression importantes, dans certains cas au-
delà de la
durée de vie du support 10.
En passant de la configuration A aux configurations B1 à B4, l'axe X60 de la
came
160 se décale vers l'avant 2, de sorte que cette came 160 appuie contre le
croissant 170
et le fourreau 40 dans la zone 451. Pour sa part, la clavette 150 appuie
contre la dent 20
de sorte que son axe X50 ne se décale ni vers l'avant 2 ni vers l'arrière 3,
mais est mobile
avec un léger débattement vertical. Dans un plan perpendiculaire à l'axe X50,
on définit
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différentes longueurs L150A, L15061, L15062, L150B3, L150B4 entre le bord
avant de la
zone 451 et l'axe X50, correspondant respectivement aux configurations A et B1
à B4,
comme montré aux figures 24 à 28. Les longueurs L150A à L150B4 sont
croissantes. La
différence entre chaque paire de longueurs successives correspond à la
compression du
fourreau 40 dans la zone 451 en configuration de verrouillage B1 à B4, cette
compression
n'étant pas montrée sur les figures 14 à 16 dans un but de simplification,
alors que la
clavette 150 est en appui contre la dent 20.
Par ailleurs, le système mécanique 1 et le dispositif de liaison 30 ou 130
peuvent
être conformés différemment des figures 1 à 28 sans sortir du cadre de
l'invention. En
particulier, chacun des éléments 40, 50 ou 150, 60 ou 160, 70 ou 170, 80 et/ou
90
constitutifs du dispositif 30 ou 130 peuvent présenter des formes différentes
adaptées à la
présente application.
En variante non représentée, les orifices 25 ménagés dans les oreilles 23
peuvent
comporter des épaulements renforcés et/ou des traitements thermiques au niveau
des
zones de contact avec la clavette, afin de présenter une dureté de surface
accrue et
faciliter le blocage de la clavette en configuration de verrouillage du
dispositif.
Selon une autre variante non représentée, la dent 20 comporte un unique
orifice
ouvert sur l'un des côtés 5 ou 6, pour l'insertion de la clavette 50 ou 150,
mais pas de
l'autre côté de la dent 20. Dans ce cas, le dispositif 30 comporte un unique
joint 80 ou 90
20 et le système 1 comporte un unique bouchon 100 ou 110.
Selon une autre variante non représentée, le fourreau 40 peut comprendre un
insert métallique, par exemple noyé dans la masse de matériau élastomère.
Selon une autre variante non représentée, la came 60 ou 160 présente une
section globalement circulaire ou ovale et non polygonale. Autrement dit, la
paroi
25 extérieure 63 ou 163 est lisse, sans surfaces planes.
En outre, les caractéristiques techniques des différents modes de réalisation
et
variantes mentionnés ci-dessus peuvent être, en totalité ou pour certaines
d'entre elles,
combinées entre elles. Ainsi, le système mécanique peut être adapté en termes
de coût et
de performance.
