Brevet FR2885974A1 — publié le 20061124

PROCEDE D'ASSEMBLAGE D' UN AXE D'ARTICULATION AVEC UNE PLAQUETTE D'ARRET POUR DESCONSTRUCTIONS INCLUANT DEUX ELEMENTSORIENTABLES L'UN PAR RAPPORT A L'AUTRE L'invention se rattache au secteur technique des composants nécessaires et permettant les différents mouvements relatifs de deux éléments d'engins de travaux publics, l'un par rapport à l'autre et, en particulier éléments de machines, bras articulés, attache pieds et têtes de vérins et autres constructions de ce type. Pour la compréhension de l'invention, on fait référence en particulier au problème posé dans l'application des axes d'articulation pour les engins de travaux publics. Pour effectuer les opérations de terrassement, bien connues, entraînant des sollicitations mécaniques fortes, les engins de travaux publics sont équipés, au niveau en particulier de leur bras, avec des axes d'articulation qui sont traités avec des traitements de surface spécifiques. On a représenté figure 1, à titre schématique, et dans un exemple d'application, un engin de travaux publics avec son bras (1) articulé par rapport au châssis porteur (2), l'extrémité du bras recevant la partie benne de raclage (3) ou autre. On a représenté figure 2, au titre de l'art antérieur, un axe d'articulation (4) équipant l'engin de la figure 1 par exemple. L'axe (4) permet ainsi l'articulation du bras (1) par rapport au châssis, les moyens de roulement n'étant pas représentés. Cet axe présente, d'un côté, un prolongement (4a) de plus petite section pénétrant et traversant une plaquette d'arrêt (5), cette plaquette étant fixée par tous moyens appropriés sur la face en regard du châssis. La plaquette d'arrêt présente des ouvertures (5a - 5b) pour le passage de l'axe (4) et de sa fixation.La liaison de la plaquette (5) par rapport à l'axe (4) et de son prolongement (4a) en particulier en débordement de la plaquette est effectuée par un cordon de soudure (6), ou soudure par friction ou peut être réalisée par liaison mécanique telle que par goupilles. La liaison de la plaquette (5) sur l'élément fixe (2) du châssis porteur du bras (1) s'effectue par un emmanchement sur une portée (7) ou par boulonnage. Les inconvénients rencontrés sont liés à l'exécution des soudures et de la peinture, en particulier de la plaquette. Sur le premier aspect, l'axe d'articulation (4), en égard de ses sollicitations, fait l'objet de traitement de surface, or la nécessité d'assurer la liaison, par exemple, par le cordon de soudure entraîne une opération de pré-chauffe avec une détérioration de la zone active trempée par induction de l'axe sur plusieurs millimètres, côté plaquette d'arrêt. Cette zone est de l'ordre de 15 mm. Le second inconvénient relatif à la peinture réside dans le fait que la plaquette d'arrêt doit avoir un aspect esthétique de couleur s'intégrant avec la présentation colorée des bras du châssis de l'engin de travaux publics. Cette opération de peinture s'effectue lorsque la plaquette est soudée ce qui entraîne des opérations ou des interventions peu pratiques, avec la nécessité d'assurer la protection des parties actives environnantes. Le coût de cette intervention reste élevé avec un temps d'intervention et de préparation important. Face à ces inconvénients, le demandeur a développé un procédé d'assemblage qui ne modifie pas la qualité technique de l'axe d'articulation dans son intégralité et intégrité et qui réduise le temps d'intervention pour l'opération de peinture qui intègre une opération de soudure laser par points de la plaquette d'arrêt. Cela est définit dans la demande de brevet FR 03.13560 lui appartenant. En pratique, les essais effectués ont fait apparaître certaines contraintes dues à la fragilité de l'assemblage en cas d'opération de soudure laser mal faites en présentant des risques de détérioration en créant des déséquilibres lors de l'exercice des pressions inhérents aux conditions de fonctionnement et des sollicitations des engins de travaux publics équipés de tels avantages. Par ailleurs, cette technologie reste relativement coûteuse à mettre en u̇vre. Sans la remettre en cause, le demandeur a voulu cependant améliorer encore la qualité de l'assemblage et dans des conditions économiques d'obtention satisfaisantes. Selon une première caractéristique de l'invention, le procédé d'assemblage de l'axe d'articulation sur une plaquette d'arrêt pour des constructions incluant deux éléments orientables l'un par rapport à l'autre est remarquable en ce que la plaquette d'arrêt présentant deux méplats opposés disposés par rapport à son ouverture d'assemblage et d'immobilisation pour le passage de l'axe d'articulation est préalablement traitée par électro-zinguage selon un traitement anti-corrosion, puis elle est montée en extrémité de l'axe d'articulation et solidarisée à l'axe par une opération de sertissage s'effectuant partiellement autour de ladite ouverture d'assemblage en assurant un ancrage et blocage en rotation avec élimination du jeu,puis seule la face apparente de ladite plaquette est peinte pour être en harmonie d'esthétique avec les éléments de la construction considérée, et en ce que l'ensemble obtenu plaquette d'arrêt - axe d'articulation est ensuite monté sur la construction réceptrice considérée. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention illustrée aux figures des dessins où : - la figure 1 est une vue à caractère schématique illustrant, dans un exemple d'application, un engin de travaux publics avec identification d'un axe d'articulation de bras, - la figure 2 est une vue en plan illustrant le montage de l'axe d'articulation selon l'art antérieur, - la figure 3 est une vue à caractère schématique de l'application du procédé de sertissage dans l'application de l'invention, - la figure 4 représente une vue en plan de la plaquette d'arrêt, - la figure 4A représente l'engagement de l'axe dans l'ouverture d'assemblage de la plaquette avant sertissage, - la figure 4B est une vue selon la figure 4A après sertissage avec poinçon cylindrique selon la section F.F de la figure 4C, - la figure 4C est une vue en coupe selon la ligne A.A de la figure 4,- la figure 5 représente une vue en plan de la plaquette d'arrêt, - la figure 5A représente l'engagement de l'axe dans l'ouverture d'assemblage de la plaquette avant sertissage, - la figure 5B est une vue selon la figure 5A après sertissage avec poinçon droit selon la section F.F de la figure 5C, - la figure 5C est une vue en coupe selon la ligne B.B de la figure 5. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative illustrée aux figures des dessins. La plaquette d'arrêt (5) est montée sur l'axe d'articulation (4) par l'ouverture d'assemblage (5a) qui présente deux méplats opposés (5al) (5a2) parallèles, et une ouverture (5b) s'engageant sur une portée de liaison et de centrage (7) établie sur l'élément châssis sur lequel s'articule le bras de l'engin de travaux publics. La plaquette d'arrêt (5) est préalablement traitée dans son intégralité par électro-zinguage pour lui donner un traitement anti-corrosion contre la rouille et n'étant pas obligatoirement à re-protéger par peinture. Cette plaquette d'arrêt montée sur l'axe (4) est solidarisée, selon l'invention, à celui-ci par l'exécution d'une opération de sertissage de sa face apparente après montage qui s'effectue partiellement autour de l'ouverture d'assemblage de l'axe et permettant une liaison active entre la plaquette d'arrêt et l'axe. Cette opération s'effectue à l'aide d'un poinçon qui permet : d'une part, d'assurer par pression un remplissage du logement correspondant au jeu (J) existant entre la plaquette et le bout de l'arbre, d'autre part, de former une collerette qui tient lieu d'arrêt en translation. L'effet conjugué permet le blocage de la plaquette sur l'axe (4). En se référant aux figures 4, 4A, 4B, 4C, 5, 5A, 5B, 5C, deux variantes de réalisation de l'opération de sertissage ont été illustrées, soit à l'aide d'un poinçon (P) cylindrique, soit à l'aide d'un poinçon (P) droit qui s'effectue partiellement autour de l'ouverture (5a) d'assemblage de l'axe (4). Dans le premier cas, la partie remplie (S) de matière assurant le blocage après sertissage se trouve sur les parties curvilignes (5a3) (5a4) de l'ouverture (5a) entre les parties (5al) (5a2) formant méplats. Dans le second cas, la partie remplie (S) de matière assurant le blocage après sertissage se trouve sur les parties méplates (5al) (5a2) ellesmêmes en assurant le blocage de la plaquette. Par ailleurs, et comme illustré aux dessins, le sertissage s'effectue sans ou avec contre dépouille formée sur l'axe. L'opération de sertissage étant faite, on procède ensuite à la peinture de la plaquette d'arrêt seulement dans sa partie apparente extérieure pour être en harmonie de présentation avec les éléments d'articulation respectifs de l'engin de travaux publics. L'autre face de la plaquette d'arrêt qui a été traitée préalablement et qui n'est pas apparente n'a plus besoin d'être peinte, ce qui facilite et réduit le temps d'intervention. L'ensemble plaquette d'arrêt - axe d'articulation est ensuite monté sur la construction réceptrice appropriée et la plaquette est solidarisée au châssis fixe de celle-ci, et de manière connue. Suivant la pression exercée, le jeu (J) est rempli soit en totalité pour des plaquettes minces, soit en partie, selon la hauteur (h) pour des plaquettes épaisses (voir figures 4C, 5C). La solution, selon l'invention, apporte une plus grande sécurité en résistance, un meilleur équilibre des forces et des tenues lors des sollicitations. Un autre avantage réside dans le fait que l'opération de sertissage n'entraîne pas de modification de la qualité technique de l'axe d'articulation au niveau des traitements thermiques effectués (trempe induction notamment). L'invention trouve ainsi de nombreuses applications et, par exemple, sur des bras articulés d'engins de travaux publics, pour des articulations d'éléments de machines (bras, roues, pivots,...) pour des attaches pieds et têtes de vérins et, de manière générale, toute construction impliquant l'utilisation d'une plaquette d'arrêt sur un axe d'articulation. REVENDICATIONS -1- Procédé d'assemblage de l'axe d'articulation sur une plaquette d'arrêt (5) pour des constructions incluant deux éléments orientables l'un par rapport à l'autre caractérisé en ce que la plaquette d'arrêt présentant deux méplats (5al - 5a2) opposés disposés par rapport à son ouverture d'assemblage et d'immobilisation (5a) pour le passage de l'axe (4) d'articulation est préalablement traitée par électro-zinguage selon un traitement anti-corrosion, puis elle est montée en extrémité de l'axe d'articulation et solidarisée à l'axe par une opération de sertissage s'effectuant partiellement autour de ladite ouverture d'assemblage en assurant un ancrage et blocage en rotation avec élimination du jeu, puis seule la face apparente de ladite plaquette est peinte pour être en harmonie d'esthétique avec les éléments de la construction considérée,et en ce que l'ensemble obtenu plaquette d'arrêt - axe d'articulation est ensuite monté sur la construction réceptrice considérée. -2- Procédé, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie remplie (S) de matière assurant le blocage après sertissage se trouve sur les parties curvilignes (5a3) (5a4) de l'ouverture (5a) entre les parties (5al) (5a2) formant méplats. -3- Procédé, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie remplie (S) de matière assurant le blocage après sertissage se trouve sur les parties méplates (5al) (5a2) elles-mêmes en assurant le blocage de la plaquette.