Brevet FR2552795A1 — publié le 19850405

La présente invention concerne un dispositif de verrouillage de pièces d'usure pour engins de terrassement. Plus précisément, elle concerne un dispositif de vexrouillage destiné aux pièces d'usure des outils des engins de terrassement tels que des excavatrices, les machines de creusement, les chargeuses mécaniques et les dragues, etc. L'expression "pièces d'usure" pour engins de terrassement désigne les dents, les bords de coupe, les bords avant des godets, les lames des niveleuses, les patins de chenilles, etc. 10 Toutes ces pièces d'usure ont en commun d'être soumisesà une usure très importante par le matériau travaillé et en conséquence leur remplacement doit pouvoir être facile Habituellement, les outils sont donc munis de supports spéciaux dans lesquels sont logées les pièces d'usure proprement dites Même 15 lorsque les supports sont destinés à n'être remplacés que dans des circonstances exceptionnelles, ils sont habituellement considérés comme des pièces d'usure Les supports et les pièces d'usure proprement dits sont habituellement raccordés par des éléments male et femelle qui sont complémentaires et qui se 20 trouvent dans la zone délimitée entre le support et la pièce d'usure Après raccordement, le déplacement relatif du support et de la pièce d'usure est empêché par un dispositif de verrouillage placé dans une ouverture perpendiculaire à la direction de mise en coopération et formée à cet effet Le dispositif de verrouillage comporte essentiellement un verrou et un cliquet qui empêche la sortie du verrou après sa mise en place dans l'orifice, à cet effet Le cliquet peut être un élément indépendant fixé dans le support ou la pièce d'usure proprement dite, ou il peut même être solidaire du verrou Le plus souvent, le fonctionnement du cliquet repose sur la déformation élastique d'un morceau de caoutchouc dur ou d'un ressort d'acier La partie élastique du cliquet est comprimée lorsque le verrou est chassé dans l'ouverture à cet effet et il peut être déformé à nouveau lorsque le ver35 rou est chassé hors de l'orifice Normalement, l'opération est réalisée par introduction du verrou dans l'orifice ou hors de l'orifice par frappe avec un lourd marteau Lorsque le verrou doit être sorti, un mandrin est habituellement placé entre le verrou et le marteau Un exemple de dispositif de verrouillage ayant un cliquet séparé fixé dans un support est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 2 427 651 Le brevet suédois n 333 551 décrit un exemple représentatif de dispositif de verrouillage ayant un cliquet incorporé. Les dispositifs de verrouillage munis de cliquet incorporé ou séparé peuvent être réalisés afin qu'ils donnent 10 satisfaction dans la plupart des conditions mais, dans des conditions particulièrement difficiles, il peut arriver que le cliquet ne puisse pas empêcher la sortie du verrou de l'ouverture de verrouillage Les pièces d'usure sont produites en grande série, de préférence par forgeage ou moulage, 15 avec un usinage minimal ultérieur, et il est donc pratiquement impossible d'éviter du jeu entre les pièces d'usure alors que celles-ci sont soumises à des forces et à des vibrations importantes. L'invention concerne un type de dispositif de ver20 rouillage qui ne peut pas se séparer par vibrations et qui n'est pas plus difficile à extraire que les dispositifs existants. Le dispositif de verrouillage selon l'invention comporte un verrou rigide couplé à un cliquet déformable élastiquement, qui peut être suffisamment déformé pour que le verrou et le cliquet puissent être introduits dans une ouverture adaptée à cet effet, en direction perpendiculaire à la direction de mise en coopération des éléments formant les pièces d'usure Lorsqu'il est en position dans l'ouver30 ture, le cliquet revient élastiquement et empêche efficacement la sortie du verrou En conséquence, le