Dispositif d'attache rapide d'un outil de machine d'excavation

Abstract

 La présente invention concerne un dispositif d'attache rapide d'un outil à l'extrémité du bras d'une pelle hydraulique, comportant une partie inférieure, appelée mâchoire (1), destinée à la prise de l'outil, une partie supérieure, appelée support (2), liée au bras de la pelle par des moyens de fixation, la mâchoire (1) comportant à l'une de ses extrémités un arbre à cames (31) en liaison pivot avec au moins une came (3), et à son autre extrémité deux crochets (11a,11b) semi-circulaires liés entre eux par au moins un pont transversal (16,17), et caractérisé en ce que la partie inférieure et la partie supérieure du dispositif sont deux pièces distinctes liées rigidement par des moyens de fixation.

Description

[0001] La présente invention a pour objet un dispositif permettant l'attache rapide d'un outil, godet ou analogue, à l'extrémité du bras articulé d'une machine d'excavation ou pelle hydraulique.

[0002] Il est connu par le brevet n° FR 2 657 596 délivré à Morin Frères un tel dispositif d'attache rapide d'un godet sur une pelle hydraulique. Le dispositif enseigné est un coupleur qui permet la fixation d'un godet sur l'extrémité du bras articulé de l'engin sans l'intervention d'une autre personne que le conducteur de l'engin, et sans que celui-ci ait à quitter sa cabine. Le coupleur est fixé au bras articulé par un axe et aux biellettes présentes sur le bras par un deuxième axe, et comporte deux crochets venant s'arrimer sur deux formes complémentaires présentes sur le godet. Le coupleur comporte un système de verrouillage réalisé par une ou plusieurs cames rotatives à ressort qui viennent serrer un arbre présent sur le godet, un arbre du coupleur servant de support aux cames de verrouillage venant prendre appui sur un berceau présent sur le godet.

[0003] Un tel dispositif est fiable et performant mais doit prendre en compte la grande variété de dimensions et de cinématiques différentes des bras articulés des pelles hydrauliques. Cela exige du fabricant de proposer un coupleur adapté à chaque modèle de pelle hydraulique, ce qui impose des stocks de pièces importants pour pouvoir répondre aux commandes dans des délais acceptables.

[0004] La présente invention a pour objet de proposer un coupleur ayant le même principe de fonctionnement et la même cinématique d'accrochage, mais d'une conception différente permettant une production plus rapide et plus économique.

[0005] Cet objectif est atteint par un dispositif d'attache rapide d'un outil à l'extrémité du bras articulé d'une pelle hydraulique, comportant une partie inférieure, appelée mâchoire, destinée à la prise d'un godet, une partie supérieure, appelée support, liée au bras de la pelle par des moyens de fixation, la mâchoire comportant à l'une de ses extrémités un arbre à cames en liaison pivot avec au moins une came, et à son autre extrémité deux crochets semi-circulaires liés entre eux par au moins un pont transversal , la partie inférieure et la partie supérieure du dispositif étant deux pièces distinctes liées rigidement par des moyens de fixation et caractérisé en ce que la mâchoire est obtenue à partir d'une pièce de fonderie monobloc, comportant deux bossages à l'extrémité opposée aux crochets destinés à être traversés par deux perçages pour servir de supports à l'arbre à cames , un pont transversal étant situé à la jonction de la partie droite et de la partie courbe de la mâchoire.

[0006] Selon une autre particularité, le dispositif est caractérisé en ce que la surface intérieure des crochets est une surface de révolution de section trapézoïdale isocèle dont la petite base constitue le diamètre minimum, matérialisant ainsi une rampe facilitant la coopération avec deux surfaces complémentaires présentes sur une poutre située au sommet du godet

[0007] Selon une autre particularité, le dispositif est caractérisé en ce que le support est composé de deux plaques identiques découpées qui comportent chacune deux perçages destinés au montage de deux axes, l'un de liaison avec le bras articulé, l'autre de liaison aux biellettes.

[0008] Selon une autre particularité, le pont, proche de la jonction de la partie droite de la mâchoire avec la partie courbe des crochets, sert à maintenir sensiblement parallèles entre elles les oreilles qui constituent le support.

