Ensemble de fixation rapide

La présente invention a pour objet un ensemble de fixation permettant une fixation rapide d'un outil ou accessoire sur un bras articulé d'un engin de travail de la terre, en particulier de terrassement.

La fixation d'outils à l'extrémité d'un bras articulé d'un engin de terrassement, tel que grues, bulldozer, etc. est difficile et complexe. Elle nécessite par exemple le glissement d'arbre dans des trous d'oreilles solidaire de l'outil, lesdits trous étant placés en regard de trous d'oreilles du bras.

Pour solutionner ce problème, on a proposé (EP 904466) un châssis de montage rapide pour la fixation d'un accessoire sur un bras d'un engin de terrassement. Selon ce document, le châssis solidaire de l'accessoire comprend une plaque avec un rebord de retenue adapté pour coopérer avec une selle du support du bras. Le châssis présente à une extrémité deux plaques transversales formant un logement destiné à recevoir la partie d'extrémité du support. La fixation du châssis sur le support nécessite un premier mouvement de pivotement après le placement de crochet du châssis sur les extrémités d'un arbre du support, et ensuite un mouvement de glissement pour que d'une part le rebord de retenue du châssis glisse dans la selle du support et que d'autre part, la partie d'extrémité du support s'étende dans le logement formé entre les deux plaques transversales du châssis. Dans cette position, l'arbre du support ne sert plus au maintien du châssis sur le support. Une ou des tiges de maintien sont alors engagées dans des orifices du châssis et du support pour empêcher tout mouvement du châssis par rapport au support. La ou lesdites tiges servent d'organe de blocage. Cette ou ces tiges sont difficiles à introduire et sont la cause de jeux entre les pièces. De plus, le risque de perdre, d'endommager, de salir ces tiges est important, puisque ces tiges ne font pas partie intégrante du support ou du châssis.

La présente invention a pour objet un ensemble de fixation permettant la fixation du châssis sur le support par un simple mouvement de pivotement. Le retrait d'un outil est également possible par un simple mouvement de pivotement du châssis par rapport au support.

L'invention a donc pour objet un ensemble de fixation d'un accessoire sur un bras d'un engin de terrassement ou d'un tracteur, ledit ensemble comportant une première pièce attachée audit accessoire , une deuxième pièce attachée audit bras et un dispositif de fixation, lesdites première et deuxième pièces étant adaptées pour coopérer l'une avec l'autre pour la fixation rapide dudit accessoire audit bras grâce audit dispositif de fixation, une pièce choisie parmi la première pièce et la deuxième pièce étant un châssis comportant une première plaque latérale avec une extrémité en forme de crochet, une deuxième plaque latérale avec une extrémité en forme de crochet et au moins un moyen transversal s'étendant entre lesdites plaques latérales, tandis que l'autre pièce est un support de fixation présentant au moins deux bouts d'arbre co-axiaux adaptés pour être engagés chacun dans une extrémité en forme de crochet des plaques latérales du châssis et adaptés pour assurer un pivotement du châssis par rapport à l'axe desdits bouts d'arbre entre une position de non fixation du châssis et une position de fixation du châssis sur le support.

Selon l'invention, le dispositif de fixation comprend :

- un premier élément du châssis et un deuxième élément du support, lesdits éléments étant adaptés pour que lors du pivotement du châssis vers le support autour de l'axe des bouts d'arbres, un desdits éléments s'emboîte dans l'autre élément, et

- au moins un organe monté sur une des pièces à pivotement autour d'un axe parallèle à l'axe des bouts d'arbre et distant de l'axe des bouts d'arbre, ledit organe portant une protubérance radiale adaptée pour prendre appui sur une face de l'autre pièce, ladite face étant profilée pour qu'en position de fixation après rotation dans un, la protubérance radiale de l'organe agisse sur une portion de la face distante du plan passant par l'axe des bouts d'arbre et l'axe de l'organe et

située par rapport audit plan du côté opposé au côté du plan vers lequel le châssis est pivoté vers sa position de non fixation.

De façon avantageuse, lesdits premier et deuxième éléments sont adaptés pour s'opposer à un mouvement relatif de translation des pièces entre elles lorsque lesdits éléments sont emboîtés l'un dans l'autre. En particulier, lesdits premier et deuxième éléments sont adaptés pour pousser une face de chaque bout d'arbre contre une face d'un crochet lorsque lesdits premier et deuxième éléments sont emboîtés l'un dans l'autre.

