WO1992019822A1 - Ensemble dent/porte-dent destine a des tetes de fraisage - Google Patents

Ensemble dent/porte-dent destine a des tetes de fraisage Download PDF

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WO1992019822A1
WO1992019822A1 PCT/BE1992/000015 BE9200015W WO9219822A1 WO 1992019822 A1 WO1992019822 A1 WO 1992019822A1 BE 9200015 W BE9200015 W BE 9200015W WO 9219822 A1 WO9219822 A1 WO 9219822A1
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WO
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tooth
holder
main part
tooth holder
universal main
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PCT/BE1992/000015
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Norbert Guerard
Nicolas Cornely
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Magotteaux International SA
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Magotteaux International SA
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/28—Small metalwork for digging elements, e.g. teeth scraper bits
    • E02F9/2808—Teeth
    • E02F9/2816—Mountings therefor
    • E02F9/2825—Mountings therefor using adapters
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/28—Small metalwork for digging elements, e.g. teeth scraper bits
    • E02F9/2808—Teeth
    • E02F9/2858—Teeth characterised by shape

Definitions

  • the present invention relates to an assembly consisting of a tooth and the tooth holder in several parts which adapts to it, making it possible to join it to milling heads.
  • the rate of replacement of the teeth and tooth-holder elements of a milling head can be extremely high. For example, it may be necessary to replace all of these teeth and tooth holders an average of ten times a year.
  • the replacement of a tooth holder on a milling head is an operation that is both long and costly because it is necessary to weld it on the milling head.
  • the replacement of a tooth on a tooth holder must be carried out even more frequently because its wear is particularly important.
  • the teeth to be adapted on the tooth holders are essentially of two types: male type or female type.
  • the male type teeth have a handle which is introduced into a correspondingly shaped cavity of a tooth holder, while the female type teeth fit on a tooth holder having a handle which is introduced into the tooth.
  • Patent application DE-3,731,459 describes a male tooth with a handle in the shape of a truncated cone adaptable in a cavity of corresponding shape of a tooth holder consisting of two parts.
  • This tooth holder comprises a rear part secured to a milling head and a main part capable of carrying a tooth.
  • the joining of these two parts of the tooth holder is effected by an interlocking, in the form of a truncated cone, present on the main part of the tooth holder in a cavity of corresponding shape in the rear part of the tooth holder.
  • the attachment of the tooth and the different parts of the tooth holder is ensured by a device for fixing located at the base of the tooth holder.
  • this tooth / tooth holder assembly has a free surface located between the neck of the tooth and the upper edge of the main part of the tooth holder, and on which the bending and twisting forces are very marked.
  • Patent application GB-2 143 801 describes a male or female tooth which is fixed to a tooth holder in a single part by an interlocking section approximately trapezoidal.
  • the present invention aims to provide, while avoiding the drawbacks of the solutions of the prior art, a tooth / tooth holder assembly having a high resistance in bending and in torsion
  • the present invention also aims to provide a solution which allows less frequent replacement of the tooth holder on a milling head or cutter, without having to increase the frequency of replacement of the tooth adapting thereto.
  • the present invention aims to provide a solution offering an appreciable economic gain by better use of the material.
  • the invention relates to a tooth / tooth holder assembly consisting of a tooth and a tooth holder made in several parts; a rear part secured to a milling head and at least one main part capable of carrying the tooth.
  • This main part will be described hereinafter as a universal main part because it can adapt to any type of rear part, which itself depends on the type of milling head.
  • connection means between the universal main part and the rear part of the tooth holder consists essentially of an interlocking in the form of a pyramidal trunk preferably with a square or rectangular section of the universal main part of the tooth holder. engaging in a correspondingly shaped cavity in the rear part of the tooth holder.
  • the joining means between the main universal part of the tooth holder and the tooth consist of at least one rib and / or a groove of the universal main part of the tooth holder which engage in at least one groove and / or a correspondingly shaped rib of the tooth.
  • the rib ends in a tenon which engages in a correspondingly shaped cavity.
  • the solidari ⁇ tion of the tooth on the tooth holder is also effected by the introduction of the tooth handle in a central cavity of the universal main part of the tooth holder and by a notch on the handle of the tooth which fits on an external key which will then be introduced into the central cavity of the universal main part of the tooth holder.
  • the characteristics of the tooth / tooth holder assembly according to the present invention can also apply to female type teeth which have an internal cavity into which the corresponding handle of the universal main part fits. of the tooth holder.
  • the handle of the universal main part of the tooth holder has a notch on which is fitted a key which will then be introduced into the central cavity of the tooth.
  • the universal main part of the tooth holder also has at its base chamfers providing a section of welding between the two contact surfaces of the two parts of the tooth holder.
  • the tooth has at its base a skirt of flared shape which preferably has a debor ⁇ dement which is greater than the width of the tooth holder.
