Brevet FR2939453A1 — publié le 20100611

L'invention concerne un dispositif de connexion, destiné à connecter un outil tel qu'un godet à un coupleur d'attache rapide d'un engin de travaux publics tel que, par exemple, une pelleteuse ou un chargeur. Un engin de travaux publics tel qu'un chargeur ou une pelleteuse comporte de manière habituelle un châssis monté sur chenilles ou pneus ; le châssis supporte un bras articulé par hydraulique à l'extrémité duquel est disposé un outil tel qu'un godet. La connexion de l'outil sur le bras peut se faire par un système dit rapide qui permet d'éviter toute opération manuelle. En d'autres termes, le conducteur d'engin peut depuis sa cabine réaliser la connexion et le verrouillage d'un godet sur le bras de l'engin. Un système de connexion rapide est connu, par exemple, du document EP 0 438 931. Comme indiqué dans ce document, un coupleur d'attache rapide disposé en bout du bras comporte deux crochets conçus pour coopérer avec un dispositif de connexion qui est solidaire du godet ; de plus, le système de connexion rapide possède des moyens de verrouillage automatiques, conçus pour se verrouiller sur le dispositif de connexion lors de la rotation dudit coupleur d'attache rapide. Plus particulièrement, comme on peut le voir à la figure 12, le godet 2 et le dispositif de connexion qui lui est attaché comportent une poutre 300 qui peut être saisie par les crochets. De plus, deux ouvertures 400 sont prévues dans le godet, dans lesquelles s'engagent les crochets lors de la rotation relative du coupleur d'attache rapide par rapport au dispositif de connexion. Les ouvertures autorisent ainsi un débattement angulaire important du coupleur d'attache rapide par rapport au dispositif de connexion. Quelle que soit la variante de réalisation envisagée, on constate que le dispositif de connexion présente des zones de concentration de contrainte au niveau de la poutre, au droit de chacune des ouvertures. Ainsi, des fissures peuvent apparaître au niveau de la poutre, et ce d'autant plus que le dispositif de connexion est soumis à des conditions sévères. Par ailleurs la matière transportée par le godet a tendance à s'échapper par les ouvertures. Dans ce contexte technique, un but de l'invention est de proposer un dispositif de connexion, destiné à connecter un godet à un coupleur d'attache rapide d'un bras d'un chargeur, présentant une durée de vie plus importante que celle des dispositifs conventionnels. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de connexion qui évite la perte de matière transportée par un godet. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de connexion positionné sur une face dorsale d'un godet et destiné à connecter le godet à un coupleur d'attache rapide positionné à l'extrémité d'un bras d'un engin de travaux publics ; le coupleur d'attache rapide comporte au moins un crochet conçu pour s'engager sur au moins un tourillon du dispositif de connexion dans une position accrochée dudit coupleur d'attache rapide et comporte également des moyens de verrouillage automatique conçus pour se verrouiller sur le dispositif de connexion lors de la rotation dudit coupleur d'attache rapide. De plus, le dispositif de connexion comporte une paroi tangente à chaque tourillon assurant une continuité de matière avec la face dorsale du godet. Ainsi, le dispositif de connexion possède une paroi continue ce qui présente un avantage technique sur au moins deux plans. Le dispositif de connexion selon l'invention est pourvu d'une paroi tangente au tourillon ce qui permet d'obturer des ouvertures par lesquelles de la matière chargée dans le godetù terre, sable, gravier etc. ù s'échappe dans les dispositifs de connexion traditionnels. De plus la présence d'une paroi de matière continue permet une répartition des contraintes mécaniques dans l'ensemble du dispositif de connexion. Contrairement à ce qui se produit dans un dispositif de connexion conventionnel dans lequel les contraintes mécaniques sont concentrées au niveau des tourillons, le dispositif de connexion assure une répartition des contraintes mécaniques sans pic de contrainte. L'invention offre, donc, un dispositif de connexion qui présente une longévité bien supérieure à celle des dispositifs de connexion conventionnels. Dans une forme de réalisation préférentielle de l'invention, la paroi présente une forme générale concave tangente au tourillon délimitant un logement dans lequel l'extrémité du crochet est susceptible de s'engager lors de l'accrochage du coupleur rapide sur le dispositif. En pratique, cette