[0009] Selon une autre particularité, le dispositif est caractérisé en ce que la mâchoire et le support sont liés par une pluralité de vis grâce à des trous filetés présents sur les surfaces de la mâchoire en contact avec le support, le support étant pourvu de deux semelles liées deux plaques par soudure, lesdites semelles comportant des perçages destinés aux vis de fixation, rendant ainsi l'ensemble support-mâchoire démontable.

[0010] Selon une autre particularité, le dispositif est caractérisé en ce que la mâchoire et son support sont liés par soudure.

[0011] Selon une autre particularité, le dispositif est caractérisé en ce que les cames de verrouillages sont liées chacune à l'une des deux extrémités d'un ressort cylindrique de torsion enroulé autour de l'arbre de support des cames, l'autre extrémité du ressort étant lié audit arbre, l'action des ressorts tendant à faire pivoter les cames dans le sens du verrouillage.

[0012] Selon une autre particularité, le dispositif est caractérisé en ce que les cames de verrouillage comportent un logement cylindrique ouvert d'axe parallèle à l'axe de rotation des cames, permettant par l'introduction d'un levier de déverrouillage, de contrer l'action du (des) ressort(s) et ainsi déverrouiller les cames.

[0013] Selon une autre particularité, le dispositif est caractérisé en ce que chaque came comporte un dispositif de déverrouillage hydraulique permettant un déverrouillage automatique des cames.

[0014] Selon une autre particularité, le dispositif est caractérisé en ce que la partie supérieure du dispositif comporte deux oeillets destinés à la manutention de charges par l'engin porteur.

[0015] L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus clairement à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :

• les figures 1a et 1b montrent une vue en perspective de la mâchoire, respectivement vue de dessus et vue de dessous,
• les figures 2a et 2b montrent respectivement une vue désassemblée et une vue assemblée du dispositif, dans une variante de réalisation où la mâchoire et le support sont assemblés par soudure,
• -les figures 3a et 3b montrent respectivement une vue désassemblée et une vue assemblée du dispositif dans une variante de réalisation où la liaison entre la mâchoire et le support est réalisée par vis,
• la figure 4 montre une vue adaptable d'un godet adaptée au dispositif,
• les figures 5a, et 5b montrent deux phases de l'attache d'un godet au dispositif, selon le fonctionnement de l'art antérieur.

[0016] L'invention qui concerne un dispositif d'attache rapide d'un outil va maintenant être décrite dans une variante de réalisation où le dispositif est constitué d'une mâchoire (1) et d'un support (2). L'invention va maintenant être décrite en référence aux figures 1a et1b, qui représentent la mâchoire du coupleur. Celle-ci est réalisée à partir d'une pièce de fonderie monobloc présentant un plan de symétrie longitudinal. La mâchoire (1) comporte une partie droite et à une extrémité deux crochets (11a, 11b) semi-circulaires coaxiaux et d'axes perpendiculaire au plan de symétrie longitudinal de la mâchoire (1). Les crochets présentent une surface interne (110) qui est une surface de révolution de section trapézoïdale isocèle, la petite base du trapèze formant l'intérieur de la surface de révolution. Dans cette variante de réalisation, les crochets sont liés rigidement entre eux par deux ponts transversaux (16,17). Le premier pont (16) est proche de la jonction de la partie droite de la mâchoire avec la partie courbe des crochets, le second pont (17) se trouve à l'extrémité de la mâchoire opposée aux crochets. Proche de cette extrémité se trouvent deux bossages coaxiaux (12a, 12b), destinés à être percés pour servir de support à l'arbre à cames (31). Chaque bossage (12a, 12b) est lié au crochet correspondant (11a, 11b) par une section en forme de T (13a, 13b), assurant une bonne rigidité de l'ensemble. Chaque section (13a, 13b) présente sur sa face supérieure une face (14a) proche du pont (17) et une face (14b) proche du pont (16). Ces quatre surfaces supérieures (14a, 14b) sont coplanaires et sont usinées (percées et taraudées) dans le cas où la mâchoire et le support sont fixés par vis. La mâchoire comporte deux autres surfaces (14c), usinées taraudées pour le support boulonné, à proximité du pont (16) remplissant les mêmes fonctions que les autres surfaces (14). Le pont (16) permet de rigidifier l'ensemble de la pièce de fonderie, les surfaces (14a, 14b, 14c) servant de fixation au support (2).