  • flared means that the angle relative to the central axis presented by the outer profile of the skirt at its base is significantly greater than the angle formed at the tip of the tooth, always relative to the 'central axis.
  • This provides additional wear protection for the two parts of the tooth holder and possibly a part of the milling head serving as a support for the tooth holders.
  • Another aspect of the invention relates to the tooth of the male or female type intended for the tooth / tooth holder assembly according to the invention and comprising at its base a skirt of flared shape.
  • FIG. 2 is a perspective view of the same tooth / tooth holder assembly in two parts
  • FIG. 3 and 4 respectively show a partial sectional view and an elevational view of a preferred embodiment of a set of tooth / tooth holder in two parts according to the invention
  • - Figures 5 and 6 show a tooth on which the bending forces have been taken up according to the prior art and according to the present invention
  • - Figure 7 shows another preferred embodiment of a tooth / tooth holder assembly welded to a milling head according to the invention.
  • the tooth holder has two parts: a rear part 1 adaptable in depending on the type of milling head and a main part of the universal saddle 2 capable of carrying the tooth 6.
  • the length of the universal main part 2 is clearly greater than that of the rear part 1.
  • the means of joining together between the party main universal 2 and the rear part 1 of the tooth holder consists of a socket 3 of pyramidal shape, preferably of square or rectangular section, which engages in a cavity 3 'of corresponding shape of the rear part 1 of the door -tooth.
  • This fitting 3 ensures rapid lateral and angular positioning of the main part of the saddle 2 in the rear part 1 of the tooth holder and contributes to reducing the weld section necessary for their joining.
  • This particular form of attachment advantageously allows faster replacement of the universal main part which, of part.3 of the tooth holder, undergoes the most significant wear. Indeed, on the one hand the correct repositioning during the replacement of this part of the tooth holder is facilitated by the fitting having the pyramidal shape described above and on the other hand, the reduction in the weld section makes it possible to disassemble then quickly reassemble the universal main part 2 of the rear part 1.
  • the joining means between the main universal part 2 and the tooth 6 preferably consist of ribs 20 of the tooth holder which engage in grooves 21 of corresponding shape of the tooth 6. These grooves end with lateral pins 4 which engage in cavities 5 of a corresponding shape of the tooth 6.
  • the tooth 6 which fits on the universal main part 2 of the tooth holder is a so-called male tooth having a handle 7 which is introduced into the central cavity 8 of the universal main part 2 and the connection between the tooth and the universal main part 2 of the tooth holder is also produced by a notch 9 present on the handle 7 of the tooth 6 which fits onto a key 10 which will then be introduced into the central cavity 8 of the universal main part 2.
  • These securing means allow, in augmen ⁇ both the contact surface between the different parts of the tooth holder and the tooth, to reinforce the torsional strength of the tooth / tooth holder assembly according to the invention.
  • This forward extension due to the lateral pins 4 of the tooth holder can also transmit a torsional torque and thus contributes to increasing the torsional resistance of the connection between tooth 6 and the universal main part of the tooth holder 2.
  • the means of attachment between the tooth 6 and the universal main part of the tooth holder can be constituted by the core 13 and the wings 14 of the handle 7 of the tooth 6, forming a rib which engage in cavities 15 forming a groove corresponding to the universal main part 2 of the tooth holder.
  • the extension of the universal main part 2 of the tooth holder forwards in the form of lateral pins 4 has the effect of reducing the vertical reaction of the handle 7 of the tooth 6 due to bending forces and, consequently, of reducing the maximum bending moment at the connection between the handle 7 and the tip 24 of the tooth 6.
  • the tooth of the tooth / tooth holder assembly has at its base a skirt 23 of flared shape which advantageously protects the tooth holder from wear. Indeed, the loose materials during the rotation of the milling heads are deflected by the flared shape of the tooth and the particles are projected so as not to come into direct contact with the tooth holder.
  • the skirt 23 has an overflow relative to the tooth holder, that is to say if the base H 2 of the skirt 23 of the tooth 6 is preferably between 1 and 1, 1 and 1.2 times the width H j of the holder.
  • the depth of the skirt B 2 can be understood between 1.1 and 1.2 times the depth B x of the tooth holder.
  • tooth 6 is generally made of hard steel, that is to say having a hardness of around 50 Rc while the tooth holder must be weldable to the milling head, which reality limits its hardness to around 30 Rc. 2 ° on the other hand, the actual wear of the skirt 23 does not reduce the life of the teeth 6, the duration itself being determined by the wear of the tip 24.
  • the teeth having a flared skirt allow to obtain an economic gain which can be estimated at BEF 3,000,000 per year.
  • the set tooth / tooth holder will have improved bending and torsional strength compared to the prior art due to the forward extension of the connection between the tooth and the universal main part of the tooth holder.
