Brevet FR2545122A1 — publié le 19841102

La présente invention concerne une dent disposée à l'avant de bennes preneuses, ou pelles de pelles excavatrices hydrauliques, chargeuses ou analogues, laquelle dent se compose d'une broche de support formant le collet de la dent reliée au bord avant ayant la forme d'un support renforcé, et en forme de tronc de pyramide, et d'une couronne de dent disposée sur le collet, avec un évidementsensibieint complémentaire et relié de manière solidaire, à celui-ci, par une cale , un ressort ou un boulon de sécurité. Des dents ou griffes de cette sorte qui permettent de remplacer les couronnes de dent après une usure importante, sont connues sous diverses formes de réalisation. Les couronnes se composant habituellement d'acier particulièrement doux sont usées plus vite que le bord avant et la partie formant la benne ou la pelle, donc le temps d'utilisation ne peut être considérablement prolongé que par échange des couronnes. Les griffes ou dents ou analogues connues présentent cependant l'inconvénient que des zones déterminées de la couronne de la dent ou de la partie qui lui est reliée s'appuient à une haute pression superficielle sur la broche de support ce qui conduit à des charges trop élevées. De plus, les couronnes avec les boulons, ressorts ou cales les reliant aux broches de support, sont soumises à des sollicitations supérieures, ce qui peut conduire à leur cisaillement ou à leur détachement et ainsi à un claquement des couronnes sur les broches de support. Dans une dent ou griffe du type ci-dessus mentionné, connue de la publication du brevet germanique NO 28 06 442, les bords arrière de la couronne de la dent sont pourvus de protubérances en forme de tenon se trouvant face à face par paires, qui viennent en prise, à la façon de griffesvdans des évidements latéraux correspondants de la broche de support, les protubérances supérieures et inférieures en forme de tenon étant pourvues de perçages affleurant avec un perçage vertical de la broche de support, où est maintenu un boulon vertical de fixation. Dans cette dent connue, il se présente également entre la couronne et la broche de support, à la charge, des pressions locales de pointe et le boulon de fixation est soumis à des forces très importantes de cisaillement. La présente invention a par conséquent pour tAche de créer une dent du type ci-dessus mentionné, où la couronne ne s'appuie, même aux plus hautes charges, quXavec des pressions superficielles aussi faibles que possible sur la broche, et où en particulier le boulon de fixation n'est soumis qu'à des forces minimes de cisaillement. Selon l'invention, cette tâche est atteinte par le fait qu'au moins le côté avant ou arrière de la broche et la paroi de l'évidement de la couronne de la dent s'appuyant essentiellement sur ce côté sont courbés sensibleent en forme d'arc de cercle autour d'un axe idéal se trouvant au-dessus du flanc de la dent tourné vers la direction principale de la charge, que les parois latérales de la couronne sont pourvues de branches prolongées courbées vers l'intérieur en forme de crochet, qui passent derrière les protubérances latérales courbées en sens opposé de la broche de support, que les surfaces de la couronne et de la broche de support passant l'une derrière l'autre sont également courbées sensibleent en arc de cercle autour de l'axe idéal et que le boulon de fixation traverse la branche et la broche dans un perçage transversal.Avec la dent selon l'invention, des parties de la couronne et de la broche de support s'appuient l'une sur l'autre par toute leur surface pour toutes les forces se présentant, pendant le fonctionnement, sur la dent dans les directions principales de la charge, donc des contraintes de pression comparativement faibles se présentent entre les parties s'appuyant mutuellement. De plus, la couronne et la broche se calent en restant solidaires l'une de l'autre dans le cas de telles forces dans les directions de sollicitation ou de contrainte principale , donc le boulon de fixation ou de sécurité n'a à exercer qu'une fonction de blocage et n'est en aucune façon soumis à des forces de cisaillement. De