Brevet FR2815059A1 — publié le 20020412

DISPOSITIF ET PROCEDE DE FIXATION DE BOUCLIERS PROTECTEURS DES LAMES ET FLANCS LATERAUX DES BENNES, GODETS ET AUTRES RECEPTACLES D'ENGINS DE TRAVAUX PUBLICS L'invention se rattache au secteur technique des équipements d'engins et matériel de travaux publics, présentant des bennes, godets ou autres réceptacles susceptibles de venir racler, prélever des matériaux, en vue de leur évacuation. Ces bennes et godets disposent d'une lame d'attaque parfois équipée de dents et adaptateurs. Les lames sont généralement protégées par des pièces adaptées dénommées boucliers. Egalement, d'autres boucliers sont disposés sur les flancs latéraux de la benne ou godet. Ces boucliers sont soumis aux mêmes contraintes et sollicitations que les ensembles dents/adapteurs précités, de sorte qu'il y a lieu d'envisager, après usure et détérioration, leur remplacement. Ces boucliers sont donc interchangeables, et sont rendus solidaires des lames et/ou des flancs latéraux des bennes et godets, grâce à des moyens de liaison mécaniques ou par clavetage. On a ainsi représenté aux figures 1 et 2, un exemple de mise à oeuvre selon l'art antérieur, un dispositif d'installation de boucliers fabriqués et commercialisés par la société HENSLEY INDUSTRY INC. Dans cette mise en oeuvre, le bouclier (1) est agencé pour s'adapter sur la lame (2) s'intégrant sur une base (3) ou attachement préalablement soudé à la lame. Ledit bouclier présente, dans sa partie supérieure, une ouverture évasée (11) permettant l'insertion d'un boulon (4) dénommé J BOLT , coudé, avec une tête (4a) s'appuyant dans l'évasement (11) supérieur du bouclier, et une partie tige (4b), filetée partiellement à son extrémité, en traversant la base (3) par une ouverture appropriée (3a). Après mise en place, ladite partie filetée (4b) du boulon (4) se trouve être orientée côté benne ou godet à l'opposé de la partie avant du bouclier, en contact potentiel avec le matériau. Le maintien du bouclier par rapport à la base s'effectue à l'aide de rondelles (5), de ressorts (6) et d'ensemble (7) : écrous-contre écrous. Cette mise en oeuvre présente néanmoins certains inconvénients. Ils résident dans le nombre de pièces nécessaires pour assurer la liaison, à la conformation spécifique du boulon coudé J BOLT , à un mode de positionnement du boulon dans le bouclier pas toujours facile à réaliser, puis à la mise en place des moyens de serrage et de blocage du bouclier sur la base, soit autant d'opérations pas toujours très pratiques à exécuter, et avec des coûts élevés compte tenu des pièces nécessaires. Cela est d'autant plus vrai que les modifications s'effectuent in situ, avec la nécessité d'apporter un matériel spécifique. Outre le fait qu'il peut y avoir à la longue, en fonction des efforts, contraintes et sollicitations un déserrage possible des écrous de liaison, on peut observer que ceux-ci restent apparents et sont susceptibles d'être en contact avec le matériau à évacuer. Des garnissages (8) de matériau peuvent donc apparaître dans les intervalles et interstices existants, ce qui peut être une contrainte et gêne en cas de changement de bouclier. Par ailleurs, les éléments de liaison peuvent être endommagés. Selon une autre réalisation de l'art antérieur, développée par la société ESCO CORPORATION, les boucliers (1) horizontaux s'adaptent sur les lames (2) des bennes et godets et sont fixés par clavetage, tandis que les boucliers fixes sur les flancs latéraux, le sont par boulonnage (9). Les bases sont fixées à la lame par soudure, ce qui nécessite une grande précision de positionnement et la mise en place est contraignante. Les conditions de service entraînent, en même temps que les boucliers, l'usure des divers éléments que sont la lame et l'attachement ou base. La précision de positionnement en est affectée et les boucliers de remplacement ne disposent plus de la qualité de leur fixation initiale. Il y a aggravation au fur et à mesure de ces remplacements. Ainsi, selon l'art antérieur du demandeur, on rencontre de nombreux problèmes de maintenance, de pose, d'entretien et de positionnement sur la lame lors du remplacement des