cliquet est réalisé uniquement afin qu'il puisse pénétrer dans l'ouverture de verrouillage et qu'il puisse maintenir le verrou en position. Jusqu'à présent, on a dû réaliser des cliquets qui puissent même se déformer élastiquement lorsque le verrou était retiré. Ceci a conduit à la réalisation de surfaces de verrouillage chanfreinées et inclinées, formées dans la direction longi- tudinale du verrou, provoquant parfois, dans des conditions particulièrement difficiles, le déplacement du verrou luimême et sa sortie Dans d'autres dispositifs, les verrous sont difficiles à monter et dans d'autres sont difficiles à sortir. Le dispositif de verrouillage selon l'invention comprend un verrou rigide raccordé à un cliquet formé de manière que celui-ci soit fixé d'une manière aussi efficace que possible indépendamment de la manière selon laquelle les surfaces de verrouillage du cliquet peuvent être retirées de la position adoptée de verrouillage L'invention repose essentiellement sur le fait que le raccord entre le cliquet et le verrou présente un point de cassure le long duquel ils peuvent être séparés l'un de l'autre à condition que le 15 verrou soit longitudinalement sous l'action d'un ou plusieurs coups suffisamment forts appliqués par un lourd marteau En conséquence, le raccord entre le verrou et le cliquet est formé de la meilleure manière lorsqu'il est cisaillé sous l'action de coups frappés par un marteau Ainsi, le verrou est chassé de l'ouverture de verrouillage alors que le cliquet reste à l'intérieur et n'est retiré que postérieurement, avant le montage d'un nouveau dispositif de verrouillage. Cette nouvelle réalisation permet la formation du cliquet en une matière élastique déformable, par exemple un polyamide, alors que le verrou est formé de préférence d'acier Une forme avantageuse de cliquet comporte deux saillies qui dépassent dans les deux sens le long du verrou, chacune se terminant par sa propre surface de verrouillage, les deux saillies se rejoignant au centre du verrou et formant une protubérance qui s'enfonce fermement dans une ouverture du verrou et qui est séparée par celui-ci parcisaillement lorsque le verrou doit être retiré. D'autres caractéristiques et avantages du dispositif de verrouillage selon l'invention ressortiront de la des35 cription qui va suivre, faite en référence aux dessins annéxes sur lesquels: la figure 1 est une élévation latérale en partie en coupe d'une dent d'une chargeuse mécanique; la figure 2 représente, à échelle double, une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue en plan du dispositif de verrouillage de lafigure 2; la figure 4 est une vue de bout de ce dispositif de verrouillage; et les figures 5 et 6 représentent, à échelle double, 10 en élévation latérale et en vue en plan, le cliquet de verrouillage incorporé dans le dispositif de verrouillage des figures 2 à 4. L'ensemble à pièces d'usure représenté sur la figure 1 comprend une dent 1 d'une pelle mécanique ayant un support 15 2 qui est lui-même soudé à la partie inférieure 3 du godetde pelle Le support a un ensemble mâle 4 en saillie alors que la dent 1 a une cavité ou un ensemble femelle Les ensembles mâle et femelle sont destinés à coopérer et, lorsque la dent 1 est placée dans son support 2, la partie femelle 5 entoure 20 la partie mâle 4, par les deux parois latérales 6 et 7 Ces parois latérales entourent la partie mâle sur ses côtés En plus des parties mâle et femelle, des saillies spéciales 8 de la dent pénètrent dans des gorges 10 du support lorsque la dent est montée dans le support Dans chaque paroi laté25 rale 6, 7, des ouvertures 12, 13 respectivement sont formées. Ces ouvertures sont destinées au passage du dispositif 14 de verrouillage qui peut être introduit entre les surfaces en regard 15 et 16 de verrouillage de la dent et du support, par l'une ou l'autre des ouvertures Une fois en place, le 