Selon un détail avantageux, un moyen de rappel agit sur l'organe pour le faire pivoter dans le sens amenant la protubérance en contact avec la face profilée, lorsque les premier et deuxième éléments sont emboîtés l'un dans l'autre.

Selon une caractéristique intéressante, l'ensemble comporte un moyen pour limiter le mouvement de pivotement de l'organe, en particulier sur un angle de moins de 60°, avantageusement de moins de 45°, pare exemple de 20° à 45°.

Selon une forme de réalisation, la face de l'autre pièce sur laquelle est destinée à prendre appui la protubérance de l'organe présente un bord adapté pour glisser sur une face de la protubérance pour créer un pivotement de l'organe lors de la rotation des pièces entre elles pour amener les éléments dans leur position d'emboîtement.

Selon un détail d'une forme de réalisation avantageuse, l'organe est adapté pour être associé à un outil pour amener ledit organe dans une position dans laquelle la protubérance n'appuie plus sur la face profilée de manière à permettre un mouvement relatif de pivotement entre le châssis et le support. De préférence, l'organe présente au moins un évidement adapté pour recevoir au moins l'extrémité d'une tige d'un outil formant un levier.

Selon une forme particulière, l'ensemble comporte deux organes de blocage.

De façon préférée, le support est associé à au moins un organe de blocage, par exemple à deux organes de blocage.

Selon une forme de réalisation particulière, au moins les plaques latérales du support présentent chacune une gorge adaptée pour recevoir un élément ou partie d'un élément du châssis lors du pivotement relatif du châssis vers le support pour emboîter les éléments ou parties d'élément dans les gorges. Par exemple, chaque gorge présente un fond avec une forme sensiblement en partie cylindrique et une ouverture évasée. De préférence, la gorge est définie par trois surfaces, à savoir :

- une première formant au moins partiellement le fond de la gorge, ladite première surface correspondant à la partie d'une surface sensiblement cylindrique s'étendant sur un arc d'angle compris entre 90° et 179°, avantageusement entre 145° et 179°, de préférence entre 160° et 178°, ladite première surface s'étendant entre un premier bord longitudinal et un deuxième bord longitudinal parallèle audit premier bord longitudinal,

- une deuxième face prolongeant la première face le long du premier bord longitudinal de celle-ci, et

- une troisième face prolongeant la première face le long du deuxième bord longitudinal de celle-ci.

De manière plus spécifique, par rapport à l'axe des bouts d'arbre, le premier bord longitudinal est plus éloigné que le deuxième bord longitudinal.

Selon un exemple, la deuxième face est sensiblement plane et s'étend sensiblement entre ledit premier bord longitudinal et un bord libre situé par rapport à l'axe des bouts d'arbre à une distance supérieure à la distance séparant le premier bord longitudinal dudit axe des bouts d'arbre. De façon avantageuse, la troisième face est sensiblement plane et s'étend sensiblement entre ledit deuxième bord longitudinal et un bord libre situé par

rapport à l'axe des bouts d'arbre à une distance inférieure à la distance séparant le premier bord longitudinal dudit axe des bouts d'arbre. Selon un détail avantageux, les plaques latérales du support sont reliées entre elles par une première tige et une deuxième tige parallèle entre elles, la première tige présentant deux portions situées à l'extérieur du volume défini entre les plaques latérales, lesdites portions formant les bouts d'arbre pour coopérer avec les crochets du châssis, tandis que l'organe de blocage est monté sur la deuxième tige .

Selon un détail, la deuxième tige présente au moins une portion s'étendant à l'extérieur du volume défini entre les plaques latérales, l'organe de blocage étant monté sur ladite portion.

Par exemple, les axes des première et deuxième tiges et le fond de la gorge ou des gorges s'étendent sensiblement dans un même plan.

Selon une variante intéressante, une plaque transversale s'étend entre les première et deuxième plaques latérales du support.

Avantageusement, la plaque transversale est courbe et est avantageusement un tronçon longitudinal d'un tube, de préférence un demi tube.

En particulier, la plaque transversale présente un bord longitudinal situé dans le prolongement du deuxième bord des gorges. Ce bord longitudinal s'étend avantageusement dans le volume défini par le prolongement longitudinal des gorges.

Selon une forme de réalisation particulière, le châssis comporte deux plaques parallèles reliées entre elles par un élément adapté pour se loger au moins partiellement dans les gorges des plaques transversales du support lors du pivotement relatif du châssis par rapport au support pour fixer le châssis au support, lesdites plaques parallèles du châssis présentant chacune une extrémité en forme de crochet, ledit crochet présentant un creux avec une ouverture adaptée pour le placement par translation d'un bout d'arbre dans ledit creux.