  • the rear part 1 of the tooth holder is preferably made according to the current forms of the state of the art. It is in the form of a nose to be welded with or without reinforcement making it possible to adapt to existing milling heads. This means, in particular, that the rear part 1 has conventionally two chamfers 15 of large section as for the tooth holders made in one piece according to the prior art.
  • this rear part 1 which is of simple shape is not frequently replaced.
  • the universal main part 2 of the tooth holder is subject to much greater wear, in particular due to imperfect contact between the tooth and the universal main part of the tooth holder which produces deterioration. progressive contact surfaces which necessitates frequent replacement of the universal main part 2.
  • the rear part 1 of the tooth holder is extended by two lugs 16 whose spacing is equal to the thickness of the milling head 17 and which are each welded to one of the faces of the milling head 17.
  • This type of more robust tooth holder is called "double leg".
  • double leg is longer to weld than the conventional nose-shaped configuration, a “double leg” tooth holder produced in two parts according to the invention, does not require positioning calibration when the main part is changed universal of the tooth holder, which allows easy replacement on site.
  • the replacement only of the universal main part of the tooth holder according to the invention is carried out in two or three hours instead of the ten to twelve hours necessary when it is necessary to replace the whole tooth holder on the head milling.
  • the shape of the universal main part 2 of the tooth holder described above is unique for all milling heads, only the rear part 1 varies according to the type of milling for which it is intended; whereas previously it was necessary to provide a complete tooth holder for each configuration of the milling head, depending on whether it had to have a nose to be welded without or with one or two reinforcements, or depending on whether it was 'a double leg tooth holder.
  • Example I
  • the rear part of the tooth holder can vary between 3.3 kg for a conventional tooth holder while the universal main part weighs 6.3 kg. If we consider that a "cutter" has 48 teeth and that on average we must make 500 replacements per cutter per year of the universal main part of the tooth holder, the amount of material saved can be estimated at a minimum at 1,650 kg per year per cutter, i.e. a saving of around 200,000 BEF per year per cutter .
  • the shape of the handle of the tooth of the tooth / tooth holder assembly according to the present invention also allows a more rational use of the material, while making it possible to strengthen the resistance of this tooth to the forces of bending and twisting.
  • the tooth described in the preferred embodiment of the invention is a tooth of the male type.
  • Those skilled in the art can easily produce a tooth / tooth holder assembly having the essential characteristics of the tooth / tooth holder assembly according to the present invention for a female type tooth.

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Abstract

La présente invention concerne un ensemble constitué d'une dent (6) et d'un porte-dent en plusieurs parties comportant une partie arrière (1) solidaire d'une tête de fraisage et au moins une partie principale universelle (2) apte à porter la dent (6) dans lequel les moyens de solidarisation entre la dent (6) et les différentes parties (1, 2) du porte-dent comprennent d'une part un emboîtement (3) en forme de tronc pyramidal, de préférence de section carrée ou rectangulaire, de la partie principale universelle (2), qui s'engage dans une cavité (3') de forme correspondante de la partie arrière (1) du porte-dent; et d'autre part au moins une nervure (20) et/ou une rainure de la partie principale universelle (2) du porte-dent qui s'engage dans au moins une rainure (21) et/ou une nervure de forme correspondante de la dent (6).

Description

ENSEMBLE DENT/PORTE-DENT DESTINÉ À DES TÊTES DE FRAISAGE Objet de 1"invention
La présente invention concerne un ensemble consti¬ tué d'une dent et du porte-dent en plusieurs parties gui s'y adapte permettant de la solidariser sur des têtes de fraisage.
Arrière-plan technologique
On utilise actuellement dans le domaine du génie civil des têtes de fraisage rotatives munies de dents métal¬ liques fixées chacune sur un porte-dent lui-même soudé à la tête de fraisage.
Pour des conditions de travail difficiles, par exemple en sol abrasif, le taux de remplacement des éléments dents et porte-dent d'une tête de fraisage peut être extrême¬ ment élevé. A titre d'exemple, il peut être nécessaire de remplacer la totalité de ces dents et porte-dent une dizaine de fois par an en moyenne. En particulier, le remplacement d'un porte-dent sur une tête de fraisage est une opération à la fois longue et coûteuse du fait qu'il est nécessaire de souder celui-ci sur la tête de fraisage. D'autre part, le remplacement d'une dent sur un porte-dent doit être effectué encore plus fréquemment du fait que son usure est particulièrement importante.
Les dents à adapter sur les porte-dent sont essen¬ tiellement de deux types: de type mâle ou de type femelle. Les dents de type mâle comportent un manche qui s'introduit dans une cavité de forme correspondante d'un porte-dent, tandis que les dents de type femelle s'adaptent sur un porte-dent présentant un manche qui est introduit dans la dent.
La demande de brevet DE-3 731 459 décrit une dent mâle avec un manche en forme de cône tronqué adaptable dans une cavité de forme correspondante d'un porte-dent constitué de deux parties.
Ce porte-dent comprend une partie arrière solidaire d'une tête de fraisage et une partie principale apte à porter une dent.