30 dispositif de verrouillage remplit l'espace séparant les surfaces 15 et 16 et empêche le déplacement mutuel de la dent 1 et du support 2. Le dispositif de verrouillage 14 comporte un verrou rigide courbe 17 formé d'acier, ayant une section plus ou moins rectangulaire et ayant une gorge 18 à sa face inférieure Un cliquet spécial 19 est monté dans la gorge 18 Ce cliquet 19 est fixé dans le verrou 17 par une gorge 20 qui recoupe une protubérance cylindrique 21 qui aboutit à un talon 22 La protubérance 21 est enfoncée dans un trou 23 spécialement adapté à cet effet, formé dans le verrou 17 Une cavité spéciale 24 est formée dans le trou 23 pour le lo5 gement du talon 22 Le cliquet 19, à partir de la protubérance 21, a deux branches élastiques 25 et 26 qui dépassent de part et d'autre Chaque branche élastique aboutit à une surface de verrouillage 27, 28. Lorsque le cliquet 19, avec sa protubérance 21, 10 est logé dans le trou 23 du verrou, le trou étant prévu à cet effet, les deux branches élastiques du cliquet doivent se loger dans la gorge 18 La plus grande partie des branches élastiques 25 et 26 se trouve alors dans la gorge 18, mais leurs extrémités, ayant les surfaces de verrouillage 27 et 28, 15 dépassent de la partie inférieure du verrou 17 Ce comportement est dû à la courbure du verrou 17 et à l'inclinaison des branches élastiques 25, 26 du cliquet 19 vers le bas et vers l'extérieur à partir de la protubérance 21 Comme l'indique la figure 2, les surfaces 27 et 28 verrouillent les côtés 6 et 7 de la dent contre les faces internes en regard 30 et 31 qui se trouvent juste sur le côté des ouvertures 12 et 13 lorsque le dispositif 14 de verrouillage est mis en place. Le surfaces 27 et 28 de verrouillage sont parallèles aux surfaces internes 30 et 31 Lorsque le dispositif 14 de ver25 rouillage doit être mis dans cette position, la branche du cliquet qui se trouve du côté de l'extrémité du dispositif 14 de verrouillage qui pénètre en premier dans l'une des ouvertures de verrouillage doit être enfoncée dans la gorge 18 Lorsque le dispositif 14 de verrouillage a été mis en 30 position, les branches 25 et 26 du cliquet 19 ne peuvent pas être atteintes et ne peuvent donc pas être repoussées dans la gorge, avec déverrouillage des surfaces 27 et 28. En conséquence, la protubérance 21 du cliquet a un point de cassure 29 le long duquel la protubérance peut 35 être séparée lorsque le verrou 17 est soumis à une force élevée en direction longitudinale, par exemple sous l'action de plusieurs coups forts donnés à l'aide d'un marteau Le point de cassure 29 n'est sans doute pas toujours nécessaire, mais le comportement est toujours le même Le cliquet 19 assure un verrouillage si efficace que le dispositif 14 de verrouillage ne peut pas être retiré si le raccord du cliquet 19 et du verrou 17 n'est pas soumis à une force suffisamment élevée pour que le cliquet se cisaille Le verrou peut alors être retiré de la dent 1, avec démontage, et les pièces du. cliquet peuvent être retirées de la gorge de verrouillage avant mise en place d'une nouvelle dent. Des verrous d'acier peuvent être utilisés plusieurs fois, car il est facile de remplacer le cliquet cisaillé 19 par simple introduction d'un nouveau cliquet dans le trou 23, la protubérance du cliquet précédent étant simultanément chassée du trou 23 Il est avantageux que le cliquet 15 19 soit formé d'une matière plastique ayant une élasticité suffisante et qui laisse une section propre lors d'un cisaillement Un polyamide peut être utilisé avec de bons résultats La force nécessaire qui doit être appliquée entre le cliquet et le verrou pour le cisaillement ne peut pas être 20 obtenue par travail de la pièce d'usure mais doit être appliquée volontairement à cet effet lors du retrait du verrou. La description qui precède n'est qu'un mode de réalisation de l'invention, illustrant ses