Les plaques du châssis présentent une première et une deuxième faces longitudinales opposées, l'ouverture du crochet étant dirigée vers un plan prolongeant la première face longitudinale.

Avantageusement, le crochet présente un creux défini par une face comportant au moins les portions suivantes :

- une première portion sensiblement en partie cylindrique définie par un axe et un rayon, de préférence sensiblement hemi-cylindrique, ladite première portion s'étendant entre un premier bord et un deuxième bord parallèle au premier bord et présentant un plan de symétrie passant par l'axe de la première portion,

- une deuxième portion plane prolongeant la première portion le long d'un de ses bords, ladite portion plane étant sensiblement parallèle au plan de symétrie de la première portion.

De préférence, la deuxième portion plane s'étend sur une longueur correspondant à moins de deux fois le rayon de la première portion.

De manière plus spécifique, le crochet comporte une troisième portion plane prolongeant la deuxième portion, ladite troisième portion s'étendant dans un plan formant un angle de 120° à 160° avec la deuxième portion.

Selon un exemple particulier, l'élément du châssis présente une ou des portions de forme sensiblement hemi cylindrique adaptée pour se loger dans la ou les gorges du support, le diamètre de la ou desdites portions sensiblement hemi - cylindrique correspondant à 0,5 à 2 fois, avantageusement à 0,8 à 1,2 fois le diamètre de la portion sensiblement hemi cylindrique du crochet. Le ou lesdits éléments présentent avantageusement une gorge longitudinale adaptée pour recevoir l'extrémité d'une pièce du support, par exemple l'extrémité d'un bord longitudinal du demi tube s'étendant entre les plats du support.

L'invention a encore pour objet un châssis tel que défini ci-avant pour un ensemble selon l'invention, ainsi qu'un support tel que défini ci-avant pour un ensemble selon l'invention.

Un autre objet de l'invention est un bras articulé d'un engin de travail de la terre, en particulier de terrassement, comportant au moins un support suivant l'invention, ainsi qu'un engin de travail de la terre, en particulier de terrassement comportant un bras selon l'invention.

Toujours un autre objet de l'invention est un accessoire ou outil pour le travail de la terre, en particulier pour des travaux de terrassement, ledit outil comprenant un châssis selon l'invention.

Enfin un dernier objet de l'invention est l'utilisation d'un ensemble selon l'invention pour assurer une fixation rapide d'un accessoire ou d'un outil sur le bras d'un engin.

Des détails et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée suivante dans laquelle il est fait référence aux dessins ci-annexés montrant une forme de réalisation préférée.

Dans ces dessins, - la figure 1 est une vue de côté d'un châssis suivant l'invention apte à être monté sur un accessoire pour un bras ,

- la figure 2 est une vue de dessus du châssis de la figure 1;

- la figure 3 est une vue de derrière du châssis de la figure 1 ;

- la figure 4 est une vue de dessus du châssis de la figure 1 ; - la figure 5 est une vue de dessous du châssis de la figure 1 ;

- la figure 6 est une vue en coupe du châssis de la figure 1, selon les lignes V-V montrées à la figure 2 ;

- la figure 7 est une vue de côté d'un support suivant l'invention apte à être monté sur un bras d'un engin de terrassement , - la figure 8 est une vue de dessus du support de la figure 7 ;

- la figure 9 est une vue de devant du support de la figure 7 ;

- la figure 10 est une vue de derrière du support de la figure 7 ;

- la figure 11 est une vue en coupe du support de la figure 7, selon les lignes X- X montrées à la figure 8 ;

- les figures 12 et 13 montrent le placement du châssis de la figure 1 sur le support de la figure 7, dans une position non bloquée ;

- les figures 14 et 15 sont des vues similaires à celles des figures 12 et 13, si ce n'est que le châssis est amené par pivotement en contact avec l'organe de blocage ;

- les figures 16 et 17 sont des vues similaires à celles des figures 14 et 15, si ce n'est que le châssis est pivoté contre l'action de l'organe de blocage ;

- les figures 18 et 19 sont des vues similaires à celles des figures 16 et 17, si ce n'est que l'organe de blocage prend appui sur un bord extrême du châssis ;

- les figures 20 et 21 sont des vues du châssis en position bloquée.

L'invention a pour objet un ensemble de fixation permettant une fixation rapide d'un outil ou accessoire sur un bras articulé d'un engin de travail de la terre, en particulier de terrassement.