[0017] L'invention va maintenant être décrite selon les figures 2a et 2b, qui montrent le dispositif dans une variante de réalisation où la liaison entre la mâchoire (1) et le support (2) est réalisée par soudure. Sur les figures 2a et 2b, on peut voir les éléments constitutifs du support (2) : celui-ci est constitué de deux oreilles (21), qui sont des plaques découpées, comportant deux perçages (22) destinés au passage des axes de la bielle (27a) et du bras articulé (27b). Sur chaque face des oreilles (21), des bossages (220) sont disposés autour des trous de fixations (22) de manière à assurer une longueur de guidage satisfaisante de l'axe de la bielle et de l'axe du bras articulé. Les oreilles (21) présentent également deux oeillets (23) proches de l'extrémité opposée à celle fixée au bras de la pelle, et sont destinés à l'accrochage de charges lors de travaux de manutention. Les deux oreilles (21) sont dans ce cas directement soudées sur la face supérieure de la mâchoire, comme représenté (fig 2b).

[0018] L'invention va maintenant être décrite selon les figures 3a et 3b, qui montrent le dispositif dans une variante de réalisation où la liaison entre la mâchoire (1) et le support (2) est réalisé par des vis. Cette variante de réalisation offre l'avantage de proposer un dispositif démontable, et qui permet au fabricant un stockage séparé des mâchoires et des supports pour un montage final qui peut ainsi être différé en fonction des besoins. Le support a sensiblement la même forme que dans la variante précédente, et les deux oreilles (21), munies de perçages (22) et des oeillets (23) sont réunies par deux semelles (24) et (25), soudées sur les deux oreilles (21) et disposées de manière à matérialiser la forme complémentaire de l'ensemble des surfaces supérieures (14a, 14b) et (14c) de la mâchoire (1). Les vis de fixation (5) viennent serrer les faces inférieures des semelles (24, 25) du support (2) au travers d'une pluralité de trous lisses, contre les faces (14a, 14b, 14c) de la mâchoire (1) usinées et taraudées pour recevoir lesdites vis. Une fois les vis en place, le coupleur est opérationnel.

[0019] L'invention va maintenant être décrite plus particulièrement en référence aux figures 4, 5. Quelque soit le mode d'assemblage du coupleur, son fonctionnement reste le même que la pièce connue et enseignée par le brevet FR 2 657 596. Ainsi la cinématique d'accrochage et de verrouillage est identique. Le coupleur est d'abord approché du godet (4) en présentant les crochets (11a, 11b) qui viennent s'arrimer sur deux formes complémentaires (41a, 41b) présentes sur une poutre (40) au sommet du godet (4) et l'on fait ensuite pivoter le coupleur pour rabattre l'extrémité opposée aux crochets (11a, 11b) afin de venir appuyer l'arbre à cames (31) dans un berceau (43) formé par deux évidements pratiqués sur deux oreilles (42) parallèles présentes à l'arrière du godet (4) Dans le même temps, un arbre (44) entre en contact avec les cames (3), entraînant ainsi leur rotation jusqu'à ce que les cames (3) puissent passer en dessous de l'arbre (44). Le verrouillage est alors assuré grâce aux cames (3) qui sont liées chacune à l'une des deux extrémités d'un ressort (32) cylindrique de torsion enroulé autour de l'arbre (31) de support des cames, l'autre extrémité du ressort étant lié audit arbre, l'action des ressorts tendant à faire pivoter les cames dans le sens du verrouillage ; les cames venant s'appuyer sur l'arbre (44).

[0020] Le démontage du godet demande d'effectuer dans l'ordre inverse ces opérations, en ayant au préalable déverrouillé les cames (3) au moyen d'un levier introduit dans un oeillet (33) présent sur chaque came permettant ainsi de contrer l'effort exercé par les ressorts de came.