caractéristiques principales. REVENDICATIONS 1 Dispositif de verrouillage ( 14) destiné au raccordement d'ensembles ou parties ( 1, 2) de pièces d'usure, par exemple d'engins de terrassement tels que des excavatrices, des pelles mécaniques, des machines de creusement, des dragues et autres, comprenant au moins deux pièces telles que des dents, des bords de coupe et autres, avec des supports associés, le dispositif-de verrouillage étant destiné à être introduit dans une ouverture de verrouillage î 2, 13) disposée 10 perpendiculairement à la direction de raccordement des pièces d'usure, le dispositif de verrouillage ( 14) occupant l'espace compris entre au moins deux surfaces ( 15, 16) deverrouillage formées en regard sur les pièces ( 1, 2) et empêchant ainsi le déplacement relatif de ces pièces l'une par rapport 15 à l'autre tant que le dispositif de verrouillage ( 14) est en position, le dispositif de verrouillage ( 14) comprenant un verrou rigide ( 17) qui assure le verrouillage et un cliquet associé ( 19) qui empêche la sortie du verrou ( 17) de l'ouverture de verrouillage ( 12, 13), caractérisé en ce que 20 le cliquet ( 19) a une ou plusieurs parties déformables élastiquement ( 25, 26) de verrouillage qui peuvent être déformées de manière que le cliquet ( 19) puisse pénétrer dans l'ouverture de verrouillage avec le verrou ( 17), puis reviennent élastiquement et maintiennent le verrou ( 17) en 25 position, la fixation du cliquet ( 19) dans le verrou ( 17) étant telle que le cliquet peut être déformé jusqu'à être cisaillé par une force appliquée dans la direction longitudinale du verrou. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé 30 en ce que son cliquet ( 19) a deux surfaces de verrouillage ( 27, 28) qui se tournent le dos et qui sont tournées vers les extrémités du verrou ( 17), ces surfaces coopérant avec des surfaces de verrouillage ( 30, 31) des ouvertures de verrouillage ( 12, 13) qui sont tournées l'une vers l'autre, 35 lorsque le verrou ( 17) est en position. 3 Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le cliquet ( 19) a un point de cas- sure ( 29) disposé entre les parties de verrouillage, et sa fixation ( 21) dans le verrou ( 17). 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le cliquet ( 19) a deux branches élastiques ( 25, 26) qui dépassent des deux extrémités du verrou ( 17) et qui aboutissent chacune à sa propre surface de verrouillage ( 27, 28), les branches, au niveau du centre du verrou ( 17) se raccordant à une protubérance ( 21) destinée à se loger dans une ouverture ( 23) prévue à cet effet dans le verrou ( 17), la protubérance ayant un point de cisaillement ( 29) qui se trouve au niveau de la face inférieure du verrou ( 17), la protubérance ( 21) étant destinée à se séparer du reste du cliquet par cisaillement. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé 15 en ce que la protubérance ( 21) du cliquet ( 19), destinée à la fixation de celui-ci dans l'ouverture ( 23) du verrou ( 17) a deux branches élastiques qui aboutissent à un talon ( 22), les branches étant destinées à être en appui contre les côtés de l'ouverture ( 23), le talon ( 22) étant destiné à pé20 nétrer dans des cavités spécialement adaptées à cet effet dans l'ouverture ( 23). 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le verrou ( 17) a une section plus ou moins rectangulaire mais comporte, sur une face, une gorge ( 18) dans laquelle se loge le cliquet ( 19), et le cliquet est réalisé de manière qu'il puisse être déformé et pénètre alors en totalité dans la gorge, le cliquet, lorsqu'il n'est pas déformé, dépassant de manière que ses surfaces de verrouillage ( 17, 28) se trouvent au-delà du 30 côté du verrou. 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le verrou ( 17) est formé d'acier, et le cliquet ( 19) est formé d'une matière plastique déformable élastiquement telle qu'un polyamide.