La solidarisation de ces deux parties du porte-dent s'effectue par un emboîtement, en forme de cône tronqué, présent sur la partie principale du porte-dent dans une cavité de forme correspondante de la partie arrière du porte- dent.
La solidarisation de la dent et des différentes parties du porte-dent est assurée par un dispositif de fixa¬ tion situé à la base du porte-dent.
Cependant, ces moyens de solidarisation entre la dent et les différentes parties du porte-dent ne permettent pas d'obtenir une résistance suffisante aux efforts de flexion et de torsion qui s'exercent sur la dent et sur les différentes parties du porte-dent au cours des opérations de forage.
En outre, cet ensemble dent/porte-dent comporte un surface libre située entre le col de la dent et le bord supé- rieur de la partie principale du porte-dent, et sur laquelle les efforts de flexion et de torsion sont très marqués.
Cette disposition a également pour conséquence d'entraîner une usure très importante de cette surface de la dent et de la partie principale du porte-dent. La demande de brevet GB-2 143 801 décrit une dent mâle ou femelle qui est fixée sur un porte-dent en une seule partie par un emboîtement de section approximativement trapé¬ zoïdale.
En outre, cet emboîtement offre peu de résistance aux efforts de flexion et de torsion qui s'exercent sur la dent et le porte-dent pendant les opérations de forage ou de terrassemen . Buts visés par la présente invention
La présente invention vise à propoer, tout en évitant les inconvénients des solutions de l'état de la technique, un ensemble dent/porte-dent possédant une impor- tante résistance en flexion et en torsion
La présente invention vise également à fournir une solution qui permet un remplacement moins fréquent du porte- dent sur une tête de fraisage ou cutter, sans pour cela devoir augmenter la fréquence de remplacement de la dent s'y adaptant.
Par conséquent, la présente invention vise à four¬ nir une solution offrant un gain économique appréciable par une meilleure utilisation de la matière. D'autres buts et avantages apparaîtront dans la description qui suit.
Principaux éléments caractéristiques de la présente invention
L'invention concerne un ensemble dent/porte-dent constitué d'une dent et d'un porte-dent réalisé en plusieurs parties; une partie arrière solidaire d'une tête de fraisage et au moins une partie principale apte à porter la dent.
Cette partie principale sera qualifiée ci-après de partie principale universelle du fait qu'elle peut s'adapter à tout type de partie arrière, elle-même fonction du type de tête de fraisage.
Le moyen de solidarisation entre la partie princi¬ pale universelle et la partie arrière du porte-dent est essentiellement constitué par un emboîtement en forme de tronc pyramidal de préférence à section carrée ou rectangu- laire de la partie principale universelle du porte-dent s'engageant dans une cavité de forme correspondante dans la partie arrière du porte-dent.
Les moyens de solidarisation entre la partie prin¬ cipale universelle du porte-dent et la dent sont constitués par au moins une nervure et/ou une rainure de la partie principale universelle du porte-dent qui s'engagent dans au moins une rainure et/ou une nervure de forme correspondante de la dent. De préférence, la nervure se termine par un tenon qui s'engage dans une cavité de forme correspondante.
En outre, si la dent est de type mâle, la solidari¬ sation de la dent sur le porte-dent s'effectue également par l'introduction du manche de la dent dans une cavité centrale de la partie principale universelle du porte-dent et par une encoche présente sur le manche de la dent qui vient s'adapter sur une clavette externe qui sera ensuite introduite dans la cavité centrale de la partie principale universelle du porte- dent. II est bien entendu que les caractéristiques de l'ensemble dent/porte-dent selon la présente invention peu¬ vent également s'appliquer aux dents de type femelle qui possèdent une cavité interne dans laquelle s'emboîte le manche correspondant de la partie principale universelle du porte-dent. Dans ce cas, le manche de la partie principale universelle du porte-dent possède une encoche sur laquelle vient s'adapter une clavette qui sera ensuite introduite dans la cavité centrale de la dent.
La partie principale universelle, du porte-dent comporte également à sa base des chanfreins offrant une sec¬ tion de soudure entre les deux surfaces de contact des deux parties du porte-dent.
Selon une forme d'exécution particulièrement préfé¬ rée de l'ensemble dent/porte-dent, la dent comporte à sa base une jupe de forme évasée qui présente de préférence un débor¬ dement qui est supérieur à la largeur du porte-dent.
De manière générale, le terme évasé signifie que l'angle par rapport à l'axe central que présente le profil extérieur de la jupe à sa base est nettement supérieur à l'angle formé à la pointe de la dent, toujours par rapport à l'axe central.
De cette façon, on observe que le flux de matières abrasives générées par le travail des dents est sensiblement dévié par cette forme évasée et que les particules abrasives sont de ce fait évacuées sans qu'elles n'entrent en contact direct avec les deux parties du porte-dent.