boucliers. Le but recherché selon l'invention était donc de s'affranchir de ces contraintes, et en particulier de la nécessité d'un besoin de précision géométrique à la mise en place de l'attachement en première installation. Un autre but recherché selon l'invention était de préserver et garantir l'environnement immédiat de la liaison bouclier/attachement, et en particulier par rapport aux matériaux environnants qui sont manipulés, traités et déplacés par les engins de travaux publics équipés des bennes et godets incluant de tels boucliers. Un autre but recherché selon l'invention était d'améliorer et faciliter la mise en place d'une liaison attachement/bouclier, par des moyens simples, avec un réglage rapide et sans l'aide d'outils mécaniques spécifiques pour assurer le verrouillage de la liaison. Un autre but recherché était de concevoir le montage du bouclier permettant la même qualité de fixation suite au premier montage et ceux ensuite qui suivent lors des changements de boucliers. Selon une première caractéristique, le dispositif de fixation de boucliers protecteurs des lames et flancs latéraux des bennes, godets et autres réceptacles d'engins de travaux publics, du type comprenant un bouclier s'appliquant sur une lame sur les flancs latéraux d'une benne ou godet, le bouclier coopérant avec un attachement solidaire de la lame ou un sur flanc par soudure, une clavette participant à la liaison de l'ensemble, est remarquable en ce que l'attachement comprend une partie corps comprenant trois zones successives, une zone autorisant l'enfilement du bouclier et sa tenue dans le sens transversal, une zone médiane constituant d'une part un dégagement transversal, permettant le passage de la clavette de liaison de l'attachement par rapport au bouclier, et une zone formant nez permettant la protection de la clavette, et d'un matériau de remplissage introduit dans des cavités lors de l'assemblage définitif bouclier sur attachement. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention illustré d'une manière non limitative aux figures des dessins où : * Les figures 1 et 2 sont des vues illustrant l'art antérieur selon une première réalisation : la figure 1 étant une vue en coupe longitudinale du dispositif de fixation d'un bouclier à une lame ; la figure 2 étant une vue en perspective du dispositif monté selon la figure 1. 'La figure 3 est une vue d'une seconde variante de réalisation de l'art antérieur montrant la fixation d'un bouclier sur un flanc latéral de benne. * La figure 4 est une vue en perspective du dispositif de liaison selon l'invention, appliqué sur une lame de benne ou de godet, le dispositif étant présenté avant montage. * La figure 5 est une vue en perspective du dispositif de liaison, selon la figure 4 après montage et positionnement final. * La figure 6 est une vue partielle illustrant la phase préalable de montage du bouclier sur la lame avec la base ou attachement après insertion libre d'une clavette de liaison. * La figure 7 est une vue en plan et en coupe partielle de la figure 6 illustrant le montage du bouclier et la position des éléments respectifs. * La figure 8 est une vue partielle illustrant la phase de fixation définitive du bouclier par rapport à la lame et l'attachement ou base. * La figure 9 est une vue en plan selon la figure 8. * La figure 10 est une vue en coupe transversale selon la ligne A-A de la figure 8. * La figure 11 est une vue de côté de l'attachement. * La figure 12 est une vue en plan de la figure 11. * La figure 13 est une vue de côté du bouclier illustrant en particulier la zone d'ouverture d'accès de la clavette. * La figure 14 est une vue de l'autre côté du bouclier illustrant en particulier la zone d'ouverture d'arrêt en position de la clavette. * La figure 15 est une vue illustrant la mise en oeuvre du bouclier selon l'attachement. * La figure 16 est une vue en plan selon la figure 15, illustrant la position des différents éléments selon la figure 15. 'La figure 17 est une vue illustrant une benne ou godet récepteurs d'un bouclier vertical. * La figure 18 est une vue de face du bouclier. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative illustrée aux figures des dessins. Le dispositif de liaison selon l'invention met en oeuvre un bouclier (11) susceptible de s'appliquer sur une lame (12), et/ou sur les flancs latéraux (13) d'une benne ou godet (14), et autres réceptacles pour engins et matériels de travaux publics. Le bouclier coopère avec un attachement ou base (15) solidaire de ladite lame ou sur un flanc par soudure. Une clavette spécifique (16) participe à la liaison et au positionnement du bouclier par rapport à l'attachement. Un matériau de remplissage (17) assure, après positionnement définitif du bouclier sur l'attachement, la liaison ferme de l'ensemble. Il convient de décrire successivement chacun des éléments, puis le mode de pose. L'attachement (15) ou base, destiné à être fixé par soudure (18) à la lame ou flanc de la benne ou godet, comprend, d'une manière monobloc, une partie corps (15a) comprenant principalement trois zones successives, à savoir une zone (Zl) permettant l'enfilement du bouclier (11) et sa tenue dans le sens transversal (15b), une zone (Z2) médiane constituant d'une part un dégagement transversal permettant le passage de la clavette (16) de liaison, puis une zone (Z3) formant nez (15d) avec un profil en rampe de configuration triangulaire par exemple, permettant la protection de la clavette (16) et du matériau de remplissage (17), ainsi qu'il sera précisé par la suite. Ledit attachement (15) comprend ainsi une plaque de fond (15e) établie sur la longueur des zones (Zl) (Z2) et déportée par rapport au plan médian et recevant à l'extrémité avant une base d'appui (15f) surélevée de plus grande largeur que la section de la plaque, en venant en débordement de celle-ci. Cette base d'appui (15f) présente une partie inclinée sous forme de rampe (15g), afin de ne pas venir en contact avec un profil complémentaire en regard à l'intérieur du bouclier, et laisse un intervalle. Le bouclier reste seulement en contact avec la partie chanfreinée (12a) de la lame. La base d'appui (15f) est susceptible de présenter une cavité (15h) d'allègement interne débordante, et donnant accès à la soudure (18) de fixation de l'attachement sur la face supérieure de la lame (12). La plaque de fond (15e) se prolonge par une partie horizontale plane (15m) qui déborde de la zone médiane de dégagement et de réception de la clavette. Le chant transversal (15n) de ladite base d'appui (15f) présente avantageusement en son milieu une nervure verticale (15p) en saillie débordant de la zone de dégagement (15b) et de réception de la clavette (16). Au delà de cette dite zone de dégagement, la plaque de fond (15e) reçoit deux talons (15n) avec des faces droites ou curvilignes en regard du chant vertical (15n) de la base d'appui (15f), les deux talons (15r) étant situés de part et d'autre de l'axe longitudinal de l'attachement. Les deux talons débordent également sensiblement de la plaque sous-jacente, dans les mêmes conditions que la base d'appui, de sorte qu'ensemble avec elle, ils constituent une zone de guidage en forme de queue d'aronde, permettant le positionnement du bouclier (11). Au delà desdits talons de la plaque de fond, l'attachement présente une forme de nez (15d) profilé s'appliquant également sur la lame et sur le plan transversal du godet ou de la benne. Le nez est de plus grande hauteur que le plan défini par la base d'appui des faces supérieures du talon et va permettre l'ajustement du bouclier en position. La partie avant du nez (15d) est effilée avec une configuration en rampe, de sorte que le matériau travaillé ne vienne pas en contact directement avec les moyens de liaison qui seront décrits par la suite. Le nez présente une section transversale plus importante que celle de la plaque et de la lame d'appui du talon associé. L'attachement qui vient d'être décrit est susceptible de permettre l'engagement d'un bouclier qui présente des formes complémentaires pour assurer la liaison et l'insertion d'une clavette de positionnement et d'un matériau de remplissage. Le bouclier réalisé monobloc (11) est conformé pour venir s'adapter, se centrer autour de l'attachement en venant jointer contre la face transversale du nez de