FR2979647A1 - Systeme mecanique comprenant un dispositif de liaison entre une piece d'usure et son support, godet d'engin de travaux publics et procede de mise en oeuvre d'un tel systeme - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système mécanique (1), comprenant un support (10), une dent (20) et un dispositif de liaison (30) entre eux. Le dispositif (30) comprend un fourreau élastique (40) muni d'une cavité interne (48) et d'une paroi externe (44) ajustable dans un logement (14) du support (10), et une clavette (50) ajustable dans la cavité (48) du fourreau (40). Le fourreau (40) et la clavette (50) sont mobiles solidairement en rotation autour d'un axe de pivotement dans le logement (14) entre une configuration d'insertion et une configuration de verrouillage, formant alors une liaison d'accouplement entre la dent (20) et le support (10). La cavité interne (48) s'étend dans le fourreau (40) suivant un axe excentrique décalé radialement par rapport à l'axe de pivotement. La cavité interne (48) est munie d'éléments de solidarisation en rotation avec des éléments d'entraînement (59) ménagés sur la clavette (50). L'invention concerne également un godet (G) d'engin de travaux publics comprenant un tel système (1), ainsi qu'un procédé de mise en oeuvre d'un tel système (1).

Description

SYSTEME MECANIQUE COMPRENANT UN DISPOSITIF DE LIAISON ENTRE UNE PIECE D'USURE ET SON SUPPORT, GODET D'ENGIN DE TRAVAUX PUBLICS ET PROCEDE DE MISE EN OEUVRE D'UN TEL SYSTEME La présente invention concerne un système mécanique comprenant un support, une pièce d'usure et un dispositif de liaison entre la pièce d'usure et son support, notamment une dent et son support appartenant à un équipement d'engin de travaux publics. L'invention concerne également un godet d'engin de travaux publics comprenant au moins un tel système. Enfin, l'invention concerne un procédé de mise en ouvre d'un tel système. Le domaine d'application de l'invention est celui des équipements d'engins de travaux publics, en particulier les godets, bennes ou autres réceptacles susceptibles de venir racler, prélever et déplacer des matériaux en vue de leur évacuation d'un lieu donné vers d'autres postes opératoires à l'aide d'engins de travaux publics.

De manière connue, un godet comporte une lame d'attaque équipée de pièces d'usure prévues pour leur capacité de pénétration du matériau et de protection des autres éléments constitutifs du godet. Sur les lames d'attaque sont fixés des supports-adapteurs disposant d'un nez profilé, tandis que les pièces d'usure sont des dents ou des boucliers qui viennent se positionner sur le support-adapteur selon une liaison précise. Cette liaison est temporaire pour autoriser le remplacement des pièces d'usure après usure. La liaison entre la pièce d'usure et son support peut être réalisée par un clavetage. Pour être performants, les dispositifs de clavetage doivent assurer une liaison rigide des éléments qu'ils réunissent. De manière classique, le montage et le démontage des clavetages s'effectuent par l'action d'outils de frappe, avec le risque de blessures pour les opérateurs. On connait également des dispositifs de clavetage qui ne requièrent pas l'usage d'outils de frappe. Dans ce cas, des équipements spéciaux contraignants sont nécessaires, notamment pour le démontage de la pièce d'usure. D'autre part, les dispositifs connus sont complexes à fabriquer et à utiliser.

FR-A-2 884 841 décrit un dispositif amélioré de liaison par clavetage entre une pièce d'usure et son support. La clavette est disposée dans un fourreau élastiquement déformable, lui-même disposé dans un logement du support. La rotation de la clavette provoque son désalignement par rapport à son axe initial et son appui, soit dans le fourreau par ancrage, soit contre des parties métalliques de la pièce d'usure et de son support. En frottant dans le fourreau, la clavette est susceptible de provoquer son usure.

Un tel dispositif de liaison est satisfaisant, mais peut être amélioré, notamment en termes de simplicité d'utilisation et de résistance à l'usure. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de liaison amélioré, permettant de s'affranchir des opérations de frappe pour le montage comme pour le démontage des pièces d'usure. En particulier, l'invention vise un dispositif de liaison par clavetage performant, fiable, résistant, simple et pratique. A cet effet, l'invention a pour objet un système mécanique, comprenant un support, une pièce d'usure et un dispositif de liaison entre la pièce d'usure et son support, notamment une dent de godet et son support qui appartiennent à un équipement d'engin de travaux publics, le dispositif de liaison comprenant : un fourreau en matériau élastiquement déformable, muni d'une cavité interne et d'une paroi externe ajustable dans un logement du support, et une clavette comportant un corps allongé suivant un axe de clavette, le corps étant ajustable dans la cavité interne du fourreau.