[0021] Dans une variante de réalisation, un système hydraulique pourra être adjoint aux cames de manière rendre le déverrouillage automatique.

[0022] Dans toutes les variantes de réalisation de l'invention, le support pourra être monté avec des bagues antifriction, au nombre de quatre et intercalées de chaque côté entre les bielles et les oreilles (21) et entre le bras articulé et les oreilles (21).

[0023] Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes ;

Revendications

1. Dispositif d'attache rapide d'un outil à l'extrémité du bras articulé (27b) d'une pelle hydraulique, comportant une partie inférieure, appelée mâchoire (1), destinée à la prise d'un godet (4), une partie supérieure, appelée support (2), liée au bras de la pelle par des moyens de fixation, la mâchoire (1) comportant à l'une de ses extrémités un arbre à cames (31) en liaison pivot avec au moins une came (3), et à son autre extrémité deux crochets (11a,11b) semi-circulaires liés entre eux par au moins un pont transversal (16,17), la partie inférieure et la partie supérieure du dispositif étant deux pièces distinctes liées rigidement entre elles par des moyens de fixation et caractérisé en ce que la mâchoire (1) est obtenue à partir d'une pièce de fonderie monobloc, comportant deux bossages (12a,12b) à l'extrémité opposée aux crochets (11a, 11b) destinés à être traversés par deux perçages pour servir de support à l'arbre à cames (31), au moins un pont transversal (16, 17) permettant de relier de façon rigide les quatre portées (12a, 12b, 11a, 11b), l'un des ponts(16) étant situé en partie centrale de la mâchoire (1) entre les surfaces (14b, 14c), l'autre pont (17) situé à proximité des surfaces (14a).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface intérieure (110) des crochets (11a, 11b) est un surface de révolution de section trapézoïdale isocèle dont la petite base constitue le diamètre minimum, matérialisant une forme conique facilitant l'approche des surfaces (41a, 41b) de poutre (40) du godet (4), vers les surfaces (110) de la mâchoire (1).

3. Dispositif selon l'une l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le support (2) est composé de deux plaques (21) découpées qui comportent chacune deux perçages (22) destinés à recevoir les axes de liaison avec la bielle (27a) d'une part et avec le bras articulé (27b) d'autre part, les plaques (21) comportant en outre deux oeillets (23) destinés à recevoir les dispositifs propres à la manutention de charges par l'engin porteurs.

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la mâchoire (1) et son support (2) sont liés par soudure, les oreilles (21) étant maintenues en position grâce à la rigidité de la mâchoire (1), moulées et obtenue par l'un au moins des ponts (16, 17).

5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les vis de fixation (5) serrent les faces inférieures des semelles (24, 25) du support (2) au travers d'une pluralité de trous lisses, lesdites semelles étant liées par soudure aux plaques (21), contre les faces (14a, 14b, 14c) de la mâchoire (1) usinées et taraudées pour recevoir lesdites vis et créant ainsi une liaison démontable.

6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les cames (3) de verrouillage sont liées chacune à l'une des extrémités d'au moins un ressort (32) cylindrique de torsion enroulé autour de l'arbre (31) de support de came, l'autre extrémité du ressort étant lié à la mâchoire (1), l'action des ressorts tendant à faire pivoter les cames dans le sens du verrouillage.

7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les cames (3) de verrouillage comportent un logement (33) cylindrique débouchant d'axe parallèle à l'axe de rotation des cames (3), permettant d'articuler un levier pour exercer un effort contrant l'effort du (des) ressort(s) et permettant le déverrouillage du dispositif.

8. Dispositif selon l'une des revendications 1à 7, caractérisé en ce que les cames (3) de verrouillage comporte un logement (33) cylindrique ouvert d'axe parallèle à l'axe de rotation des cames (3), permettant d'y introduire un levier pour exercer un effort contrant l'action du ressort (32) et ainsi permettre le déverrouillage des cames.

9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 et 7, caractérisée en ce que chaque came (3) comporte un dispositif de déverrouillage hydraulique permettant un déverrouillage automatique des cames (3).

Dessins