Brevet FR2582716A1 — publié le 19861205

Cette invention concerne un outil de coupe, en particulier sous forme d'un pic d'une machine d'abattage, ainsi qu'un support pour un tel outil. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif d'arrêt perfectionné, de type élastique, permettant non seulement de maintenir un outil comme indiqué ci- dessus avec sûreté dans une cavité réceptrice, mais permettant en même temps la libération facile de l'outil à des fins de rem- placement. Des dispositifs d'arrêt rotatifs pour pics sont bien connus dans l'art et sont décrits notamment dans les brevets des EUA 3 166 052 et 3 057 609. Le brevet des EUA 3 166 052, en particulier les figures 23- 26, montre un élément d'arrêt rotatif qui est noyé dans un élastomère. Il est à excentrique et peut être tourné, à l'aide d'une clé à douille, pour pénétrer dans un creux ménagé dans la tige du pic et pour en être dégagé. La compres- sion de l'élastomère procure la force de retenue, exercée sur la tige du pic. Le brevet des EUA 3 057 679 montre un système d'arrêt utilisant également un élastomère et un creux dans la tige du pic. Dans ce système, la force dirigée vers le bas, appliquée pour l'insertion du pic, repousse l'élément de retenue contre une pièce déformable en élastomère, permettant ainsi l'insertion du pic, mais avec retour élastique de l'élastomère dans le creux ménagé dans la tige du pic. Un dispositif semblable conçu par le même inventeur est décrit dans les brevets des EUA n 2 965 365 et 3 088 721. Des dispositifs s'étendant parallèlement à un côté de la tige du pic et pénétrant dans des crans formés sur ce côté de la tige, sont décrits, de manière générale, dans les brevets des EUA I 140 173, 3 362 754 et 3 751 115. Cependant, un dispositif de retenue du type à goupille pour un outil de coupe tel qu'un pic, possédant une tige, est le mieux décrit dans la demande de brevet /6900 d'Afrique du Sud. Aucun des brevets des EUA, ni aucune demande de brevet d'Afrique du Sud, décrit une goupille avec une partie excentrée, maintenue en position de verrouillage par un élément de retenue élastique empêchant la rotation comme décrit dans la présente demande. L'invention vise à créer un dispositif per- fectionné pour retenir les tiges d'outils de coupe, de pics par exemple, ou les tiges de supports de tels outils, dans des cavités réceptrices formées à cet effet dans des chaînes et des têtes de coupe ou de havage. Ce dispositif doit être rotatif et il doit agir sur la tige pour maintenir l'outil en position de coupe dans son support. Le dispositif doit comporter un élément d'arrêt excentré ou avec une partie excentrée et un élément élastique capable de maintenir la partie excentrée de l'élément d'arrêt en contact avec la tige du pic. De plus, le dispositif doit permettre de libérer rapidement et facilement l'outil afin de faciliter son remplacement. Pour répondre à ces besoins, l'invention apporte un ensemble porte-outil de coupe, comprenant un pic ou un outil de coupe analogue, possédant une tige, un support présentant une cavité pour la réception et la fixation de la tige du pic, ainsi qu'un dispositif d'arrêt pour le verrouillage du pic dans la cavité réceptrice. Un élément d'arrêt rotatif est combiné avec le support et est disposé à côté de la cavité réceptrice d'outil, dans laqulle cet élément peut pénétrer et d'o il peut être dégagé par rotation. L'élément d'arrêt rotatif est destiné à coopérer avec une surface d'arrêt prévue sur la tige de l'outil, surface contre laquelle cet élément peut venir s'appliquer pour verrouiller l'outil dans la cavité. L'élément d'arrêt peut être écarté de cette surface et être tourné complètement hors de la cavité réceptrice d'outil du support, afin de permettre le libre enlèvement ou la libre insertion d'un outil. Une partie de l'élément d'arrêt rotatif est entourée par une pièce en élastomère qui empêche la rotation de l'élément d'arrêt pendant qu'il est appliqué contre la surface d'arrêt sur la tige de l'outil. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un maillon d'une chaîne de havage, maillon qui supporte un ensemble porte-outil de coupe selon l'invention; - la figure 2 est une coupe longitudinale du maillon et de l'ensemble porte-outil de figure 1; et - la figure 3 en est une coupe transversale. Les dessins représentent un maillon, désigné globalement par 10, qui fait partie d'une chaîne de havage dont les autres parties ne sont pas représentées. Il est cependant à noter dès le départ que l'invention porte sur une nouvelle manière de maintenir un outil tel qu'un pic 12 dans un support 14. L'ensemble porte-outil ainsi formé peut être utilisé sur n'importe quel appareil de coupe ou de havage, par exemple sur le tambour d'un mineur continu, sur le tambour d'une haveuse de galerie ou, comme représenté, sur une chaîne de havage. Comme on peut le voir sur les figures 1 à 3, le support 14 présente une cavité 16 pour la réception de la tige 18 d'un pic 12. La tige 18 pénètre sur une longueur prédéterminée dans la cavité 16. La tige présente une surface d'arrêt définissant une encoche 20 qui s'étend transversalement dans une face latérale de la tige orientée à peu près parallèlement à la direction de coupe prévue pour le pic. Comme on peut le voir sur la figure 1, Le bout 22 du pic, armé de plaquettes, est dirigé vers la droite dans cette représentation et l'encoche d'arrêt 20 est orientée dans la même direction. Dans le mode de réalisation préféré, le porte- outil 14 présente un premier perçage 24 dans sa partie 25 située à l'avant de la cavité 16. Le perçage 24 possède un diamètre suf- fisant pour recevoir et permettre la rotation de l'extrémité avant 26 d'un élément d'arrêt à excentrique, désigné dans son ensemble par 28 et dont la forme ressemble à celle d'une goupille. La partie arrière 27 du support 14, située à gauche de la cavité 16 dans La représentation de la figure 1, présente un deuxième perçage 29, de plus grand diamètre, qui peut recevoir la partie arrière 30 de la goupille 28, partie qui est maintenue dans une pièce cylindrique en élastomère 32, appelée également bouchon dans ce qui va suivre. Le diamètre du second perçage 29 est déterminé par le diamètre extérieur de la pièce en élastomère 32. Le diamètre extérieur de celle-ci et le diamètre du perçage 29 sont choisis de manière qu'à son insertion, le bouchon 32 soit suffisamment comprimé pour qu'il ne risque pas de tourner dans le perçage 29. La goupiLle rotative 28 possède une partie excentrée 34 qui, dans le mode de réalisation préféré, s'étend sur une grande partie de la longueur de l'encoche 20 dans la tige 18 du pic. Ainsi que cela ressort également des figures 2 et 3, le perçage 29 traverse le support 14 depuis la face avant 36 de la cavité réceptrice d'outil 16 jusqu'à la face arrière 38 du sup- port 14. Dans Le mode de réalisation préféré, la partie excentrée 34 de la goupille 28 peut se trouver en partie au moins dans la cavité 16 et en position de verrouillage dans l'encoche 20 de la tige 18. La forme et la profondeur d'un rentrant, constitué par la partie du perçage 29 située en face de l'encoche 20, permettent de tourner la partie excentrée 34 de la goupille complètement en dehors de la cavité 16, pour Le faire entrer dans ce rentrant, par la rotation de la goupille 28, afin de permettre l'enlèvement du pic 12. Dans Le mode de réalisation préféré, l'encoche 20 possède une forme de section qui est définie par une partie inter- médiaire droite et deux parties courbes situées en haut et en bas, comme on peut le voir notamment sur le côté du pic montré à droite dans la représentation de la figure 3. Les parties courbes ont de préférence la même courbure que la surface extérieure de la partie excentrée 34 de la goupille 28. La distance entre Les parties courbes en haut et en bas de L'encoche 20 est déterminée par l'arc de rota- tion de la partie excentrée 34 de la goupille. L'encoche 20 est conçue pour que la partie excentrée 34 puisse tourner dans L'encoche et hors de celle-ci dans les deux sens, c'est-à-dire vers le haut ou vers le bas. Comme on peut Le voir sur la figure 2, Le perçage 24 et le perçage 29 sont situés sur le même axe 40, de sorte que les parties 26 et 30 de la goupille 28 tournent autour de cet axe. La rotation est produite de préférence en