Ceci permet d'obtenir une protection anti-usure supplémentaire des deux parties du porte-dent et éventuellement d'une partie de la tête de fraisage servant de support aux porte-dent.
Un autre aspect de l'invention concerne la dent du type mâle ou femelle destinée à l'ensemble dent/porte-dent selon l'invention et comprenant à sa base une jupe de forme évasée. Brève description des figures
La présente invention sera décrite en détail à l'aide des figures annexées pour lesquelles: - la figure 1 représente une vue en coupe partielle le long de l'axe longitudinal d'un ensemble dent/porte-dent en deux parties selon la présente invention;
- la figure 2 est une vue en perspective du même ensemble dent/porte-dent en deux parties;
- les figures 3 et 4 représentent respectivement une vue en coupe partielle et une vue en élévation d'une forme d'exécution préférée d'un ensem¬ ble dent/porte-dent en deux parties selon l'invention;
- les figures 5 et 6 représentent une dent sur laquelle les forces de flexion ont été reprises selon l'art antérieur et selon la présente invention; - la figure 7 représente une autre forme d'exécution pré¬ férée d'un ensemble dent/porte-dent soudé sur une tête de fraisage selon l'invention. Description détaillée d'un mode d'exécution préféré de l'in¬ vention Selon le mode d'exécution préféré de l'invention, représenté dans les figures 1 à 4, le porte-dent comporte deux parties: une partie arrière 1 adaptable en fonction du type de la tête de fraisage et une partie principale univer¬ selle 2 apte à porter la dent 6. La longueur de la partie principale universelle 2 est nettement plus importante que celle de la partie arrière 1.
Le moyen de solidarisation entre la partie principale universelle 2 et la partie arrière 1 du porte-dent est constitué d'un emboîtement 3 de forme pyramidale , de préférence à section carrée ou rectangulaire, qui s'engage dans une cavité 3' de forme correspondante de la partie arrière 1 du porte-dent.
Cet emboîtement 3 assure un positionnement axial latéral et angulaire rapide de la partie principale univer¬ selle 2 dans la partie arrière 1 du porte-dent et contribue à réduire la section de soudure nécessaire à leur solidarisa- tion.
Néanmoins, afin de renforcer la liaison entre la partie arrière 1 et la partie principale universelle 2 du porte-dent, cette dernière présente en outre des chanfreins
12 offrant une section de soudure relativement faible entre les surfaces de contact des deux parties du porte-dent.
Cette forme particulière de solidarisation permet de manière avantageuse un remplacement plus rapide de la partie principale universelle qui, des partie.3 du porte-dent, subit l'usure la plus importante. En effet, d'une part le repositionnement correct lors du remplacement de cette partie du porte-dent est faci¬ lité par l'emboîtement ayant la forme pyramidale décrite précédemment et d'autre part, la réduction de la section de soudure permet de désassembler puis de réassembler rapidement la partie principale universelle 2 de la partie arrière 1. Les moyens de solidarisation entre la partie prin¬ cipale universelle 2 et la dent 6 sont constitués de préfé¬ rence par des nervures 20 du porte-dent qui s'engagent dans des rainures 21 de forme correspondante de la dent 6. Ces rainures se terminent par des tenons 4 latéraux qui s'enga¬ gent dans des cavités 5 d'une forme correspondante de la dent 6.
Selon le mode d'exécution préféré décrit aux figu¬ res 1 à 7, la dent 6 qui s'emboîte sur la partie principale universelle 2 du porte-dent est une dent dite mâle présentant un manche 7 qui est introduit dans la cavité centrale 8 de la partie principale universelle 2 et la solidarisation entre la dent et la partie principale universelle 2 du porte-dent est également réalisée par une encoche 9 présente sur le manche 7 de la dent 6 qui vient s'adapter sur une clavette 10 qui sera ensuite introduite dans la cavité centrale 8 de la partie principale universelle 2. Ces moyens de solidarisation permettent, en augmen¬ tant la surface de contact entre les différentes parties du porte-dent et de la dent, de renforcer la résistance à la torsion de l'ensemble dent/porte dent selon l'invention.
Cette extension vers l'avant due aux tenons laté- raux 4 du porte-dent peut également transmettre un couple de torsion et contribue ainsi à augmenter la résistance à la torsion de la liaison entre la dent 6 et la partie principale universelle du porte-dent 2.
De la même manière, les moyens de solidarisation entre la dent 6 et la partie principale universelle du porte- dent peuvent être constitués par l'âme 13 et les ailes 14 du manche 7 de la dent 6, formant une nervure qui s'engagent dans des cavités 15 formant une rainure de forme correspon¬ dante de la partie principale universelle 2 du porte-dent. L'extension de la partie principale universelle 2 du porte-dent vers l'avant sous forme de tenons latéraux 4 a pour effet de réduire la réaction verticale du manche 7 de la dent 6 due aux efforts de flexion et, par conséquent, de réduire le moment de flexion maximale à la liaison entre le manche 7 et la pointe 24 de la dent 6.