L'ensemble suivant l'invention comporte un châssis et un support adaptés pour permettre la fixation du châssis sur le support par un simple mouvement de pivotement. Le retrait d'un outil est également possible par un simple mouvement de pivotement du châssis par rapport au support.

L'ensemble de fixation d'un accessoire sur un bras d'un engin de terrassement ou d'un tracteur, comporte :

- un châssis 1 destiné à être attachée audit accessoire ,

- un support 2 attaché audit bras, et

- deux dispositifs de fixation 3,4 adaptés pour bloquer le châssis 1 sur le support 2.

Le châssis 1 comporte deux plaques parallèles 101,102 reliées entre elles par un plat 103 portant un élément 104 adapté pour se loger au moins partiellement dans des gorges de plaques transversales du support lors d'un pivotement relatif du châssis 1 par rapport au support 2 pour fixer le châssis au support. Les plaques parallèles 101 , 102 du châssis présentant chacune une extrémité en forme de crochet 105. Le crochet 105 présente ou définit un creux 106 avec une ouverture 107 adaptée pour le placement par translation d'un bout d'arbre du support dans ledit creux 106.

Les plaques 101 , 102 du châssis présentent une première et une deuxième faces longitudinales opposées 108, 109, l'ouverture 107 du crochet 105 étant dirigée vers un plan 110 prolongeant la première face longitudinale 109. Les plaques 101,102 présentent une face transversale 111 s'étendant entre les faces longitudinales 108,109 opposée au crochet 105. Cette face transversale est courbe au moins sur une portion 11 IA et est destinée à coopérer avec une protubérance d'un organe de blocage 3,4.

Chaque crochet 105 présente un creux 106 défini par une face interne 112 comportant au moins les portions suivantes : - une première portion 112A sensiblement en partie cylindrique définie par un axe 115 et un rayon 116, de préférence sensiblement hemi-cylindrique, ladite première portion s'étendant entre un premier bord 113 et un deuxième bord 114 parallèle au premier bord et présentant un plan de symétrie 117 passant par l'axe de la première portion 112 A, - une deuxième portion plane 112B prolongeant la première portion 112A le long d'un 113 de ses bords, ladite portion plane 112 B étant sensiblement parallèle au plan de symétrie 117 de la première portion 112 A. La deuxième portion plane 112B s'étend sur une longueur L correspondant à moins de deux fois le rayon 116 de la première portion 112 A. La deuxième portion 112B s'étend dans un plan tangent à la première portion 112A à son bord 113.

Le crochet 105 comporte une troisième portion plane 112C prolongeant la deuxième portion 112B, ladite troisième portion 112C s'étendant dans un plan formant un angle α de 120° à 160° avec la deuxième portion 112B.

L'élément 104 du châssis présente une forme en coupe transversale sensiblement hemi cylindrique adaptée pour se loger au moins partiellement dans deux gorges du support, le diamètre D de la portion sensiblement hemi - cylindrique correspondant sensiblement à deux fois le rayon 116 de la portion sensiblement hemi cylindrique 112A du creux 106 du crochet 105.

Le support 2 comporte :

- deux plats parallèles 201,202 d'environ 3 cm d'épaisseur, chaque plat présentant deux orifices circulaires 203,204 reliés chacun par une fente 205 à une face latérale 206,207. Un orifice et sa fente définissent ainsi une portion supérieure et une portion inférieure aptes à être rapprochées l'une de l'autre pour enserrer l'arbre engagé dans l'orifice. Le rapprochement des parties et le maintien des parties en position rapprochée est obtenu au moyen d'un boulon 208 dont la tête est logée dans un évidement 209 de la partie supérieure et dont la tige s'étend dans des passages cylindriques coaxiaux desdites parties, le passage 210 de la partie inférieure étant taraudé pour coopérer avec le filet de la tige du boulon.

- un premier arbre 211 s'étendant entre lesdits plats 201, 202 et à travers les orifices 204 pour que deux bouts d'arbre 211A,21 IB s'étendent hors de l'espace défini entre les deux plats 201 , 202.

- un deuxième arbre 212 s'étendant entre lesdits plats 201, 202 et à travers les orifices 203 pour que deux bouts d'arbre 212A,212B s'étendent hors de l'espace défini entre les deux plats 201, 202.