disposition de l'invention permet de conserver l'entière compatibilité du dispositif de connexion avec un coupleur d'attache rapide existant. Le dispositif de connexion peut, ainsi, assurer la réception de l'extrémité d'un crochet qui a besoin d'un débattement angulaire pour réaliser la connexion. Selon une disposition de l'invention, chaque tourillon présente un méplat dans sa partie tournée vers le logement, ce qui permet un dégagement aisé du crochet qui est en prise sur le tourillon. De préférence, le dispositif comporte deux tourillons coaxiaux. Le dispositif de connexion peut être doté de rampes de guidage qui encadrent chaque tourillon de manière à absorber un éventuel écart d'alignement entre le coupleur d'attache rapide et le dispositif de connexion. De manière concrète, le dispositif de connexion peut présenter un contour rectangulaire. De plus, le dispositif de connexion peut comprendre un berceau doté de deux portées constituées d'un secteur cylindrique et d'une butée de verrouillage ce qui permet de compléter le verrouillage avec le coupleur d'attache rapide. Selon une possibilité d'exécution de l'invention, au moins l'une des 15 parois est venue de moulage avec le dispositif. Il est toutefois envisageable qu'au moins l'une des parois soit rapportée sur le dispositif de connexion et soit fixé sur ce dernier par exemple par soudage. Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un outil de travaux 20 publics tel qu'un godet comprenant deux flancs latéraux et un fond en forme d'auge, le godet ayant un bord d'attaque et opposée à ce bord d'attaque une partie dorsale ; le godet présente dans sa partie dorsale un logement dans lequel vient s'insérer un dispositif de connexion tel que précité en assurant une continuité entre la paroi dorsale du godet et le dispositif de connexion. 25 Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite en référence aux figures ci annexées représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution du dispositif de connexion et d'un godet équipé de ce dispositif de connexion. Figures 1 et 2 montrent respectivement en perspective et en vue de 30 côté un dispositif de connexion selon l'invention ; Figures 3 et 4 montrent en perspective selon deux angles différents un godet équipé du dispositif de connexion selon l'invention Figures 5 à 11 montrent en coupe différentes phases de connexion d'un coupleur d'attache rapide sur un godet équipé d'un dispositif de connexion 35 selon l'invention ; Figure 12 montre un godet selon l'art antérieur. La référence 1 désigne globalement le dispositif de connexion selon l'invention. Par convention, la présente description sera faite par rapport à un référentiel XY, l'axe X constituant l'axe longitudinal du dispositif et l'axe Y constituant l'axe transversal du dispositif. Dans l'exemple de réalisation illustré sur les figures, le dispositif de connexion 1 est une pièce de fonderie qui intègre l'ensemble des fonctions qui permettent la jonction avec un coupleur d'attache rapide. Ainsi, le dispositif de connexion 1 est une pièce de fonderie métallique de forme générale rectangulaire qui vient se placer sur un godet 2. Le dispositif de connexion 1 présente les éléments fonctionnels suivants. II comprend deux tourillons 3 coaxiaux disposés au niveau d'un bord transversal du dispositif. Le dispositif de connexion 1 comprend, par ailleurs, des organes de verrouillage qui présentent la forme d'un berceau 8 en forme générale de U. Le berceau 8 est doté de deux portées 4 constituées d'un secteur cylindrique et d'une butée 5 de verrouillage. De façon spécifique à l'invention, le dispositif de connexion 1 possède de plus une paroi 6 de matière qui s'étend sur l'ensemble de l'emprise latérale du dispositif de connexion sur le godet 2. En d'autres termes, les bords longitudinaux du dispositif de connexion sont entièrement pourvus d'une paroi de matière. La paroi 6 en question possède une géométrie particulière que l'on peut apprécier notamment à la figure 2. En effet, au droit de chaque tourillon 3, la paroi 6 concave forme une cavité 7. Dans la forme de réalisation illustrée sur les figures, la paroi 6 possède un profil ayant une double courbure dont le point d'inflexion coïncide sensiblement avec le berceau 8 de verrouillage. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, il est envisagé de rapporter deux parois 6 sur le dispositif de connexion. Dans ce cas de figure les parois ne sont pas venues de moulage avec le dispositif mais sont des pièces rapportées qui peuvent être soudées au dispositif de connexion 1. On peut noter que chaque tourillon 3 pour sa partie en regard d'une cavité 7 présente un méplat 9 dont la fonction apparaîtra plus loin. Chaque tourillon 3 est, par ailleurs, encadré de deux rampes 10. 