Le système mécanique est caractérisé en ce que le fourreau et la clavette sont mobiles solidairement en rotation autour d'un axe de pivotement dans le logement du support entre : une configuration d'insertion où la clavette est écartée de la pièce d'usure et une configuration de verrouillage où la clavette appuie contre la pièce d'usure et le fourreau appuie dans le logement du support, formant une liaison d'accouplement entre la pièce d'usure et le support, et en ce que la cavité interne s'étend dans le fourreau suivant un axe excentrique décalé radialement par rapport à l'axe de pivotement, la cavité interne étant munie d'éléments de solidarisation en rotation avec des éléments d'entraînement ménagés sur le corps de la 25 clavette. Ainsi, l'invention permet de réaliser une liaison rigide entre la pièce d'usure, notamment une dent de godet, et son support, avec une grande simplicité et des performances élevées. La clavette et le fourreau sont amovibles entre eux en configuration d'insertion et solidaires en configuration de verrouillage. De ce fait, le 30 dispositif de liaison selon l'invention est simple à fabriquer et à mettre en oeuvre. Le montage et le démontage du système mécanique sont réalisables avec un gain de temps conséquent et un risque de blessure réduit. A titre d'exemple, les éléments de solidarisation en rotation du fourreau avec la clavette sont des rainures, tandis que les éléments d'entraînement ménagés sur la clavette sont des nervures ou ailettes logées 35 dans ces rainures. La coopération entre le fourreau et la clavette, notamment entre les rainures et les ailettes, est réalisée par appui et non par frottement. Les durées de vie du fourreau et, par conséquent, du dispositif de liaison, sont améliorées par rapport aux dispositifs existants. La fiabilité de la liaison est améliorée, tandis que les coûts sont réduits à long terme. Avantageusement, le dispositif de liaison peut être mise en oeuvre au sein du système mécanique avec au moins sept pièces d'usure successives.

Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, prises isolément ou en combinaison : - Le logement du support et la paroi externe du fourreau présentent des sections transverses, dans un plan perpendiculaire à l'axe de pivotement, qui sont polygonales et sensiblement complémentaires, par exemple pentagonales ou hexagonales. - Les éléments d'entraînement comprennent au moins une ailette s'étendant parallèlement et radialement à l'axe de clavette depuis le corps de la clavette, de préférence au moins trois ailettes réparties radialement autour de l'axe de clavette. - Les éléments d'entraînement comprennent une surface extérieure du corps de la clavette, cette surface extérieure présentant une section polygonale dans un plan perpendiculaire à l'axe de clavette, par exemple une section triangulaire, carrée ou rectangulaire. - Les éléments de solidarisation comprennent au moins une rainure s'étendant parallèlement et radialement à l'axe excentrique, en direction de la paroi externe, depuis un bord de la cavité interne du fourreau. - Le corps de la clavette est allongé suivant l'axe de clavette entre une tête et un pied opposés longitudinalement, avec au moins la tête et/ou le pied qui est actionnable par un outil provoquant la rotation de la clavette et du fourreau autour de l'axe de pivotement, entre la configuration d'insertion et la configuration de verrouillage. - La tête de la clavette comprend une partie cylindrique centrée sur l'axe de clavette, la partie cylindrique dépassant partiellement de la paroi externe du fourreau dans une direction radiale à l'axe de pivotement. - La clavette a un centre de gravité situé sur l'axe de clavette, notamment l'axe de clavette constitue un axe de symétrie de la clavette. - Un élément détrompeur est ménagé en saillie sur la paroi externe du fourreau, cet élément détrompeur étant adapté pour repérer la configuration d'insertion du fourreau dans le logement du support. - Le fourreau comporte un insert métallique disposé autour de la cavité interne, l'insert métallique étant plus rapproché de la cavité interne et des éléments de solidarisation que de la paroi externe du fourreau.