manière utile, l'axe idéal parcourt un plan transversal à la dent, qui se trouve à angle droit sur le c8té supérieur de la couronne de la dent dans une zone qui recouvre son tiers moyen et arrière. Par exemple, les forces agissant dans la zone de la pointe de la dent y produisent des moments de rotation qui sont transmis à la broche de support par les couples de force qui non seulement chargent toute la surface de celle-ci, mais conduisent également à un coincement des pièces déchargeant le boulon de fixation. La distance de l'axe idéal et de la couronne de la dent correspondjde manière utile, sensiblement à la longueur du flanc avant ou flanc arrière de la dent. Selon une autre configuration de l'invention, les flancs arrière des branches latérales de la couronne de la dent sont courbées de façon qu'à la mise en place de la couronne sur la broche, elles roulent sur les surfaces complémentaires et opposées de la broche pour s'appuyer sur celles-ci à l'état assemblé. Ces dernières années, la productivité des pelles excavatrices hydrauliques a considérablement augmenté, sans augmentation de leur dimension, en particulier grecs à l'amélioration de la qualité de l'acier. La configuration de la dent selon l'invention tient compte de cette amélioration de la productivité qui a, en particulier, également conduit à de plus fortes sollicitations ou contraintes dans la zone des lèvres de coupe des cuves de fouille ou analogues d'engins de terrassement. Avec la configuration de la dent selon l'invention, les branches courbées en forme de crochet de la couronne de la dent forment des pattes en forme de dent qui sont courbées autour de l'axe idéal, sensiblement en forme de cercle, et qui se calent dans les évidements correspondants des parties latérales de la broche.Les saillies en forme de crochet ou de nez, formées par les branches latérales de la couronne sont adaptées, par leur périphérie, essentiellement aux-évidements latéraux correspondants de la broche, donc les pièces peuvent se caler ou se coincer de manière totalement autonome avec un appui par toute leur surface. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure I est une vue en perspective d'une pelle fixée de manière habituelle au bras d'une pelle excavatrice hydraulique; - la figure 2 est une vue en perspective d'une pelle fixée au bras d'une pelle excavatrice hydraulique; - la figure 3 est une vue en perspective d'une dent à'l'état démonté des parties la constituant; - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale faite à travers la dent de la figure 3, à l'état assemblé et en représentation agrandie; ; - la figure 5 est une vue en section transversale à travers la dent de la figure 4, faite suivant la ligne A-A ; et - la figure 6 est une vue en perspective de cette dent. On peut voir, -sur les figures I et 2, des cuves de fouille, sous la forme de pelles 1, reliées de manière habituelle au bras de la pelle, et dont les lèvres de coupe formant les bords avant sont pourvues de dents 2 disposées à une certaine distance les unes des autres. Chaque dent 2 se ç se oeirpose d'une broche 3 de support an forme de tronc de pyramide et qui est reliée à la lèvre de coupe, et sur laquelle est calée mécaniquement la couronne 4 de la dent mise en place par un mouvement de basculement, et qui y est bloquée par un boulon de fixation 5 qui s'appuie sur un bloc élastique 6 en élastomère. La broche de support 3 de section transversale sensiblement rectangulaire présente, sur son côté interne, c'est-à-dire du c8té interne de la cuve de fouille, une surface cylindrique 8 en forme d'arc de cercle courbée autour de l'axe idéal 7 qui est perpendiculaire au plan du papier. Cette surface cylindrique 8 s'appuie sur la paroi interne 9 cylindrique courbée de manière convexe correspondante de l'évidement 10 de la couronne 4 de la dent. Le côté arrière 91 de la broche 3 de support présente, à sa zone externe, un renfoncement 12 en forme de gorge plate qui se confond, avec une légère courbure, avec la partie contiguë du c8té arrière. La paroi interne 13 de l'évidement 10 de la couronne 4 qui s'appuie sur le côté arrière 11 est de configuration complémentaire