Brevet FR2872231A1 — publié le 20051230

L'invention est relative à un dispositif de solidarisation de deux pièces mécaniques. L'invention est particulièrement utile dans son application à la prise d'outils de travail pour engins ou machines de travaux publics. Le document FR 2 475 160 décrit un dispositif formant prise d'outil automatique pour excavateurs, chargeurs, machines de terrassement ou autres. Ce dispositif comprend un porte-outil adaptable à l'extrémité de l'équipement de travail de la machine et de conformation adaptée à cet outil, ainsi qu'un organe de verrouillage sollicité normalement vers une position de travail correspondant à un engagement de l'organe de verrouillage derrière une butée de l'outil. L'organe de verrouillage consiste en un levier à deux bras monté à pivotement par un axe entre des plaques latérales du porte-outil et soumis à l'action d'un ressort le sollicitant vers sa position de travail et d'engagement derrière une butée fixée sur l'outil. Un vérin pneumatique ou hydraulique ou un moyen équivalent relié au circuit de la machine de travaux publics peut être monté de façon à agir sur l'autre bras de ce levier de verrouillage pour commander son déplacement et son effacement. Le document FR 2 475 160 permet ainsi une prise automatique d'outil grâce à une opération effectuée à partir de la cabine de l'opérateur, en actionnant un dispositif pouvant être adapté à l'extrémité d'un équipement de travail d'une machine de travaux publics,. Compte tenu de l'augmentation des efforts admissibles et des portées des machines de travaux publics, le dispositif du document FR 2 475 160 qui donnait satisfaction devient maintenant inefficace en raison du risque de matage des faces de contact et d'une augmentation correspondante du jeu de verrouillage. La présence d'un jeu de verrouillage est nécessaire en raison des tolérances de fabrication et de l'obligation de permettre un mouvement rotatif d'amplitude faible entre les pièces solidarisées lors de leur dégagement. Sous l'action d'efforts importants, ce jeu d'amplitude faible provoque un matage des faces de contact qui entraîne à son tour une augmentation du jeu de verrouillage et une augmentation du mouvement relatif des pièces. Ces augmentations cumulatives amplifient les effets dynamiques et entraînent une détérioration des pièces pouvant conduire à un risque de blocage ou de déverrouillage. Un but de l'invention est de remédier aux inconvénients de l'état de la technique connu, en fournissant un nouveau dispositif de solidarisation de deux pièces mécaniques, en empêchant une augmentation du jeu de verrouillage et en interdisant toute détérioration ou disfonctionnement de l'assemblage des pièces solidarisées. L'invention a pour objet un dispositif de solidarisation de deux pièces mécaniques comportant des moyens de guidage relatif, du type comportant un moyen basculant de verrouillage dont l'extrémité active bloque un moyen de butée d'une des deux pièces, caractérisé par le fait que le moyen basculant de verrouillage comporte un assemblage d'un corps basculant, d'un organe de verrou et d'au moins un moyen de déplacement et de poussée sur l'organe de verrou, de manière à annuler le jeu relatif des deux pièces mécaniques et éviter leur détérioration par matage. Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention: - l'organe de verrou est guidé longitudinalement dans le corps basculant entre une position rentrée correspondant à la désolidarisation des deux pièces mécaniques et une position sortie de poussée et d'appui relatif correspondant à la solidarisation des deux pièces mécaniques, - le corps comporte deux glissières de guidage de l'organe de verrou, - au moins un moyen de déplacement et de poussée présente une 20 conformation en coin de poussée, - au moins un moyen de déplacement et de poussée est actionné par un moyen de puissance pneumatique, ou hydraulique ou électrique ou magnétique ou un moyen équivalent commandable à distance par un opérateur, - chaque conformation en coin de poussée coopère avec une extrémité de 25 l'organe de verrou inclinée selon un angle assurant l'inéversibilité, même en cas de chute de puissance, - l'organe de verrou est un organe à rappel automatique vers la position rentrée de désolidarisation, - le dispositif comporte un moyen élastique de rappel automatique en position 30 rentrée de l'organe de verrou, - l'extrémité active de l'organe de verrou présente une conformation destinée à empêcher le basculement du moyen de verrouillage vers une position de désolidarisation, - l'extrémité active de l'organe de verrou présente une conformation inclinée à la fois dans le sens empêchant le basculement du moyen de verrouillage vers une position de désolidarisation et dans le sens empêchant la création d'un jeu relatif entre les deux pièces mécaniques. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: - La figure 1 représente schématiquement, une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de l'art antérieur en position d'engagement relatif de deux pièces destinées à être solidarisées. - La figure 2 représente schématiquement, une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de l'art antérieur en position de solidarisation de deux pièces 15 mécaniques. - La figure 3 représente schématiquement, une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 2 d'un dispositif de l'art antérieur en position de solidarisation de deux pièces mécaniques. - La figure 4 représente schématiquement, une vue partielle de dessus d'un 20 dispositif selon l'invention en position de solidarisation. - La figure 5 représente schématiquement, une vue en coupe longitudinale selon la ligne V-V de la figure 4 d'un dispositif selon l'invention en position de solidarisation. - La figure 6 représente schématiquement une vue partielle de dessus d'un 25 dispositif selon l'invention en position de dégagement. En référence aux figures 1 à 3, les éléments identiques ou fonctionnellement équivalents sont repérés par des chiffres de référence identiques. Le dispositif de l'art antérieur représenté aux figures 1 à 3 est similaire ou fonctionnellement équivalent au dispositif de verrouillage du document 30 FR 2 475 160. Ce dispositif de l'art antérieur comporte une première pièce 1 destinée à être solidarisée à une deuxième pièce 2 après engagement et guidage relatif dans une conformation appropriée de la pièce 1. La première pièce 1 porte un axe 3 supportant à pivotement un levier de 5 verrouillage 4. La première pièce 1 présente également une rainure 5 de guidage assurant l'engagement de la deuxième pièce 2 dans le sens de la flèche 6. Le levier 4 de verrouillage peut être maintenu en position haute par un moyen approprié symbolisé par la flèche 7: ce moyen peut être un moyen élastique du genre ressort, un actionneur pneumatique, électrique ou hydraulique ou un moyen équivalent relié à un circuit de puissance d'une machine non représentée. Après avoir engagé la deuxième pièce 2 dans le sens de la flèche 6 jusqu'à venir en butée sur un épaulement 8 de la première pièce 1, le levier de verrouillage 4 peut être rabattu dans le sens de la flèche 9 par un moyen non représenté, de manière à empêcher tout recul notable de la deuxième pièce 2 dans le sens opposé à la flèche 6. A cet effet, l'extrémité active 4a du levier 4 de verrouillage est maintenu en position derrière un moyen de butée 2a de la deuxième pièce 2. Pour permettre le fonctionnement de ce dispositif de l'art antérieur, il est nécessaire de prévoir un jeu j entre le moyen de butée 2a et l'extrémité active 4a du levier de verrouillage 4. La présence de ce jeu j permet par conséquent un mouvement relatif d'amplitude faible entre les pièces 1 et 2 au cours du travail accompli par l'assemblage des pièces 1 et 2. L'amplification progressive de ce mouvement relatif et du matage des faces 2a et 4a en contact au cours d'efforts importants entraîne rapidement une détérioration du dispositif et un mauvais fonctionnement pouvant aller jusqu'au blocage ou jusqu'au déverrouillage du dispositif. En référence aux figures 4 à 6, les éléments identiques ou fonctionnellement équivalents sont repérés par des chiffres de référence identique. Le dispositif selon l'invention représenté aux figures 4 à 6 présente des degrés 30 de liberté permettant une modification de la conformation interne du moyen de verrouillage en vue d'annuler le jeu nécessaire à la solidarisation des pièces mécaniques 1 et 12. A cet effet, le levier de verrouillage 4 des figures 1 à 3 est modifié de manière à permettre d'assemblage d'une première pièce 1 à une deuxième pièce 12 présentant 5 une pente 12a de verrouillage inclinée en arrière par rapport à la direction 6 d'insertion de la figure 1. Un ensemble 14 de verrouillage est articulé au moyen de deux bouts d'axe 13a, 13b sur la première pièce 1 et comporte des éléments internes