L'invention a également pour objet un godet d'engin de travaux publics, comprenant au moins un système mécanique tel que mentionné ci-dessus. En pratique, le godet comprend généralement une série de supports recevant chacun une dent qui se comporte comme une pièce d'usure et est solidarisée à son support par un dispositif de liaison. En alternative, d'autres équipements d'engin de travaux publics peuvent également être équipés du système mécanique selon l'invention. Enfin, l'invention a pour objet un procédé de mise en oeuvre d'un système mécanique tel que mentionné ci-dessus. Le procédé est caractérisé en ce qu'il comprend des étapes suivantes : a) positionner le fourreau dans le logement du support, avec l'axe de pivotement et l'axe excentrique du fourreau qui sont situés sensiblement dans un plan médian du support ; b) positionner la pièce d'usure sur le support ; c) positionner la clavette dans la cavité interne du fourreau, dans la configuration d'insertion où la clavette n'a aucun contact avec la pièce d'usure ; d) faire pivoter le dispositif de liaison suivant une rotation à 180° autour de l'axe de pivotement, depuis la configuration d'insertion vers la configuration de verrouillage, avec la paroi externe du fourreau qui subit plusieurs déformations élastiques partielles successives dans le logement au cours de la rotation, e) stopper la rotation du dispositif de liaison en configuration de verrouillage, dans laquelle la clavette appuie contre la pièce d'usure et le fourreau appuie dans le logement du support, formant une liaison d'accouplement entre la pièce d'usure et le support. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un système mécanique conforme à l'invention, comprenant un support solidaire d'un godet partiellement représenté, une pièce d'usure, ainsi qu'un dispositif de liaison de la pièce d'usure et du support, ce dispositif de liaison comprenant un fourreau et une clavette ; - la figure 2 est une autre vue en perspective du système, montrant uniquement le support et le fourreau ; - la figure 3 est une vue en élévation selon la flèche III à la figure 1, la pièce d'usure n'étant pas représentée ; - la figure 4 est une vue de côté selon la flèche IV à la figure 1, montrant le dispositif de liaison dans une configuration d'insertion ; - la figure 5 est une vue analogue à la figure 4, montrant le dispositif de liaison dans une configuration de verrouillage ; - la figure 6 est une vue à plus grande échelle du détail VI à la figure 4, montrant le dispositif de liaison ajusté dans le support ; - la figure 7 est une coupe selon la ligne VII-VII à la figure 3, correspondant au détail VI de la figure 6 et montrant uniquement le fourreau ajusté dans le support ; - les figures 8, 10 et 12 sont des vues analogues à la figure 6, montrant le dispositif de liaison dans différentes configurations intermédiaires entre la configuration d'insertion et la configuration de verrouillage ; - les figures 9, 11 et 13 sont des coupes analogues à la figure 7, montrant le fourreau dans les configurations intermédiaires correspondant respectivement aux figures 8, 10 et 12; - les figures 14 et 15 sont des vues analogues aux figures 6 et 7, montrant le dispositif de liaison dans la configuration de verrouillage de la figure 5 ; - la figure 16 est une vue en perspective de la clavette appartenant au dispositif de liaison ; - la figure 17 est une vue en élévation selon la flèche XVII à la figure 16 ; - la figure 18 est une vue en perspective d'une clavette appartenant à un système mécanique conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 19 est une vue analogue à la figure 17 pour la clavette de la figure 18 ; - la figure 20 est une vue en perspective d'une clavette appartenant à un système mécanique conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention ; et - la figure 21 est une vue analogue à la figure 17 pour la clavette de la figure 20. Sur les figures 1 à 17 est représenté un système mécanique 1 conforme à l'invention, équipant un godet G d'engin de travaux publics. Le système mécanique 1 comprend un adapteur-support 10, une pièce d'usure 20 du type dent, ainsi qu'un dispositif 30 de liaison entre le support 10 et la dent 20. Le godet G est partiellement représenté à la figure 1, dans un but de simplification. Le support 10 est solidaire du godet G, tandis que la dent 20 est une pièce d'usure destinée à être démontée lorsqu'elle est trop usée par le fonctionnement du godet G. Le dispositif de liaison 30 comprend un fourreau 40 et une clavette 50, ajustables dans un logement 14 du support 10 et mobiles solidairement selon un mouvement de rotation R1 dans ce logement 14. Le dispositif 30 pivote entre, d'une part, une configuration d'insertion A où le fourreau 40 est ajusté dans le logement 14 du support 10 tandis que la clavette 50 n'a aucun contact avec la dent 20 et, d'autre part, une configuration de verrouillage B où la clavette 50 appuie contre la dent 20 tandis que le fourreau 40 appuie dans le logement 14 du support 10, formant alors une liaison d'accouplement entre la dent 20 et son support 10. La configuration d'insertion A est montrée aux figures 3, 4, 6 et 7, tandis que la configuration de verrouillage B est montrée aux figures 5, 14 et 15. La figure 1 montre une configuration d'assemblage aboutissant à la configuration d'insertion A, tandis que les figures 8 à 13 montrent des configurations intermédiaires entre les configurations A et B, alors que le dispositif 30 effectue une rotation R1 à 180°. Pour faciliter le repérage des différentes parties du système mécanique 1 dans l'espace, on définit un côté avant 2 au niveau duquel est située la dent 20, un côté arrière 3 au niveau duquel est situé le support 10, un côté supérieur 4 orienté à l'opposé du sol lorsque le système 1 est assemblé, un premier côté 5 d'insertion du dispositif 30 dans le support 10, ainsi qu'un deuxième côté 6 opposé au côté d'insertion 5. Le support 10 comprend une base 11, partiellement représentée aux figures 1 à 5, ainsi qu'un nez d'emmanchement 12 prévu pour être engagé dans une cavité de la dent 20 conformée à cet effet. En outre, un logement 13 de réception des oreilles 23 de la dent est ménagé de chaque côté 5 et 6 de la base 11. Chaque logement 13 comporte des parois situées vers l'arrière 3, le haut 4 et le bas, et est ouvert vers l'avant 2 afin de recevoir les oreilles 23. Le logement 14 s'étend à travers le nez 12, suivant un axe X14, en débouchant sur les côtés 5 et 6. Ce logement 14 est encadré par les logements 13 sur 20 les côtés 5 et 6. Le logement 14 présente une section polygonale, plus précisément hexagonale, en coupe dans un plan perpendiculaire à l'axe X14. Le logement 14 est défini par des faces planes 15 reliées par des angles 16. Les angles 16 sont obtus, concaves et légèrement arrondis. Une rainure 17 de réception d'un détrompeur 47, appartenant au fourreau 40, est ménagée parallèlement à l'axe X14 sur l'une des faces 15.

La dent 20 comprend une partie active 21 située vers l'avant 2 et une partie creuse 22 orientée vers l'arrière 3. De manière connue en soi, la partie 21 est prévue pour racler et prélever des matériaux, par exemple de la terre ou des graviers, tandis que la partie 22 est prévue pour l'emmanchement de la dent 20 sur le support 10. Plus précisément, la partie 22 comprend la cavité intérieure, non visible sur les figures 1, 4 et 5, conformée pour l'emmanchement sur le nez 12 du support 10, ainsi que les oreilles 23 qui sont orientées vers l'arrière 3 et prévues pour être reçues dans les logements 13, en contact vers le haut 4 et le bas, comme montré aux figures 4 et 5. Des orifices 24, présentant chacun une forme sensiblement cylindrique, sont ménagés dans chaque oreille 23, de part et d'autre de la dent 20 sur les côtés 5 et 6. Ces orifices 24 sont positionnés face au logement 14 lorsque la dent 20 est emmanchée sur le support 10, permettant alors la mise en oeuvre du dispositif 30 inséré dans le support 10.