agissant sur un prolongement coudé de la goupille, formant une manette 42 à l'extérieur du sup- port 14. La position de l'encoche 20 dans le sens vertical à l'intérieur de la cavité 16 est déterminée de préférence par un épaulement 44 (voir figure 1) prévu sur le pic 12 et venant s'ap- pliquer contre La surface supérieure du support 14. A cette posi- tion, l'axe de L'encoche 20 est situé sensiblement à La même hauteur que L'axe de rotation 40 de la goupille. Dans le mode de réalisation préféré, le bouchon 32 en élastomère est coLLé à la partie 30 de la goupille 28 préalable- ment à l'insertion de l'extrémité antérieure 26 de la goupille dans le perçage 24 à l'avant. Il est cependant possible aussi de mouler le bouchon 32 directement sur la partie 30 de la goupille. IL est également préférable que le bouchon 32 soit collé à la paroi du perçage 29. Ainsi, le bouchon ne risque pas de tourner dans ce perçage pendant les mouvements de la gou- pille 28. Il ressort des dessins que la rotation de la goupille engendre une force de torsion dans le bouchon 32, force qui oppose une résistance à la rotation de la goupille 28. Ainsi, la partie décalée 34 de la goupille est convenablement immobilisée dans l'encoche 20 du pic. Il est possible aussi, selon une variante de réalisation, de donner au bouchon ou manchon 32 un plus grand diamètre que le perçage 29, de sorte que le bouchon est comprimé à son introduction dans ce perçage, ce qui empêche non seulement sa propre rotation dans Le perçage 29, mais aussi la rotation indésirée de la goupille 28. Selon encore une autre variante, le diamètre intérieur du bouchon 32 peut être choisi pour que le bouchon. s'ajuste exactement sur la partie 30 de la goupille avant la compression mentionnée ci-dessus. A l'insertion du bouchon 32 dans le perçage 29, cette compression augmente encore le frottement entre le bouchon en élastomère et la partie 30 de la goupille. Les propriétés de l'élastomère du bouchon 32, le diamètre de la partie 30 de la goupille et le diamètre intérieur 46 du bouchon, de même que l'ajustement de la surface extérieure du bouchon dans le perçage 29, peuvent être choisis pour produire tout frottement désiré sur la goupille 28 après la mise en place des éléments. Le frottement peut être ajusté pour éviter tout risque de rotation indésirée de La goupille 28 et de sortie du pic 12 de la cavité 16, queLLes que soient les conditions de fonctionnement. La méthode préférée pour enlever un pic 12 de son support est de tourner la manette 42 vers le bas, à l'encontre de la force élastique de torsion du bouchon 32, pour faire tourner la goupille 28, autour de l'axe 40, jusqu'au point o la partie excentrée 34 est située complètement en dehors des limites de la cavité 16. A ce moment, le pic peut facilement être enlevé et remplacé par un nouveau pic. Ensuite, la manette 42 peut être tournée manuellement vers le haut, mais la goupille peut aussi être tournée automatiquement vers le haut par la force élastique de torsion créée dans le bouchon 32 pour faire tourner La partie excentrée 34 dans la cavité 16 et dans l'encoche 20 du nouveau pic 12. La goupille 28 est ensuite empêchée de tourner hors de l'encoche 20, comme décrit ci-dessus, par la force élastique de torsion du bouchon 32. Il est évident que d'autres moyens peuvent être prévus pour empêcher la rotation de la goupille 28 afin de maintenir ainsi sa partie excentrée 34 en position de verrouillage. Par exemple, on pourrait prévoir un dispositif empêchant le mouvement de la manette 42; on pourrait également insérer un goujon dans une partie de la goupille 28 et dans le support 14 pour empêcher la rotation. En fait, on pourrait utiliser n'importe quel dispositif capable de convenablement maintenir la partie excentrée 34 de la goupille 28 dans l'encoche 20 pendant le fonctionnement. REVENDICATIONS 1. Ensemble porte-outil de coupe, comprenant un pic ou un outil de coupe analogue, possédant une tige, un support présentant une cavité pour la réception et la fixation de la tige du pic, ainsi qu'un dispositif d'arrêt pour le verrouillage du pic dans la cavité réceptrice, caractérisé en ce que le dispositif