déplaçables entre eux. La pièce 14 de verrouillage comporte ainsi un corps 15 présentant un évidement central muni de moyens de guidage transversal et longitudinal. Le corps 15 comporte des glissières longitudinales 15a, 15b assurant le guidage d'un organe 16 de verrouillage apte à se déplacer longitudinalement dans le sens de la flèche 17 ou dans le sens opposé à la flèche 17. Le déplacement dans le sens de la flèche 17 est provoqué par la poussée d'un coin 18a ou 18b sur l'interface arrière 16a, formant un plan incliné, de la pièce 16. Le déplacement de l'organe 18a ou 18b formant coin de déplacement est obtenu à l'aide d'un moyen de puissance quelconque: par exemple un actionneur électrique, hydraulique ou mécanique ou un moyen équivalent relié à une source de puissance interne ou externe par l'intermédiaire d'une tubulure ou liaison 19a ou 19b. Un coin 18a ou 18b peut par exemple être solidarisé à la tige d'un vérin hydraulique, mécanique ou électrique par l'intermédiaire d'une goupille 20a ou 20b, mais tout autre moyen provocant le déplacement des organes 18a, 18 b peut être utilisé sans sortir du cadre de la présente invention. Le déplacement des coins 18a ou 18b assure le déplacement par poussée dans le sens de la flèche 17 en appliquant ainsi un effort important à l'interface 12a-16b de la face 12a de plan incliné de la deuxième pièce 12 et d'une extrémité active 16b de l'organe 16 formant verrou. 2872231 6 Cette poussée effective de contact permet ainsi d'annuler constamment le jeu j représenté à la figure 1 et évite ainsi tout matage des faces en regard pouvant conduire à un disfonctionnement ou à une détérioration du dispositif. Pour dégager l'organe 16 formant verrou, il convient de déplacer un coin 18a ou 18b dans le sens correspondant au dégagement, de manière à permettre à un moyen élastique 19a ou 19b du genre ressort de dégager l'organe 16 de verrou de manière à permettre la levée du levier 14 et le dégagement relatif de la première pièce 1 et de la deuxième pièce 12. Le fonctionnement du dispositif est le suivant: la deuxième pièce 12 est 10 placée en position d'engagement par rapport à la rainure 5 de la première pièce 1 puis est déplacée par glissement relatif dans le sens de la flèche 6 des figures 1 et 5. Après venue en butée de la pièce 12 sur l'épaulement 8 de la première pièce 1, l'assemblage 14 préalablement soulevé lors du passage de la deuxième pièce 12 est abaissé dans le sens de la flèche 9 des figures 2 et 5 par moyen de type connu en soi. Lors de cet abaissement de l'assemblage 14, la longueur hors tout de l'assemblage représenté à la figure 6 est réduite au minimum en raison du rappel interne de l'organe de verrou 16 par un moyen 19a ou 19b. Le moyen 19a ou 19b peut être un moyen élastique du genre ressort, mais peut également comporter un ou plusieurs actionneurs actifs, mécaniques, électriques, hydrauliques, magnétiques, pneumatiques ou autres. Lorsque l'assemblage 14 est positionné derrière la pente 12a avec un jeu prédéterminé par construction, l'extension ou le télescopage de l'organe 16 de verrou est provoqué dans le sens de la flèche 17 par un actionneur, par exemple par un coin 18a ou 18b ou un moyen équivalent apte à exercer une poussée dans le sens de la flèche 17 et permettant d'annuler le jeu relatif entre les pièces 1 et 12. La sortie de l'organe 16 de verrou dans le sens de la flèche 17 provoquant une poussée et une annulation du jeu relatif des pièces solidarisées) et 12 provoque également une augmentation de la longueur de l'assemblage 14. On choisit de préférence une conformation autobloquante pour assurer une 30 position stable du dispositif lors du verrouillage: à cet effet, il suffit de choisir un angle de pente 16a assurant l'irréversibilité. Le choix de cet angle de pente permet ainsi un verrouillage stable et sûr des pièces 1 et 12, même en cas de perte de puissance des organes assumant le déplacement des coins 18a et 18b de verrouillage. Le dispositif selon l'invention assure l'annulation du jeu de manière permanente, mais permet également le rattrapage du jeu après un nombre important de cycles de fonctionnement, grâce à la poussée exercée dans le sens de la flèche 17 par les moyens actifs 18a ou 18b de déplacement. Le choix d'une pente 12a de butée inclinée en sens inverse du sens 6 d'insertion d'une pièce 12 à solidariser interdit tout soulèvement accidentel de l'assemblage 14 et empêche le démontage de