Selon une forme d'exécution particulière, la dent de l'ensemble dent/porte-dent possède à sa base une jupe 23 de forme évasée qui permet de protéger avantageusement le porte-dent de l'usure. En effet, les matières détachées lors de la rota¬ tion des têtes de fraisage sont déviées par la forme évasée de la dent et les particules sont projetées de manière à ne pas entrer en contact direct avec le porte-dent.
Ce résultat est plus facilement obtenu si la jupe 23 présente un débordement par rapport au port-dent, c'est-à- dire si la base H2 de la jupe 23 de la dent 6 est de préfé¬ rence comprise -entre 1,1 et 1,2 fois la largeur Hj du porte- dent. De même la profondeur de la jupe B2 peut être comprise entre 1,1 et 1,2 fois la profondeur Bx du porte-dent.
Ainsi, on observe que de manière avantageuse une déviation progressive des matières abrasives de l'axe central de la dent induira peu ou pas de contact avec le porte-dent. En particulier, cette déviation progressive est obtenue si l'angle par rapport à l'axe central ( ∑, βχ) de la pointe 24 de la dent est compris entre 5 et 15e tandis que l'angle que présente le profil extérieur de la jupe 23 à la base de celle-ci ( 2, β2) est nettement supérieur à l'angle ( χ, R± ) , par exemple compris entre 30 et 45°.
De plus, si le flux de particules abrasives use la jupe, cette usure ne porte pas à conséquence pour deux raisons:
1° elle est faible du fait que la dent 6 est généralement réalisée en un acier dur c'est-à-dire présentant une dureté d'environ 50 Rc alors que le porte-dent doit être soudable à la tête de fraisage ce qui en réalité limite sa dureté à environ 30 Rc. 2° d'autre part l'usure même de la jupe 23 ne réduit pas la durée de vie des dents 6, la durée étant elle-même déter¬ minée par l'usure de la pointe 24.
De cette manière, l'usure apparaissant sur la jupe 23 est chaque fois éliminée lors du remplacement total de la dent dont la pointe 24 est érodée. Cette protection permet de multiplier la durée de vie du porte-dent par au moins un facteur 3.
A titre d'exemple, il n'est pas rare de devoir remplacer entièrement tous les porte-dent une dizaine de fois par an. Les frais occasionnés par un tel remplacement de tous les porte-dent, c'est-à-dire le prix des pièces elles- mêmes plus le prix du soudage sur la tête de fraisage peut être estimé à BEF 400.000 par remplacement.
Par conséquent, il est aisé de calculer qu'avec des ensembles dent/porte-dent selon la présente invention les dents présentant une jupe de forme évasée permettent d'obte¬ nir un gain économique qui peut être estimé à BEF 3.000.000 par an. Ainsi qu'on l'a déjà précisé précédemment, l'ensem¬ ble dent/porte-dent présentera une résistance en flexion et en torsion améliorée par rapport à l'art antérieur du fait de l'extension vers l'avant de la liaison entre la dent et la partie principale universelle du porte-dent.
En particulier, on a comparé les efforts de flexion apparaissant sur une dent selon l'art antérieur (figure 5) et sur une dent selon la présente invention (figure 6).
Dans le premier cas, il apparaît que c'est la partie tronconique qui seule peut reprendre l'effort de flexion F tandis que dans le cas de l'ensemble dent/porte- dent selon la présente invention, l'effort de flexion est repris par les tenons et l'arrière de la partie tronconique. En outre, pour une même sollicitation à la pointe de la dent, les réactions aux appuis et donc les pressions de contact entre la dent et la partie principale universelle du porte-dent sont plus faibles avec l'ensemble dent/porte- dent selon la présente invention qu'avec l'ensemble dent/ porte-dent de l'état de la technique. II s'en suit qu'avec l'ensemble dent/porte-dent selon la présente invention, on obtient une détérioration plus lente des surfaces de contact entre la dent et la partie principale universelle du porte-dent.
La partie arrière 1 du porte-dent est de préférence réalisée selon les formes actuelles de l'état de l'art. Elle se présente sous la forme d'un nez à souder avec ou sans renfort permettant de s'adapter aux têtes de fraisage exis¬ tantes. Ceci signifie, en particulier, que la partie arrière 1 présente de manière classique deux chanfreins 15 de forte section comme pour les porte-dent réalisés en une pièce selon l'art antérieur.
Il convient de noter que de manière avantageuse, selon la présente invention, cette pièce arrière 1 qui est de forme simple n'est pas fréquemment remplacée. Par contre la partie principale universelle 2 du porte-dent est soumise à une usure bien plus importante, en particulier due au contact imparfait entre la dent et la partie principale universelle du porte-dent qui produit une détérioration progressive des surfaces de contact ce qui rend nécessaire le remplacement fréquent de la partie principale universelle 2.