Seuls l'oreille 23 et l'orifice 24 situés du côté 5 sont représentés aux figures 1, 4 et 5. L'oreille située du côté 6 est similaire à l'oreille 23 située du côté 5, tandis que l'orifice situé du côté 6 présente un diamètre réduit par rapport à l'orifice 24 situé du côté 5. En pratique, les orifices 24 sont prévus pour recevoir la clavette 50 en appui sur la dent 20 dans la configuration de verrouillage B, comme détaillé ci-après. En particulier, comme montré aux figures 1 et 5, une zone d'appui Z25 est délimitée dans l'orifice 24 situé du côté 5. De préférence, un repère 28 est agencé sur l'oreille 23 située du côté 5 afin de faciliter l'insertion de la clavette 50 dans le système 1, avec une position initiale spécifique, dans la configuration d'insertion A.

Le fourreau 40 est en matériau élastiquement déformable, par exemple en élastomère. Le fourreau 40 est allongé entre des extrémités longitudinales 41 et 42 suivant un axe central X40, qui est prévu pour être aligné avec l'axe X14 du logement 14. Dans la configuration d'insertion A, l'extrémité 41 est située du côté 5, tandis que l'extrémité 42 est située du côté 6. Cette distinction est réalisée dans un but de repérage spatial uniquement, étant entendu que les extrémités 41 et 42 sont réversibles. Le fourreau 40 comprend une paroi externe 44 de section polygonale, plus précisément hexagonale, dans un plan perpendiculaire à l'axe X40. La paroi 44 comporte des faces planes 45 reliées par des angles 46. Les angles 46 sont obtus, convexes et légèrement arrondis. Un détrompeur 47 s'étend parallèlement à l'axe X40 sur l'une des faces 45 et est prévu pour être reçu, en configuration d'insertion A, dans la rainure 17 du logement 14. L'axe X40 est équidistant des faces 45 et équidistant des angles 46, de sorte que l'axe X40 peut être considéré comme l'axe central de la paroi 44. En pratique, le logement 14 et la paroi externe 44 présentent des formes sensiblement complémentaires, de manière que le fourreau 40 puisse être ajusté dans le logement 14 du support 10.

Le fourreau 40 comprend également une cavité interne longitudinale 48 qui s'étend suivant un axe X48 excentré par rapport à l'axe X40. L'axe X48 est parallèle à l'axe X40, avec un écart excentrique e40 ménagé entre eux dans un plan perpendiculaire à l'axe X40, comme montré aux figures 2, 4 et 7. Le fourreau 40 est globalement annulaire et fermé autour de l'axe X48. Cinq rainures longitudinales 49 sont ménagées dans la cavité interne 48. Plus précisément, les rainures 49 s'étendent radialement à l'axe X48 depuis un bord de la cavité interne 48, en étant parallèles à cet axe X48. La cavité interne 48 et les rainures 49 débouchent de part et d'autre du fourreau 40, le long de l'axe excentrique X48. Les rainures 49 constituent des éléments de solidarisation en rotation R1 du fourreau 40 avec la clavette 50.

La clavette 50 est métallique, par exemple en acier. La clavette 50 comprend un corps 53 allongé suivant un axe X50 entre une tête 51 et un pied 52. Plus précisément, la tête 51 comprend une partie hexagonale 54 d'actionnement par un outil, non représenté dans un but de simplification, ainsi qu'une partie cylindrique 55 d'appui dans l'orifice 24 de la dent 20. De préférence, le pied 52 présente également une section hexagonale pour son entraînement par un deuxième outil. En alternative, la tête 51 et le pied 52 peuvent être conformés différemment, pour actionnement par d'autres types d'outils. Un repère 58 orienté du côté 5 est disposé sur la partie 54, afin d'être positionné face au repère 28 lors de l'insertion de la clavette 50 dans le fourreau 40 et le support 10, à travers l'orifice 24 situé du côté 5. Des nervures ou ailettes 59 s'étendent parallèlement à l'axe X50 sur le corps 53, radialement au corps 53, comme montré en particulier aux figures 1 et 16. Les ailettes 59 constituent des éléments d'entraînement en rotation R1 du fourreau 40 par la clavette 50. Les ailettes 59 s'étendent sur la majeure partie du corps 53, de manière à venir en prise avec une importante surface de contact contre les nervures 49 du fourreau 40. Avantageusement, les ailettes 59 sont réparties radialement tout autour de la clavette 50, pour une meilleure répartition des efforts exercés dans les nervures 49 lors de la rotation R1. Le centre de gravité de la clavette 50 est situé sur l'axe X50. A l'exception de la partie 54 et des ailettes 59, la clavette 50 est une pièce de révolution autour de l'axe X50, sans partie excentrique. Le fonctionnement du dispositif de liaison 30 équipant le système mécanique 1 est détaillé ci-après.