l'attachement. Ledit bouclier présente une tête (1 la) recouvrant l'attachement et se prolongeant par une partie effilée en forme de rampe (1 lob), orientée à l'opposé de la zone de fixation du bouclier sur l'attachement. Ladite tête (lia) vient directement en regard du nez formé sur l'attachement. Le bouclier présente une semelle (lIe) inférieure, horizontale, et dans la partie médiane, le bouclier présente intérieurement deux bordures (lid) en saillies, parallèles à la semelle et disposées en regard d'une de l'autre, en définissant un espace e correspondant à la section de la plaque de fond (15e) de l'attachement. Le bouclier (11) présente ainsi deux cavités intérieures (CI-C2), reliées entre elles par le passage e entre les bordures (lld) en saillies précitées. Le volume supérieur (CI) est susceptible de recevoir le corps de l'attachement, tandis que la cavité inférieure (C2) autorise la pénétration de la lame du godet ou de la benne. Il y a ainsi une liaison en queue d'aronde entre les bordures (1 bd) en saillies et la plaque de fond (15e) et les talons (15r) formés sur le corps de l'attachement, permettant ainsi un parfait maintien du bouclier et centrage par rapport à l'attachement. A titre complémentaire, les faces latérales ou oreilles (1 le) du bouclier (11) sont agencées avec des ouvertures profilées (Ilf-Ilg) susceptibles de permettre d'insertion d'une clavette (16) profilée, qui peut-être par exemple celle décrite non limitativement dans le brevet français n 2 792 343. Les dites ouvertures (lle-llf) sont identiques ou différentes, selon les caractéristiques de la clavette. Par ailleurs, la partie supérieure dudit bouclier présente une ouverture (1 oh) permettant le remplissage des cavités après insertion de la clavette à l'aide d'un matériau de remplissage (17) tel que défini dans le brevet français n 2 792 343 ou de l'autre brevet français d'origine n 2 708 973. Il y a donc lieu d'exposer les caractéristiques de la clavette (16) selon l'invention. Cette clavette est destinée à assurer une double fonction, d'une part classique dans la liaison bouclier-attachement, et d'autre part selon l'invention de constituer le moyen servant au positionnement de l'attachement sur la lame de la benne ou du godet, avant fixation définitive par soudure. A cet effet, la clavette présente dans sa longueur, un profil extérieur curviligne (16a) susceptible de venir en regard et avec jeu, par rapport aux faces droites ou curvilignes des deux talons (15r) établis sur l'attachement (15). Par ailleurs, la clavette (16) présente dans sa longueur, côté intérieur, un profil incluant la partie médiane de la clavette, un bossage (16c) présentant une face apparente verticale (16d) destinée à être en regard de la nervure (15p) en saillie formée sur le chant transversal (15n) de la base d'appui (15f). Les autres formes et dispositions de la clavette peuvent être non limitativement celles décrites dans le brevet français n 2 792 343. Il convient dès lors d'exposer les conditions de montage du bouclier sur l'attachement, que ce soit sur la lame de la benne ou du godet ou des flancs latéraux. Initialement, le bouclier est placé en contact avec la lame ou les flancs latéraux de la benne ou du godet prévus à cet effet. L'attachement est introduit par l'arrière, en pénétrant ainsi dans la cavité supérieure (CI) du bouclier, et ce, sans recherche de position. La clavette (16) est mise en place à partir de son introduction dans l'oreille (1 le) d'accès du bouclier à partir de l'ouverture (lit) pour être positionnée ainsi dans le dégagement (15b) prévu sur le corps de l'attachement (15). Ainsi la clavette (16) est rendue solidaire du bouclier en appui sur les parties arrières (llj) desdites ouvertures formées sur les oreilles dudit bouclier. Dans cette situation de prépositionnement, la clavette (16) est totalement libre et n'a aucun appui ni sur la nervure (16p) centrale médiane, ni sur les talons (16r). La phase suivante consiste à exercer manuellement un effort de traction vers l'arrière de l'attachement selon la flèche (F) (fig 9) c'est-à-dire en direction de la benne ou du godet jusqu'à ce que la nervure (16p) médiane