35 Les rampes extérieures 10 sont ménagées dans une collerette 12 qui est disposée dans le prolongement des bords longitudinaux du dispositif de connexion. Comme montré sur les figures, le dispositif de connexion 1 peut comprendre deux nervures 14 parallèles orientées dans la direction longitudinale du dispositif. Ces nervures 14 sont positionnées au niveau de chaque cavité de manière à rigidifier le dispositif dans une zone où la paroi présente un profil complexe créé par la cavité 7 de la paroi 6. Le dispositif de connexion 1 est conçu pour venir se placer sur un outil tel qu'un godet. Le godet 2 tel que celui qui représenté sur les figures 3 et 4, est un équipement connu en soi en forme générale d'auge, constitué de deux flancs latéraux 15 réunis par un fond 16 et un bord d'attaque généralement constitué par une lame d'usure 17 et, opposée au bord d'attaque, une partie dorsale 18 sur laquelle vient se fixer un bras 20 d'un engin de travaux public. Le godet 2 est pourvu, sur sa partie dorsale 18, d'un logement quadrangulaire ; ce logement est encadré de deux nervures 19 longitudinales et ses dimensions correspondent à celles du dispositif de connexion. Ainsi, le dispositif de connexion 1 vient s'insérer dans le logement du godet 2 et obture totalement ce dernier ; comme on peut le voir sur la figure 3 ou sur la figure 4, le godet 2, sur sa face dorsale 18, ne laisse apparaître aucune discontinuité. En d'autres termes, la face dorsale du godet 2 présente une continuité de matière sans interruption. La fixation du dispositif de fixation sur le godet 2 peut se faire, par exemple, par soudage. Comme on va le voir, cette disposition s'avère extrêmement 25 avantageuse sur de nombreux points. Le godet 2 est conçu pour être placé à l'extrémité d'un bras 20 d'un engin de travaux publics comme celui que l'on peut voir à la figure 5. Le bras 20 est équipé d'un coupleur 22 dit rapide dont le principe de fonctionnement et la structure sont connus. Le godet 2 équipé du dispositif 30 de connexion 1 est donc compatible avec des engins existants. Le coupleur rapide 22 comprend deux flasques parallèles entretoisés par une série d'arbres. Chaque flasque présente un crochet 23. Le coupleur rapide 22 est relié à l'extrémité du bras 20 par une liaison pivot P1. Le coupleur rapide 22 est également relié à une liaison pivot 35 P2 ; la liaison pivot P2 assure la liaison entre le coupleur rapide 22 et une bielle 24 qui est positionnée à l'extrémité d'un vérin 25 et est reliée à celui-ci par une liaison pivot P3. Un levier 26 soutient l'extrémité du vérin 25 en se fixant à la liaison pivot P3. Le levier 26 est monté en pivot sur le bras 20 par une liaison pivot P4. Le vérin 25 permet d'agir sur l'angle de cavage du coupleur rapide 22 en modifiant l'inclinaison du coupleur rapide par rapport à la liaison pivot P1. Le principe de fonctionnement du coupleur rapide est de permettre de fixer le godet 2 sur le bras 20 d'un engin sans l'intervention d'un opérateur. Les figures 5 à 11 montrent les étapes essentielles de l'accostage et du verrouillage du bras 20 équipé du coupleur rapide 22 sur un godet 2 équipé du dispositif de connexion selon l'invention. La figure 5 représente le bras 20 et le coupleur rapide 22 en phase d'approche, le godet 2 étant posé sur le sol. Les deux crochets 23 du coupleur rapide 22 se positionnent en regard des deux tourillons 3 du dispositif. Les rampes 10 permettent de compenser des écarts d'alignement entre le coupleur rapide 22 et le dispositif de connexion 1. Durant cette phase, le vérin 25 est rétracté de sorte que le coupleur rapide 22 se trouve proche de sa position de cavage minimale. Il est nécessaire que le coupleur rapide 22 soit cabré pour que sa partie avant n'entre pas en collision avec le dispositif de connexion 1 durant la phase d'approche. La phase d'approche se termine par un soulèvement du bras 20 les deux crochets 23 venant en appui sur chacun des tourillons 3, comme cela est illustré à la figure 6. Comme le montre la figure 6, l'extrémité de chaque crochet 23 pénètre dans la cavité 7 de la paroi du dispositif de connexion. Le godet est soulevé du sol par l'engin. Le méplat 9 permet de créer un jeu 0 entre le crochet 23 et le dispositif de connexion qui facilite l'accrochage et le décrochage du godet. Le jeu L apparaît plus clairement à la figure 7 qui montre à une échelle agrandie le coupleur rapide 