Dans une première étape a), le fourreau 40 est inséré par l'extrémité 42 dans le logement 14 du support 10, avec le détrompeur 47 qui est logé dans la rainure 17. Le détrompeur 47 permet une indexation du fourreau 40, ce qui permet à un opérateur de repérer facilement sa position initiale spécifique. Les extrémités 41 et 42 sont réversibles, de sorte que l'opérateur se préoccupe uniquement de l'orientation du détrompeur 47. Le fourreau 40 est ajusté dans le logement 14, avec la paroi 44 qui se déforme légèrement de façon centripète si besoin. Les faces 45 sont positionnées en regard des faces 15, tandis que les angles 46 sont positionnés en regard des angles 16. De préférence, un jeu est prévu entre la paroi 44 et le logement 14, pour faciliter l'insertion du fourreau 40 dans le logement 14. A titre d'exemple non limitatif, en fonction des dimensions du système 1, ce jeu est de l'ordre de quelques dixièmes de millimètres ou de quelques millimètres. A ce stade, l'axe central X40 et l'axe excentrique X48 du fourreau 40 sont situés sensiblement dans un plan médian Pm10 du support 10 contenant l'axe X14, comme montré aux figures 3, 4, 6 et 7. Dans une deuxième étape b), la dent 20 est positionnée sur le support 10, avec la partie active 21 qui est orientée de manière à pouvoir racler et prélever des matériaux en fonctionnement du système 1. La partie creuse 22 est emmanchée sur le nez 12, avec des plans complémentaires en appui les uns contre les autres. Les oreilles 23 sont reçues dans les logements 13 de la base 11. Sur les côtés 5 et 6, les orifices 24 laissent apparaître la cavité 48 et les rainures 49, pour l'introduction de la clavette 50. En alternative, les étapes a) et b) peuvent être inversées, dans le cas où la paroi 44 du fourreau 40 est dimensionnée pour être insérée dans le logement 14, avec ou sans déformation, en passant à travers l'orifice 24 de la dent 20. De préférence, l'opérateur place le fourreau 40 dans le support 10 avant d'emmancher la dent 20 sur le support 10. Dans une troisième étape c), la clavette 50 est insérée dans la cavité interne 48 du fourreau 40, en traversant l'orifice 24 du côté 5. Contrairement au fourreau 40, la clavette 50 présente une orientation donnée, c'est-à-dire que son introduction dans la cavité 48 est toujours effectuée avec le pied 52 qui passe en premier. Le repère 58 est positionné face au repère 28, de sorte que par la suite, l'opérateur peut repérer facilement la position relative du dispositif 30 et du support 10 lors de la rotation R1. Le pied 52 pénètre dans la cavité 48 par l'extrémité 41 et ressort de la cavité 48 au niveau de l'extrémité 42, les ailettes 59 viennent se loger dans les rainures 49, tandis que la tête 51 dépasse de la cavité 48 au niveau de l'extrémité 41. Plus précisément, la partie cylindrique 55 de la clavette 50 est positionnée dans l'orifice 24 de l'oreillette 23 située du côté 5, tandis que l'extrémité du corps 53 et le pied 52 sont positionnés dans l'autre orifice de l'oreillette située du côté 6. Les figures 3 et 4 illustrent cette configuration, la dent 20 n'étant pas représentée à la figure 3 dans un but de simplification. Dans la configuration A, la clavette 50 est ajustée dans le fourreau 40, directement au contact de la cavité interne 48, mais sans contact avec le support 10 et la dent 20, notamment sans contact avec les orifices 24. Comme montré à la figure 4, un écart eA est ménagé radialement à l'axe X50 entre la partie 55 et l'alésage intérieur de l'orifice 24 situé du côté 5. Cet écart eA est inférieur à deux fois l'écart excentrique e40. A ce stade, l'axe X50 est confondu avec l'axe X48, tandis que l'axe X40 est confondu avec l'axe X14. Le plan Pm10 comprend les axes X14, X40, X48 et X50 qui sont confondus ou parallèles entre eux, ainsi que les écarts eA et e40. En pratique, les axes X14 et X40 constituent alors les axes de pivotement du dispositif de liaison 30 au sein du système 1, comme détaillé ci-après. Dans une quatrième étape d), l'opérateur utilise un outil pour faire pivoter le dispositif 30 suivant une rotation R1 à 180° autour de l'axe de pivotement X40, depuis la configuration d'insertion A vers la configuration de verrouillage B. L'opérateur utilise au moins un outil pour exercer un couple autour de l'axe X50 sur la partie 54 de la tête 51, mais peut également utiliser un outil pour exercer un couple complémentaire sur le pied 52. La rotation R1 de la clavette 50 provoque l'appui des ailettes 59 dans les rainures 49, de sorte que le fourreau 40 pivote solidairement avec la clavette 50. Autrement dit, les ailettes 59 constituent des éléments d'entraînement en rotation du fourreau 40, en agissant sur les rainures 49 qui constituent des éléments de solidarisation en rotation du fourreau 40 avec la clavette 50. La coopération entre le fourreau 40 et la clavette 50, plus précisément entre les rainures 49 et les ailettes 59, est réalisée par appui et non par frottement, ce qui augmente la durée de vie du fourreau 40. Le passage de la configuration d'insertion A à la configuration de verrouillage B est illustré aux figures 4 à 11. En particulier, comme montré aux figures 10 et 11, la paroi externe 44 du fourreau 40 subit plusieurs déformations élastiques partielles successives dans le logement 14 au cours de la rotation R1. Plus précisément, les angles 46 se déforment au contact des parois 15, à chaque sixième de tour étant donné que le logement 14 et la paroi 44 présentent des sections hexagonales complémentaires. Dans une moindre mesure, le détrompeur 47 peut également se déformer contre les parois 15. Les « à-coups » provoqués par les déformations successives, localisées au niveau des angles 46, permet à l'opérateur de compter les tours, en plus de l'aide visuelle apportée par les repères 28 et 58. En effet, dans les conditions d'utilisation du système 1, les repères 28 et 58 sont susceptibles d'être masqués par de la poussière ou de la terre. Enfin, dans une cinquième étape e), la rotation R1 du dispositif 30 est stoppée dans la configuration de verrouillage B. Les axes X14, X40, X48 et X50 restent parallèles entre eux, à la fois la configuration d'insertion A et dans la configuration de verrouillage B. En particulier, l'axe de clavette X50 est situé, à la fois dans la configuration d'insertion A et dans la configuration de verrouillage B, sensiblement dans le plan médian Pm10 du support 10. Lors de la rotation R1, la clavette 50 pivote de 180° autour de l'axe de pivotement X40, avec son axe X50 qui est confondu avec l'axe excentrique X48. Entre sa position initiale et sa position finale, la clavette 50 s'est déplacée comme si elle avait subi une symétrie inversée par rapport à l'axe de pivotement X40, comme visible en comparant les figures 4 et 5. En outre, la partie cylindrique 55 de la clavette dépasse partiellement de la paroi externe 44 du fourreau 40, dans une direction radiale à l'axe de pivotement X40. Ainsi, la clavette 50 vient progressivement appuyer contre la dent 20 dans la deuxième moitié de la rotation R1, correspondant aux figures 12 à 15. Dans la configuration de verrouillage B, la clavette 50 appuie contre la dent 20, tandis que le fourreau 40 appuie en réaction dans le logement 14 du support 20, formant une liaison d'accouplement entre la dent 20 et le support 10. Plus précisément, une zone d'appui Z55 délimitée sur la partie 55 de la tête 51 vient appuyer contre la zone Z25 de l'orifice 24 situé du côté 5, tandis qu'une zone d'appui Z53 délimitée sur le corps 53 vient appuyer dans l'orifice de l'oreillette 23 situé du côté 6. Autrement dit, le corps 53 et la partie 55 assurent une fonction d'appui et de poussée, au niveau des zones Z53 et Z55, dans les orifices 24 de la dent 20, respectivement des côtés 6 et 5. Un écart eB est ménagé dans le plan Pm10 entre la partie 55 et l'orifice 24, à l'opposé des zones Z25 et Z55. L'écart eB est de l'ordre de deux fois l'écart eA. La clavette 50 appuie sur la dent 20 dans un premier sens dirigé de l'avant 2 vers l'arrière 3, tandis que le fourreau déformable 40 est écrasé dans le logement 14 du support 10 dans un deuxième sens opposé au premier sens, de l'arrière 3 vers l'avant 2. Grâce aux formes complémentaires du logement 14 et de la paroi 44, une rotation accidentelle du fourreau 40 et donc du dispositif 30 est empêchée.