d'arrêt comprend un élément d'arrêt rotatif (28) disposé dans un perçage (29) ménagé dans lelisupport (14) et s'étendant au moins en partie dans la cavité (16) recevant la tige (18) du pic (12), le perçage (29) s'étendant suivant un axe (40) sensiblement parallèle à la direction de coupe du pic (12), l'élément d'arrêt (28), par sa rotation, pouvant être amené en contact avec une surface d'arrêt (20) sur la tige (18) du pic, ou pouvant être écarté de cette surface et être dégagé complètement de la cavité réceptrice (16), en tournant jusque dans une partie du perçage (29) située en dehors de cette cavité, de manière à permettre l'enLèvement ou l'insertion sans entraves du pic (12), ainsi qu'un élément (32) à action sélec- tive pour empêcher la rotation de l'élément d'arrêt (28) pendant qu'il est en contact avec la surface d'arrêt (20) sur la tige du pic. 2. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel l'élément d'arrêt (28) porte une partie excentrée (34), par rapport audit axe (40), formant l'axe de rotation de l'élément d'arrêt, la partie excentrée (34) pouvant être tournée complètement dans la cavité réceptrice (16) ou hors de celle- ci, pour venir en contact avec la surface d'arrêt (20) sur la tige ou pour en être écartée, afin de permettre l'enlèvement sans entraves du pic. 3. Ensemble selon la revendication 2, dans lequel l'élément d'arrêt (28) est une goupille rotative avec une partie excentrée (34). 4. Ensemble selon la revendication 3, dans lequel l'éLément (32) pour empêcher la rotation est une pièce en élastomère, qui est insérée dans le perçage (29) et est pourvue d'une ouverture centrale (46) recevant une partie de la goupille (28) éloignée de sa partie excentrée (34). 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, destiné à une machine d'abattage, dans lequel le perçage (29) est transversal à la cavité réceptrice (16) et coupe cette cavité en partie, la partie du perçage située en dehors de la cavité formant un rentrant s'ouvrant dans la cavité, l'élément d'arrêt (28) étant pourvu d'un dispositif (42) pour sa rotation, la partie excentrée de l'élément d'arrêt étant située dans ledit rentrant à une première position,pour permettre l'insertion ou l'enLèvement sans entraves du pic,et pouvant être tournée à une deuxième position o elle est située dans la cavité réceptrice et en contact avec la surface d'arrêt (20) sur la tige (18) du pic, en vue du maintien sûr du pic dans la cavité du support (14). 6. Ensemble selon la revendication 5, dans lequel l'élément d'arrêt est une goupille (28) avec une première (26) et une seconde partie terminale (30), normalement situées coaxialement dans des portions correspondantes (24, 29) d'un perçage transversal, de part et d'autre de la cavité réceptrice (16) du support (14), la partie excentrée (34) constituant une partie intermédiaire de la goupille. 7. Ensemble selon la revendication 6, dans lequel le dispositif pour tourner la goupille (28) est un prolongement (42) de celle-ci, prolongement qui est situé à l'extérieur du support (14) et forme une manette qui peut être saisie et tournée facilement pour tourner la goupiLle. 8. Ensemble selon la revendication 6 ou 7, dans lequel l'élément (32) pour empêcher la rotation est un manchon élastique qui entoure et est fixé à la première partie terminale (30) de la goupille, ce manchon étant placé dans la première portion (29) du perçage transversal et maintenant la goupille à une seconde position, o sa partie excentrée (34) est en contact avec la surface d'arrêt (20) sur la tige du pic, en raison de l'effet de coincement de la partie excentre sur la surface d'arrêt. 9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la surface d'arrêt définit une encoche (20) sur la tige du pic, encoche qui est sensiblement parallèle au perçage transversal (29), lorsque le pic (12) est en place de la cavité (16) 2 5 8 2 7 16 du support (14), l'encoche s'ouvrant vers le rentrant ménaqgé cdans le sp- port et constituant une portion intermédiaire du perçage, l'encoche *d eva nt recevoir la partie excentrée (34) de la goupille à ladite seconde position pour le verrouillage du pic dans le support.