Selon une autre variante d'exécution préférée de l'ensemble dent/porte-dent de l'invention représentée à la figure 7, la partie arrière 1 du porte-dent est prolongée par deux pattes 16 dont l'écartement est égal à l'épaisseur de la tête de fraisage 17 et qui sont soudées chacune à une des faces de la tête de fraisage 17. Ce type de porte-dent plus robuste est appelé "double leg". Bien que cette configuration
"double leg" soit plus longue à souder que la configuration en forme de nez classique, un porte-dent "double leg" réalisé en deux parties selon l'invention, n'exige pas de calibrage de positionnement lorsqu'on change la partie principale universelle du porte-dent, ce qui permet facilement son remplacement sur chantier.
En outre, vu le poids de ce type de porte-dent et le long cordon de soudure entre la partie arrière du porte- dent et sa tête de fraisage, la réalisation en deux parties du porte-dent apporte un gain de temps et un gain de matière particulièrement important dans le cas d'une configuration "double leg" en deux parties.
En effet, le remplacement uniquement de la partie principale universelle du porte-dent selon l'invention s'ef- fectue en deux ou trois heures au lieu des dix à douze heures nécessaires lorsqu'il faut remplacer tout le porte-dent sur la tête de fraisage.
De manière avantageuse, la forme de la partie principale universelle 2 du porte-dent décrite ci-dessus est unique pour toutes les têtes de fraisage, seule la partie arrière 1 varie en fonction du type de fraisage auquel elle est destinée; alors qu'auparavant il était nécessaire de prévoir un porte-dent complet pour chaque configuration de tête de fraisage, selon que celle-ci devait présenter un nez à souder sans ou avec un ou deux renforts, ou selon qu'il s'agissait d'un porte-dent "double leg". Exemple I
Pour une longueur totale de la dent de 290 mm, on obtient selon les exemples représentés respectivement aux figures 5 et 6:
Figure imgf000013_0001
L2 = 200 mm L3 = 130 mm L4 = 160 mm
Pour la dent de l'art antérieur (fig. 5),
Figure imgf000013_0002
Pour la dent selon la présente invention (fig. 6) :
Figure imgf000013_0003
Si l'on compare les efforts de flexion, on observe que FR2: 0,554 FR1, c'est-à-dire que la résistance à la flexion pour une dent selon la présente invention est amélio¬ rée d'un facteur 2. Comme les réactions d'appuis et les pressions de contact sont inversement proportionnelles à la distance séparant les points d'appuis extrêmes du manche sur le porte- dent, l'ensemble dent/porte-dent selon l'invention en résis¬ tant mieux aux forces de flexion et de torsion, s'use moins vite que les ensembles dent/porte-dent de l'état de la tech¬ nique. Exemple II
De manière avantageuse, on observera également une meilleure utilisation de la matière du porte-dent selon la présente invention. En effet, les quantités de matière écono¬ misées varient en fonction du type de porte-dent et des conditions de travail rencontrées. A titre d'exemple, on peut citer les chiffres suivants:
Dans le cas d'un porte-dent classique d'une seule pièce, celui-ci pèse 9,6 kg.
Dans le cas d'un porte-dent en deux pièces selon l'invention, la partie arrière du porte-dent peut varier entre 3,3 kg pour un porte-dent classique tandis que la partie principale universelle pèse 6,3 kg. Si l'on considère qu'un "cutter" comporte 48 dents et qu'en moyenne on doit effectuer 500 remplacements par cutter et par an de la partie principale universelle du porte-dent, la quantité de matière économisée peut être estimée au minimum à 1.650 kg par an et par cutter, soit une économie d'environ 200.000 BEF par an et par cutter.
De plus, la forme du manche de la dent de l'ensem¬ ble dent/porte-dent selon la présente invention permet égale¬ ment une utilisation plus rationnelle de la matière, tout en permettant de renforcer la résistance de cette dent aux forces de flexion et de torsion.
Ainsi, pour un manche d'une dent à section rectan¬ gulaire de 112 x 80 mm de côté et possédant deux rainures de 45 mm de largeur et de 40 mm de profondeur, le moment de résistance de ce manche peut être calculé de la manière suivante:
I = _|___^_2! - 40.45* = 9.Q62.437 π 12 12 e = -ii2- = 56 mm 2
Moment de résistance w =* — ≈ 161.829 mm3 e pour une surface S = 112 x 80 - 40 x 45 = 7.160 mm2. Pour obtenir un moment de résistance équivalent avec un manche à section circulaire, la surface de la section du manche devrait être de: irr.3
W = *--_=r- = 161. 829 πtm3 32 d = 118,128 mm
Figure imgf000014_0001
c'est-à-dire, une surface nettement supérieure à la surface de la section du manche de la dent.