Ainsi, lorsque des efforts sont exercés sur la partie active 21, la partie 22 de la dent 20 est retenue fermement en position d'utilisation à la fois par le dispositif de liaison 30 en configuration de verrouillage B, par le nez 12 et par les parois des logements 13 recevant les oreilles 23. Par la suite, dans une étape f) de démontage, l'opérateur peut utiliser au moins un outil, de préférence deux outils, pour faire pivoter le dispositif 30 dans un sens inverse au sens de rotation R1. Les efforts exercés par le dispositif 30 sur la dent 20 et dans le support 10 se relâchent, depuis la configuration de verrouillage B vers la configuration d'insertion A. Ensuite, le dispositif 30 peut être retiré du système 1, supprimant la liaison d'accouplement entre la dent 20 et le support 10. Ainsi, le dispositif 30 permet un démontage de la dent 20 sans marteau, après l'usure de celle-ci, par des opérations inverses au montage. Sur les figures 18 et 19 est représentée une clavette 150 appartenant à un deuxième mode de réalisation d'un système mécanique selon l'invention. La clavette 150 comprend un corps 153 qui est allongé suivant un axe X150 entre une tête 151 et un pied 152 et qui est muni de cinq ailettes 159. La clavette 150 présente un fonctionnement similaire, mais une structure différente, en comparaison avec la clavette 50 du premier mode de réalisation. La principale différence concerne le corps 153 et les ailettes 159 qui présentent, en section dans un plan perpendiculaire à l'axe X150, une forme d'étoile à cinq branches. En outre, la transition entre les ailettes 159 forme un arrondi concave. Le centre de gravité de la clavette 150 est situé sur l'axe X150. Seule la clavette 150 est représentée sur les figures 18 et 19, étant entendu que le fourreau utilisé avec cette clavette 150 présente des formes complémentaires, en particulier au niveau de la cavité interne et des rainures coopérant avec les ailettes 159. Sur les figures 20 et 21 est représentée une clavette 250 appartenant à un troisième mode de réalisation d'un système mécanique selon l'invention.