la deuxième pièce 12 sans réduction préalable de la longueur de l'assemblage 14 d'une valeur suffisante pour séparer l'extrémité active 16b de la pente 12a et permettre le soulèvement de l'assemblage 14 dans le sens de la flèche 7 de la figure 1. A partir de la position de verrouillage représentée à la figure 5, la désolidarisation des pièces 1 et 12 s'effectue en plusieurs étapes. La première étape consiste en une action de l'opérateur sur les organes 18a et 18b formant coins de déplacement pour écarter les coins de déplacement 18a, 18b jusqu'à la position de la figure 6. Ce déplacement transversal des organes 18a, 18b formant coins permet ensuite le déplacement longitudinal de l'organe 16 de verrou dans le sens opposé à la flèche 17. La rentrée de l'organe 16 de verrou à l'intérieur des glissières 15a, 15b peut être assurée par un moyen élastique ou un moyen équivalent de commande faisant intervenir une source de puissance externe. Après réduction de la longueur de l'assemblage 14 grâce à la rentrée de l'organe 16 de verrou, l'assemblage 14 peut être soulevé dans le sens de la flèche 7 de la figure 1 opposé au sens de la flèche 9 des figures 2 et 5 par un moyen quelconque non représenté. Après dégagement de l'assemblage 14, la deuxième pièce 12 peut également être dégagée par coulissement, par un moyen quelconque non représenté ou par gravité, sous l'action de son propre poids. L'invention décrite en référence à un mode de réalisation particulier n'y est nullement limité, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre et l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de solidarisation de deux pièces mécaniques (1, 12) comportant des moyens (5) de guidage relatif, du type comportant un moyen (14) basculant de verrouillage dont l'extrémité active (16b) bloque un moyen de butée (12a) d'une (12) des deux pièces (1, 12), caractérisé par le fait que le moyen (14) basculant de verrouillage comporte un assemblage (14) d'un corps (15) basculant, d'un organe (16) de verrou et au moins un moyen (18a ou 18b) de déplacement et de poussée (17) sur l'organe (16) de verrou, de manière à annuler le jeu (j) relatif des deux pièces mécaniques (1, 12) et éviter leur détérioration par matage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'organe (16) de verrou est guidé longitudinalement dans le corps (15) basculant entre une position rentrée correspondant à la désolidarisation des deux pièces mécaniques (1, 12) et une position sortie de poussée et d'appui relatif correspondant à la solidarisation des deux pièces mécaniques (1, 12). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que le corps (15) comporte deux glissières (15a, 15b) de guidage de l'organe (16) de verrou. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'au moins un moyen (18a ou 18b) de déplacement et de poussée (17) présente une conformation en coin (18a ou 18b) de poussée. 5. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 4, caractérisé par le fait qu'au moins un moyen (18a ou 18b) de déplacement et de poussée (17) est actionné par un moyen de puissance pneumatique, ou hydraulique ou électrique ou magnétique ou un moyen équivalent commandable à distance par un opérateur. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé par le fait que chaque conformation en coin (18a ou 18b) de poussée coopère avec une extrémité (16a ou 16b) de l'organe (16) de verrou inclinée selon un angle assurant l'inéversibilité, même en cas de chute de puissance. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'organe (16) de verrou est un organe à rappel automatique vers la position rentrée de désolidarisation. Io 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le dispositif comporte un moyen élastique (19a ou 19b) de rappel automatique en position rentrée de l'organe (16) de verrou. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'extrémité active (16b) de l'organe de verrou (16) présente une conformation destinée à empêcher le basculement (7) du moyen de verrouillage vers une position de désolidarisation. 10. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 9, caractérisé par le fait que l'extrémité active (16b) de l'organe (16) de verrou présente une conformation inclinée à la fois dans le sens empêchant le basculement (7) du moyen de verrouillage vers une position de désolidarisation et dans le sens empêchant la création d'un jeu relatif entre les deux pièces mécaniques (11, 12).