vienne en butée arrière contre la clavette (16). Cela donne naturellement et très facilement la bonne position de l'attachement pour sa fixation par soudure (18) à la lame ou des flancs latéraux. On réalise alors deux points de soudure (18) sur la partie arrière accessible de l'attachement pour conserver la bonne position. On démonte la clavette (16) et ensuite on retire le bouclier (11). On procède alors aux opérations complémentaires de soudure sur l'attachement pour conforter la fixation de celui-ci sur la lame des flancs latéraux du godet ou benne. Le nombre de soudures (18) est établi en conformation avec l'attachement. On a représenté aux figures des dessins lesdites soudures. L'attachement étant soudé en place sur la lame ou sur le flanc du godet ou benne, il suffit alors d'engager le bouclier autour de l'attachement et d'insérer à nouveau la clavette et d'introduire le matériau de remplissage de liaison et de retenue de la clavette avec le bouclier et l'attachement, dans les conditions envisagées dans les brevets français précités. Le matériau de remplissage se développe dans l'ensemble des cavités (CI-C2) formées entre les composants précités, afin d'obtenir la liaison souhaitée. Le démontage s'effectue soit par action mécanique sur la clavette pour la chasser et retirer le bouclier, par chauffage du matériau de remplissage pour le rendre fluide et l'évacuer. La technologie décrite dans les brevets français précités est alors utilisée. L'invention concerne le montage du bouclier sur leur attachement qui offre ainsi de nombreux avantages. La mise en place est simple et rapide. La liaison mécanique de la clavette avec le matériau de remplissage est parfaitement protégée en soi par l'assemblage des flancs spécifiques du bouclier et de l'attachement, de sorte qu'aucun matériau, gravats, pierres ou autres n'est susceptible de gêner la liaison et de s'intégrer dans les intervalles et interstices formés. Cela est la cas de l'art antérieur par exemple le brevet HENSLEY rappelé initialement. Les conditions de démontage sont par ailleurs aisées. L'attachement s'affranchit complètement d'un besoin de précision géométrique à sa mise en place de départ. La position de fixation à la lame par soudure est facilement trouvée, sans que cela nécessite aucune mesure, aucun tracé, ni précaution particulière, comme cela est le cas pour l'art antérieur. Par sa conception de mise en oeuvre pour le montage des boucliers, cet attachement permet la localité de fixation, tant au premier montage que pour ceux qui suivront lors des changements de boucliers usés. A titre complémentaire, la nervure formée sur la base d'appui pourrait être sensiblement réduite par meulage, pour garantir le jeu de montage nécessaire à toutes configurations de boucliers. REVENDICATIONS -1-Dispositif de fixation de boucliers protecteurs des lames et flancs latéraux des bennes, godets et autres réceptacles d'engins de travaux publics, du type comprenant un bouclier (11) s'appliquant sur une lame (12) sur les flancs latéraux d'une benne ou godet (14), le bouclier coopérant avec un attachement (15) solidaire de la lame ou un sur flanc par soudure, une clavette participant à la liaison de l'ensemble, caractérisé en ce que l'attachement (15) comprend une partie corps (15a) comprenant trois zones successives, une zone (Zl) autorisant l'enfilement du bouclier (11) et sa tenue dans le sens transversal, une zone (Z2) médiane constituant d'une part un dégagement transversal (15b), permettant le passage de la clavette de liaison et de l'attachement par rapport au bouclier, une zone (Z3) formant nez (15d) permettant la protection de la clavette, et d'un matériau de remplissage (17) introduit dans des cavités lors de l'assemblage définitif bouclier sur attachement. -2-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'attachement (15) comprend une plaque de fond (15e) établie sur la longueur des zones (Z1-Z2), en étant déportée par rapport au plan médian et recevant à son extrémité avant, une base d'appui surélevée (15f) de plus grande largeur en débordement de celle-ci, et en ce que ladite plaque de fond (15e) se prolonge par une partie horizontale