La clavette 250 comprend un corps 253 qui est allongé suivant un axe X250 entre une tête 251 et un pied 252 et qui est muni de quatre ailettes 259. La clavette 250 présente un fonctionnement similaire, mais une structure différente, en comparaison avec la clavette 50 du premier mode de réalisation. Les principales différences concerne le corps 253 et, dans une moindre mesure, la tête 251. En effet, le corps 253 présente une section carrée et non cylindrique, dans un plan perpendiculaire à l'axe X250. Les quatre ailettes 259 s'étendent radialement à l'axe X250 depuis les quatre faces latérales délimitant une surface extérieur 257 du corps parallélépipédique 253. Ainsi, les éléments d'entraînement du fourreau qui équipent cette clavette 250 sont, d'une part, les ailettes 259 et, d'autre part, la surface extérieure 257 présentant une section carrée. Par ailleurs, la tête 251 comprend une partie hexagonale 254, une partie cylindrique 255 d'appui sur la dent 20, ainsi qu'une partie cylindrique 256 de diamètre plus réduit que la partie 255. Cette partie 256 réalise la transition, suivant l'axe X250, entre la partie 255 et le corps 253, afin de simplifier la fabrication de la clavette 250. En outre, le pied 252 est plus allongé que le pied 52. Le centre de gravité de la clavette 250 est situé sur l'axe X250. Plus précisément, l'axe de clavette X250 constitue un axe de symétrie de la clavette 250. Seule la clavette 250 est représentée sur les figures 20 et 21, étant entendu que le fourreau utilisé avec cette clavette 250 présente des formes complémentaires, en particulier au niveau de la cavité interne et des rainures coopérant avec, d'une part, les ailettes 259 et, d'autre part, la surface 257. En outre, les éléments constitutifs du dispositif de liaison 30 peuvent être conformés de manière différente sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, la clavette peut être configurée d'une manière différente des clavettes 50, 150 et 250, tout en étant adaptée à la présente application. En pratique, la tête de clavette est conçue spécifiquement pour résister à l'usure du système 1 en fonctionnement, ainsi que pour résister à plusieurs montages et démontages par un outil, tandis que le corps de clavette coopère avec le fourreau 40. Pour sa part, le fourreau 40 est prévu pour coopérer avec le logement 14 et la clavette, en étant déformable, tout en présentant une résistance suffisante. En variante non représentée, la longueur de la clavette 50 suivant l'axe X50 est telle que la tête 51 et le pied 52 ne dépassent pas hors des orifices 24 des oreilles 23, lorsque le système 1 est assemblé. Comme visible sur la figure 3, les extrémités de la clavette 50 sont alors protégées dans les oreilles 23 de la dent 20.

Selon une autre variante non représentée, les parties d'actionnement par un outil du pied 52 et/ou de la tête 51 sont conformés différemment. Par exemple, la partie 55 peut comporter un évidement circulaire ou polygonal, ouvert vers l'extérieur du côté 5, facilitant la pénétration d'un outil. Selon une autre variante non représentée, le corps de la clavette 50 peut être munie de trois ailettes, ou de plus de six ailettes.

Selon une autre variante non représentée, la surface extérieure 257 de la clavette 250 peut présenter une autre section polygonale, dans un plan perpendiculaire à l'axe de clavette X250. Par exemple, la section du corps 253 et de sa surface 257 peut être triangulaire ou rectangulaire. Selon une autre variante non représentée, la clavette 250 peut être munie d'un corps qui présente une section polygonale mais pas d'ailettes. Selon une autre variante non représentée, le logement 14 et la paroi 44 peuvent présenter des formes complémentaires de section autre qu'hexagonale, par exemple avec trois, quatre, cinq côtés, ou plus de six côtés. De préférence, le logement 14 et la paroi 44 comprennent au moins cinq côtés, par exemple présentent des sections pentagonales ou hexagonales. Selon une autre variante non représentée, le logement 14 et la paroi 44 peuvent être des polygones irréguliers, et non des polygones réguliers. Selon une autre variante non représentée, le fourreau 40 peut comprendre un insert métallique, par exemple noyau dans la masse de matériau élastomère. Cet insert métallique est disposé autour de la cavité interne 48, en étant plus rapproché de la cavité interne 48 et des rainures 49 que de la paroi externe 44 du fourreau 40. La rigidité et la résistance des rainures 49, du voisinage immédiat de la cavité 48, ainsi que du fourreau 40 pris dans sa globalité, sont ainsi améliorées. Autrement dit, le fourreau 40 muni d'un insert métallique présente une durée de vie accrue.