22 engagé sur le dispositif de connexion. La figure 8 montre en perspective l'ensemble bras/godet en début de phase de verrouillage. Le coupleur rapide 22 pivote pour venir se verrouiller sur le berceau 8. Pour cela, le vérin 25 se déploie ce qui fait pivoter le coupleur rapide 22 par rapport aux tourillons 3; en fin de course de verrouillage, le coupleur rapide 22 vient se placer sur le berceau 8 du dispositif de connexion comme le montrent les figures 9 et 10 respectivement en coupe et en perspective. En fonctionnement, le dispositif de connexion selon l'invention combine deux avantages significatifs par rapport à un dispositif de connexion conventionnel qui possède des ouvertures notamment pour permettre le passage des crochets lors du cavage du dispositif de connexion. Le dispositif de connexion selon l'invention permet d'obturer la totalité de la face dorsale du godet sans laisser subsister d'ouverture. Ceci s'avère être un point extrêmement favorable puisque les matériaux liquides, visqueux ou pulvérulents restent entièrement contenus dans le godet. En cela, l'invention évite la perte de matériaux qui se produit inévitablement avec un dispositif de connexion conventionnel. De plus, le dispositif de connexion selon l'invention présente une longévité bien supérieure à celle d'un dispositif de connexion conventionnel. En effet, la paroi 6 de matière tangente aux tourillons permet de repartir les contraintes mécaniques dans l'ensemble du dispositif de connexion. En cela, le dispositif de connexion selon l'invention se distingue des dispositifs de connexion conventionnels dans lesquels les contraintes mécaniques se concentrent au niveau des tourillons ce qui génère l'apparition de fissures à plus ou moins brève échéance selon l'usage fait du godet. Comme il va de soi l'invention ne se limite pas à la seule forme de réalisation de dispositif de connexion, décrite ci-dessus à titre d'exemple, mais elle embrasse au contraire toutes les variantes.20 REVENDICATIONS1. Dispositif de connexion (1) positionné sur une face dorsale (18) d'un godet (2) et destiné à connecter le godet (2) à un coupleur rapide (22) positionné à l'extrémité d'un bras d'un engin de travaux publics, le coupleur d'attache rapide (22) comportant au moins un crochet (23) conçu pour s'engager sur au moins un tourillon (3) du dispositif de connexion (1) dans une position accrochée dudit coupleur d'attache rapide, et des moyens de verrouillage automatique conçus pour se verrouiller sur le dispositif de connexion (1) lors de la rotation dudit coupleur d'attache rapide, caractérisé en ce que le dispositif de connexion comporte une paroi (6) tangente à chaque tourillon (3) assurant une continuité de matière avec la face dorsale (18) du godet (2). 2. Dispositif de connexion (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi (6) présente une forme générale concave tangente au tourillon (3) délimitant une cavité (7) dans lequel l'extrémité d'un crochet (23) peut s'engager lors de l'accrochage du coupleur rapide (22) sur le dispositif. 3. Dispositif de connexion (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que chaque tourillon (3) présente un méplat (9) dans sa partie tournée vers le logement. 25 4. Dispositif de connexion (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif de connexion comporte au moins deux tourillons (3) coaxiaux. 5. Dispositif de connexion (1) selon l'une des revendications 1 à 4, 30 caractérisé en ce que le dispositif de connexion (1) est doté de rampes de guidage (10) qui encadrent chaque tourillon (3). 6. Dispositif de connexion (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des moyens de verrouillage automatique comprennent 35 un berceau (8) doté de deux portées (4) constituées d'un secteur cylindrique et d'une butée (5) de verrouillage.20 7. Dispositif de connexion (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins l'une des parois (6) est venue de moulage avec la dispositif. 8. Dispositif de connexion (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'au moins l'une des parois est rapportée sur le dispositif de connexion. 9. Godet (2) de travaux publics comprenant deux flancs (15) latéraux et un fond (16) en forme d'auge, le godet (2) ayant un bord d'attaque (17) et opposée à ce bord d'attaque une partie dorsale (18), caractérisé en ce que le godet (2) présente dans sa partie dorsale (18) un logement dans lequel vient s'insérer un dispositif de connexion selon l'une des revendications 1 à 8 assurant une continuité entre la paroi dorsale (18) du godet et le dispositif de connexion.