correspondante. Les parois latérales de l'évidement 10 de la couronne 4 présentent des branches en saillie ayant la forme de nez 14, 15 courbés vers l'intérieur. Les flancs internes 16 de ces nez sont également courbés sensible ment en forme d'arc de cercle autour de 'axe idéal 7. Les faces externes 17 vers l'arrière de ces nez sont également courbées en forme d'arc , et de façon à pouvoir glisser, en roulant, sur les surfaces latérales avant 18 de la broche lors de la mise en place par basculement giratoire que l'on peut voir sur la figure 3. Les flancs internes 16 et les flancs externes 17 des nez 14, 15 en forme de branche sont reliés par un sommet 19 quelque peu de foi-me cylindrique. Les pièces 14, 15 en forme de nez entrent, à la façon de coins, dans des évidements complémentaires qui sont formés contigus aux protubérances latérales 20 de la broche de support . Les nez en forme de branche sont courbés, dans l'ensemble, sensiblewt en forme d'arc de cercle dans le sens contraire des aiguilles d'une montre autour de l'axe idéal 7. La face interne 21 du côté interne de la couronne de la dent se termine à une certaine distance des faces externes 22 des protubérances 20, qui sont reliées de manière continue, de façon à éviter des ajustements doubles. Des perçages transversaux 23, 24, 25 se confondant les uns avec les autres sont formés à travers la broche 3 et les nez 14, 15 en forme de branche , qui sont inclinés par rapport à l'axe transversal y-y' . Le boulon de fixation 5 est maintenu dans ces perçages transversaux, lequel boulon présente une section transversale principalement rectangulaire et est pourvu de saillies 26, 27 c8té extrémité en forme de branche qui s'appuient, sur les côtés des perçages 26, 27 des nez 14, 15 en forme de branche qui sont tournés vers la face interne de la dent, avec une certaine tension préalable. Le côté arrière du boulon 5 est pourvu de rainures ondulées 28. Les surfaces d'enveloppe externe de boulons cylindriques 29 entrent dans ces rainures ondulées, qui sont vulcanisés dans le bloc 6 en un élastomère. Le bloc 6 est retenu dans un perçage de la broche 3 élargissant le perçage 23 de façon que les côtés du bloc 6 s'appuient contre les parois internes des nez 14, 15 en forme de branche Sur la figure 4 on peut voir qu'une force agissant dans la direction de la flèche K2 a tendance à faire pivoter la couronne 4 autour de l'axe idéal 7, donc la force agissant dans la direction de l'axe longitudinal x-x' se répartir en tant que force de compression sur les surfaces N, M et L. Si une force agit dans la zone de la pointe de la couronne 4 dans la direction de la flèche K1, elle tente de faire pivoter la couronne 4 dans la direction de la flèche V, et donc il se forme une charge en direction de coincement qui est transmise, par toute la surface, des pièces correspondantes de la couronne de la dent aux pièces correspondantes de la broche 3. On peut de plus voir que pour les forces K1 et K2 agissant dans les directions de charge principale , des forces importantes de cisaillement ne se présentent pas sur le boulon de fixation 5, donc celui-ci n'est pas sollicité en cisaillement et l'élasticité du bloc 6 en élastomère le soumettant à une tension préalable ne se détend pas par suite de sollicitations variables. Si une charge se présente dans la direction de la flèche K3, la couronne 4 s'appuie dans les zones de surface T et L sur les parties correspondantes de la broche. Seule une sollicitation de la couronne 4 vers l'arrière pourrait conduire à une augmentation de la charge du boulon de fixation 5. Mais une telle charge dans la direction de la flèche V' ne se présente pratiquement pas dans un fonctionnement normal ou seulement très rarement, donc cela est négligeable. La disposition oblique du boulon de fixation 5 facilite considérablement son montage et son démontage. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Dent disposée au bord avant de bennes preneuses ou pelles pour pelles excavatrices hydrauliques, chargeuses ou analogues, quine compose d'une broche de support formant le collet de la dent en forme de tronc de pyramide et reliée au bord avant ayant la forme d'un support renforcé et d'une couronne de dent disposée sur ladite broche, pourvue d'un évidement sensiblement complémentaire et relié mécaniquement à celle-ci par une cale, un ressort ou un boulon de fixation, caractérisée en ce qu'au moins le c8té avant ou le côté arrière de la broche de support (3) et la paroi de l'évidement (10) de la couronne (4) s'appuyant sur ce côté sont courbés sensible = t en forme d'arc de cercle autour d'un axe idéal (7) se trouvant au-dessus du flanc de la dent tourné vers la direction de la charge principale, en ce que les parois latérales de la couronne (4) sont pourvues de branches (14, 15) courbées vers l'intérieur en forme de crochet et les prolongeant, qui passent derrière des protubérances latérales (20) de la broche (3) courbées en sens opposé, en ce que les surfaces en prise de la couronne (4) et de la broche (3) sont egalement courbées quelque peu en forme d'arc de cercle autour de l'axe idéal (7) et en ce que le boulon de fixation (5) traverse les branches (14, 15) et la broche (3) par un perçage transversal (23, 24, 25). 2.- Dent selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'axe idéal (7) parcourt un plan transversal à la dent qui se trouve à angle droit sur le dessus de la couronne (4) dans une zone qui recouvre son tiers moyen et arrière. 3.- Dent selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la distance entre l'axe idéal (7) et la couronne (4) de la dent correspond sensiblement à la longueur de ses flancs internes. 4.- Dent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les flancs arrière (17) des branches latérales (14, 15) sont courbés de façon qu'à la mise en place, par basculement, de la couronne (4) sur la broche (3), ils roulent sur une surface complémentaire (18) de la broche (3) pour s'y appuyer à l'état assemblé. 5.- Dent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les branches (14, 15) en forme de crochet ont la forme de dents ou de nez dont les flancs sont formés des parties courbées en forme d'arc. 6.- Dent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les flancs courbés en forme d'arc des branches (14, 15) sont reliés par une zone de sommet (19) courbée en forme d'arc. 7.- Dent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le côté interne (8) de la broche (3) est courbé en forme d'arc de cercle autour de l'axe idéal (7). 8.- Dent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le côté externe (13) de la broche (3) est essentiellement plat. 9.- Dent selon la revendication 8, caractérisée en ce que le côté externe de la broche (3) est pourvu, à la zone de son tiers externe, d'un renfoncement transversal (12) en forme de gorge plate, qui se confond avec les parties contiguës avec une légère courbure. 10.- Dent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le bord interne avant (21) de la couronne (4) de la dent se termine à une certaine distance avant le bord externe avant (22) des saillies latérales de la broche (3). 11.- Dent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le perçage transversal (23, 24, 25) pour le boulon de fixation (5) est incliné par rapport à l'axe transversal (y-y') de la dent. 12.- Dent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le boulon de fixation (5) de forme essentiellement rectangulaire s'appuie élastiquement sur le côté du flanc externe dans le perçage transversal (23) de la broche (3) et repose au moyen de saillies (26, 27) en forme de branche courte tournée vers l'intérieur, sur les parois des perçages transversaux (24, 25) des branches (14, 15) en forme de nez de la couronne (4) de la dent se trouvant du côté du flanc interne de la dent. 13.- Dent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le boulon de fixation (5) est pourvu, sur son côté arrière, de rainures ondulées (28) transversales, où entrent les surfaces d'enveloppe supérieures de boulons (29) en forme de rouleau , qui sont vulcanisés-dans un bloc de maintien (6) en un élastomère, qui est maintenu dans un perçage de la broche (3) élargissant le perçage transversal (23), entre les parois internes des branches courbées en forme nez (14, 15) de la couronne (4) de la dent.