Selon une autre variante non représentée, la paroi 44 du fourreau peut être aménagée pour faciliter sa déformation lors de la rotation R1. Par exemple, la paroi 44 peut comporter des évidements localisés, répartis par exemple sur les faces 45, produisant un affaiblissement ciblé de la paroi 44. Selon une autre variante non représentée, la cavité 48 et les rainures 49 ne sont pas débouchantes au niveau de l'extrémité 42 du fourreau 40. Dans ce cas, le fourreau 40 n'est pas réversible pour son introduction dans le logement 14. Seule la tête de clavette peut venir en appui contre la dent 20, et non le corps et/ou le pied de la clavette. Selon une autre variante non représentée, les orifices 24 ménagés dans les oreilles 23 peuvent comporter des épaulements renforcés et/ou des traitements thermiques au niveau des zones de contact avec la clavette, afin de présenter une dureté de surface accrue et faciliter le blocage de la clavette en configuration de verrouillage du dispositif. En outre, les caractéristiques techniques des différents modes de réalisation peuvent être, en totalité ou pour certaines d'entre elles, combinées entre elles. Ainsi, le dispositif de liaison peut être adapté en termes de coût et de performance.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1. Système mécanique (1), comprenant un support (10), une pièce d'usure (20) et un dispositif (30) de liaison entre la pièce d'usure (20) et son support (10), notamment une dent de godet (20) et son support (10) qui appartiennent à un équipement (G) d'engin de travaux publics, le dispositif de liaison (30) comprenant : un fourreau (40) en matériau élastiquement déformable, muni d'une cavité interne (48) et d'une paroi externe (44) ajustable dans un logement (14) du support (10), et une clavette (50 ; 150 ; 250) comportant un corps (53 ; 153 ; 253) allongé suivant un axe de clavette (X50 ; X150 ; X250), le corps étant ajustable dans la cavité interne du fourreau, le système mécanique (1) étant caractérisé en ce que le fourreau (40) et la clavette (50 ; 150 ; 250) sont mobiles solidairement en rotation (R1) autour d'un axe de pivotement (X40) dans le logement (14) du support (10) entre : une configuration d'insertion (A) où la clavette (50 ; 150 ; 250) est écartée de la pièce d'usure (20) et une configuration de verrouillage (B) où la clavette (50 ; 150 ; 250) appuie contre la pièce d'usure (20) et le fourreau (40) appuie dans le logement (14) du support (10), formant une liaison d'accouplement entre la pièce d'usure (20) et le support (10), et en ce que la cavité interne (48) s'étend dans le fourreau (40) suivant un axe excentrique (X48) décalé radialement par rapport à l'axe de pivotement (X40), la cavité interne (48) étant munie d'éléments (49) de solidarisation en rotation (R1) avec des éléments d'entraînement (59 ; 159 ; 257, 259) ménagés sur le corps (53 ; 153 ; 253) de la clavette (50 ; 150 ; 250).
2. 2. Système mécanique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le logement (14) du support (10) et la paroi externe (44) du fourreau (40) présentent des sections transverses, dans un plan perpendiculaire à l'axe de pivotement (X40), qui sont polygonales et sensiblement complémentaires, par exemple pentagonales ou hexagonales.
3. 3. Système mécanique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments d'entraînement (59 ; 159 ; 257, 259) comprennent au moins une ailette (59 ; 159 ; 259) s'étendant parallèlement et radialement à l'axe
4. 4. 10
5. 5. 15
6. 6. 20
7. 7. 25 30
8. 8. 35
9. 9. 16 de clavette (X50 ; X150 ; X250) depuis le corps (53 ; 153 ; 253) de la clavette (50 ; 150 ; 250), de préférence au moins trois ailettes réparties radialement autour de l'axe de clavette (X50 ; X150 ; X250). Système mécanique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments d'entraînement (257, 259) comprennent une surface extérieure (257) du corps (253) de la clavette (250), cette surface extérieure (257) présentant une section polygonale dans un plan perpendiculaire à l'axe de clavette (X250), par exemple une section triangulaire, carrée ou rectangulaire. Système mécanique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments de solidarisation (49) comprennent au moins une rainure s'étendant parallèlement et radialement à l'axe excentrique (X48), en direction de la paroi externe (44), depuis un bord de la cavité interne (48) du fourreau (40). Système mécanique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps de la clavette (50 ; 150 ; 250) est allongé suivant l'axe de clavette (X50 ; X150 ; X250) entre une tête (51 ; 151 ; 251) et un pied (52 ; 152 ; 252) opposés longitudinalement, avec au moins la tête et/ou le pied qui est actionnable par un outil provoquant la rotation (R1) de la clavette (50 ; 150 ; 250) et du fourreau (40) autour de l'axe de pivotement (X40), entre la configuration d'insertion (A) et la configuration de verrouillage (B). Système mécanique (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la tête (51 ; 151 ; 251) de la clavette (50 ; 150 ; 250) comprend une partie cylindrique (55 ; 155 ; 255) centrée sur l'axe de clavette (X50), la partie cylindrique (55 ; 155 ; 255) dépassant partiellement de la paroi externe (44) du fourreau (40) dans une direction radiale à l'axe de pivotement (X40). Système mécanique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la clavette (50 ; 150 ; 250) a un centre de gravité situé sur l'axe de clavette (X50), notamment l'axe de clavette (X250) constitue un axe de symétrie de la clavette (250). Système mécanique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un élément détrompeur (47) est ménagé en saillie sur la paroi externe(44) du fourreau (40), cet élément détrompeur (47) étant adapté pour repérer la configuration d'insertion (A) du fourreau (40) dans le logement (14) du support (10).
10. 10. Système mécanique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fourreau (40) comporte un insert métallique disposé autour de la cavité interne (48), l'insert métallique étant plus rapproché de la cavité interne (48) et des éléments de solidarisation (49) que de la paroi externe (44) du fourreau (40).
11. 11. Godet (G) d'engin de travaux publics, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un système mécanique (1) selon l'une des revendications 1 à 10.
12. 12. Procédé de mise en oeuvre d'un système mécanique (1) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes suivantes : a) positionner le fourreau (40) dans le logement (14) du support (10), avec l'axe de pivotement (X40) et l'axe excentrique (X48) du fourreau (40) qui sont situés sensiblement dans un plan médian (Pm10) du support (10) ; b) positionner la pièce d'usure (20) sur le support (10) ; c) positionner la clavette (50 ; 150 ; 250) dans la cavité interne (48) du fourreau (40), dans la configuration d'insertion (A) où la clavette (50 ; 150 ; 250) n'a aucun contact avec la pièce d'usure (20) ; d) faire pivoter le dispositif de liaison (30) suivant une rotation (R1) à 180° autour de l'axe de pivotement (X40), depuis la configuration d'insertion (A) vers la configuration de verrouillage (B), avec la paroi externe (44) du fourreau (40) qui subit plusieurs déformations élastiques partielles successives dans le logement (14) au cours de la rotation (R1), e) stopper la rotation (R1) du dispositif de liaison (30) en configuration de verrouillage (B), dans laquelle la clavette (50 ; 150 ; 250) appuie contre la pièce d'usure (20) et le fourreau (40) appuie dans le logement (14) du support (20), formant une liaison d'accouplement entre la pièce d'usure (20) et le support (10).