De manière générale, il convient de noter que les modes d'exécution préférés de l'invention sont décrits uni- quement à titre illustratif et l'homme de l'art pourra aisé¬ ment y apporter des améliorations évidentes.
La dent décrite dans le mode d'exécution préféré de l'invention est une dent du type mâle. L'homme de l'art pourra aisément réaliser un ensemble dent/porte-dent présentant les caractéristiques essentielles de l'ensemble dent/porte-dent selon la présente invention pour une dent de type femelle.

Claims

REVENDICATIONS
1. Ensemble constitué d'une dent (6) et d'un porte- dent en plusieurs parties comportant au moins une partie arrière (1) solidaire d'une tête de fraisage et au moins une partie principale universelle (2) apte à porter la dent (6) caractérisé en ce que les moyens de solidarisation entre la partie principale universelle (2) et la partie arrière (1) du porte-dent sont constitués par un emboîtement (3) en forme de tronc pyramidal, de préférence de section carrée ou rec- tangulaire, de la partie principale universelle (2), qui s'engage dans une cavité (3') de forme correspondante de la partie arrière (1) du porte-dent; et en ce que les moyens de solidarisation entre la dent (6) et la partie principale universelle (2) sont constitués par au moins une nervure (20) et/ou une rainure de la partie principale universelle (2) du porte-dent qui s'engagent dans au moins une rainure (21) et/ou une nervure de forme correspondante de la dent (6) .
2. Ensemble selon la revendication 1 caractérisé en ce que la nervure (20) se termine par un tenon (4) qui s'engage dans une cavité (5) de forme correspondante de la dent (6) .
3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2 caracté¬ risé en ce que les moyens de solidarisation entre la dent (6) et la partie principale universelle (2) du porte-dent sont constitués par le manche (7) de la dent (6) introduit dans une cavité centrale (8) de la partie principale universelle (2) du porte-dent et par une encoche (9) présente sur le manche (7) de la dent (6) qui vient s'adapter sur une cla¬ vette 10 qui sera ensuite introduite dans la cavité centrale (8) de la partie principale universelle (2) du porte-dent.
4. Ensemble selon l'une quelconque des revendica¬ tions 1 à 3 caractérisé en ce que les moyens de solidarisa¬ tion entre la dent (6) et la partie principale universelle (2) du porte-dent sont constitués par le manche de la partie principale universelle du porte-dent introduit dans une cavité centrale de la dent et par une encoche présente sur le manche de la partie principale universelle du porte-dent qui vient s'adapter sur une clavette qui sera ensuite introduite dans la cavité centrale de la dent.
5. Ensemble selon l'une quelconque des revendica¬ tions précédentes caractérisé en ce que la partie principale universelle (2) comporte des chanfreins (12) offrant une section de soudure entre les deux surfaces de contact des deux parties (1, 2) du porte-dent.
6. Ensemble selon l'une quelconque des revendica¬ tions précédentes caractérisé en ce que la partie arrière (1) du porte-dent est prolongée par deux pattes (16) dont l'écar- tement est égal à l'épaisseur de la tête de fraisage (17) et qui sont soudées chacune à une des faces de la tête de frai¬ sage (17).
7. Ensemble selon l'une quelconque des revendica¬ tions précédentes caractérisé en ce que la dent (6) comporte à sa base une jupe (23) de forme évasée.
8. Ensemble selon l'une quelconque des revendica¬ tions précédentes caractérisé en ce que la base de la jupe (23) de forme évasée de la dent (6) présente un débordement qui est supérieur à la largeur du porte-dent.
9. Ensemble selon l'une quelconque des revendica¬ tions précédentes caractérisé en ce que la base (H2, B2) de la jupe (23) est entre 1,1 et 1,2 fois supérieure à la lar¬ geur (H- ou à la profondeur (B- du porte-dent.
10. Ensemble selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes caractérisé en ce que l'angle par rapport à l'axe central de la dent (al r β- formé à la pointe (24) de la dent est compris entre 5 et 15° alors que l'angle ( 2, β2) que forme le profil extérieur de la jupe de la dent à sa base est compris entre 30 et 45°.
11. Dent (6) du type mâle ou femelle destinée à un ensemble dent/porte-dent selon l'une quelconque des revendi¬ cations 1 à 10 caractérisée en ce qu'elle comprend à sa base une jupe (23) de forme évasée.
12. Dent selon la revendication 11 caractérisée en ce que l'angle ( 2, β2) par rapport à l'axe central que pré¬ sente le profil extérieur de la jupe (23) à sa base est supé¬ rieur à l'angle ( 2, β-) par rapport à l'axe central, formé à la pointe (24) de la dent.
13. Dent selon la revendication 12 caractérisée en ce que l'angle ( χ, β- par rapport à l'axe central formé à la pointe (24) de la dent (6) est compris entre 5 et 15° et que l'angle (α2, β2) par rapport à l'axe central que présente le profil extérieur de la jupe (23) à sa base est compris entre 30 et 45°.
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