plane (15m) débordante de la zone de dégagement (15b) et de réception de la clavette, et en ce que le chant transversal (15n) de la base d'appui présente en son milieu, une nervure verticale (15p) en saillie, débordante de la zone de dégagement (15b) de la clavette, ladite nervure constituant une butée d'appui de la clavette par rapport à une position particulière de l'attachement en regard du bouclier. -3-Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que au delà de la zone de dégagement (15b), la plaque de fond (15e) reçoit deux talons (15r) avec des faces profilées en regard du chant transversal (15n) de la base d'appui, les deux talons étant situés de part et d'autre de l'axe longitudinal de l'attachement. -4-Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux talons (15r) débordent sensiblement de la plaque de fond (15e), dans les mêmes conditions que la base d'appui (15f), de sorte à constituer une zone de guidage en forme de queue d'aronde pour le positionnement du bouclier. -5-Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2,3 et 4, caractérisé en ce que au delà desdits talons (15r), l'attachement présente une forme de nez (15d) s'appliquant sur la lame et/ou sur le plan transversal du godet ou de la benne, ledit nez ayant un profil en rampe. -6-Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la base d'appui (15f) présente une partie inclinée sous forme de rampe (15g) avec un intervalle par rapport au profil complémentaire en regard à l'intérieur du bouclier. - 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le bouclier présente une semelle (1lc) inférieure, horizontale et dans sa partie médiane, deux bordures (lid) en saillies parallèles à la semelle et disposées en regard l'une de l'autre en définissant un espace e correspondant à la section de la plaque de fond de l'attachement, ledit bouclier présentant deux cavités intérieures reliées par l'espace e avec l'une supérieure recevant le corps de l'attachement et l'autre inférieure, autorisant la pénétration de la lame, du godet ou de la benne, et en ce que lesdites bordures (1 bd) s'ajustent par rapport à la base d'appui et les talons formés sur le corps de l'attachement. -8-Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le bouclier (11) présente des oreilles latérales (1le) avec des ouvertures profilées (llf-llg) permettant l'insertion d'une clavette profilée rendue solidaire du bouclier par les parties arrières (Ij) desdites ouvertures, et en ce que la partie supérieure du bouclier présente une ouverture (1 oh) permettant le remplissage des cavités après insertion de la clavette d'un matériau de remplissage. -9-Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que la clavette (16) présente dans sa longueur un profil extérieur (16a) susceptible de venir en regard et avec jeu par rapport aux deux talons (15r) établis sur l'attachement, et en ce que la clavette présente dans sa longueur côté intérieur, un profil (16b) incluant dans la partie médiane un bossage (16c) avec face apparente (16d) venant en regard et en appui dans certaines phases de la nervure (15p) en saillies formées sur le chant transversal (15n) de la base d'appui (15f). -10-Procédé de montage d'un bouclier sur un attachement mettant en oeuvre le dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par les phases suivantes : - Mise en place du bouclier sur la lame ou flancs latéraux de la benne ou du godet ; - Introduction de l'attachement par l'arrière dans la cavité supérieure du bouclier, sans recherche de position ; - Introduction de la clavette dans la liaison bouclier-attachement ; - Exercice d'un effort de traction manuelle vers l'arrière, de l'attachement provoquant le contact et butée de la nervure médiane contre la clavette ; - Réalisation de points de soudure partiels sur la partie arrière de l'attachement correspondant à la bonne position ; - Démontage de la clavette et enlèvement du bouclier ; - Soudure complète de l'attachement sur la lame ou flancs latéraux du godet ou benne ; - Engagement du bouclier sur l'attachement ; - Insertion de la clavette ; - Insertion du matériau de remplissage en vue de la liaison définitive.