- deux tiges 215,216 solidaires des plats 201,202, lesdites tiges servant de butée. - un premier organe de blocage 220 monté à pivotement sur le bout d'arbre

21 IA, un ressort 213 (montré en traits interrompus) exerçant un effort de rappel

dans le sens de rotation Rl horlogique. L'organe 220 a une forme sensiblement cylindrique avec une première protubérance 221 destinée au blocage, et une deuxième protubérance 222 présentant un évidement 223 apte à recevoir l'extrémité d'un outil en forme de tige pour déplacer l'organe à l'encontre de l'action du ressort 213 pour amener l'organe dans sa position de déblocage. L'organe de blocage peut pivoter entre une position extrême de blocage dans laquelle la protubérance 222 prend appui sur la tige 215, et une position extrême de déblocage dans laquelle la protubérance 221 prend appui sur la tige 215. Le mouvement de rotation de l'organe 220 est limité sur un arc β d'environ 60° à 80°.

- un deuxième organe de blocage 230 monté à pivotement sur le bout d'arbre 21 IB, un ressort 213 (montré en traits interrompus) exerçant un effort de rappel dans le sens de rotation Rl. L'organe 230 est similaire à l'organe 220.

Les plats 201,202 présentent entre les arbres 211, 212, le long d'une face, une gorge 240,241. Chaque gorge a une section sensiblement hemi cylindrique dont la forme correspondant à la forme sensiblement hémi cylindrique de l'élément 104 du châssis 1. Une extrémité 242 de la gorge est aplatie pour former une rampe sur laquelle l'élément 104 est à même de glisser.

Un demi tube 250 de diamètre intérieur supérieur au diamètre des gorges 240,241 s'étend entre les plats 201,202. Les bords du demi tube 250 s'étendent en dessous du niveau des bords des gorges 240,241. Le bord 251 du tube tourné vers l'arbre 211 est adjacent d'une partie des gorges 240,241.

L'utilisation de l'ensemble suivant l'invention représenté aux figures 1 à 11 est décrite ci-après.

Les crochets 105 du châssis 1 solidaire d'un outil (non représenté) sont attachés sur les bouts d'arbre 212A et 212B de l'arbre 212. (voir figures 12 et 13)

On fait ensuite pivoter (X) entre eux le support 2 et le châssis 1 de manière à ce que le bord extrême 11 IB de la portion courbe 11 IA touche la protubérance 221. (figures 14 et 15) Le mouvement de pivotement (X) est continué de sorte que les organes 220, 230 pivotent (Y) autour de l'arbre 201 à l'encontre de l'action de leur ressort respectif, (voir figures 16 et 17).

Ce mouvement de pivotement (X) est poursuivi pour que le bord 221 A des protubérances 221 des organes 220 et 230 touche d'abord le bord 11 IB de la face courbe 11 IA et ensuite la face courbe. Lors de ce pivotement supplémentaire, l'élément 104 du châssis est engagé dans les gorges 240,241 du support. A ce moment, lors du pivotement relatif (X) du châssis par rapport au support 2, les organes 220,230 pivotent dans le sens Z par l'action de la force de rappel de leur ressort respectif. Le pivotement (X) relatif du châssis par rapport au support 2 est terminé lorsque l'élément 104 épouse sensiblement les faces intérieures courbes des gorges 240,241. 5figures 20 and 21). Dans cette position, les protubérances 221 des organes 220,230 touchent les surfaces courbes extrêmes 11 IA des plats 101,102 du châssis.

Dans la position des figures 20 et 21, le châssis 1 est bloqué et est maintenu bloqué sur le support. Cet effet de blocage est assuré dans cette forme de réalisation grâce aux protubérances 221 qui touchent les faces planes des plats 101,102 du châssis, et grâce à l'emboîtement de l'élément 104 dans les gorges 240,241 du support. Lors de cet emboîtement une traction T est opérée par le châssis sur les bouts d'arbre 212A,212B, traction qui permet d'assurer que la portion courbe 112A des crochets 105 épouse bien la forme extérieure des bouts d'arbres. Enfin, les ressorts de rappel des organes exercent un effort poussant les protubérances 221 sur la face 11 IA, effort qui s'opposera à un pivotement accidentel du châssis par rapport au support. En effet, en cas d'un tel pivotement, la protubérance 221 de l'organe 220 ou 230 exercera toujours un

effort poussant le châssis vers l'arbre 212, effort qui s'opposera à la rotation du châssis.

Enfin, la protubérance 221 des organes par son effet de poussée E crée un couple sur le châssis par rapport à l'arbre 212, couple s'opposant au pivotement du châssis dans le sens de son déblocage.

Dans le bas de l'élément 104, une gorge 120 longitudinale s'étend au voisinage de la barre 103, le long de la face la plus éloignée du crochet 105. Le demi tube 250 présente un bord 251 s'étendant dans le volume défini par le prolongement axial des gorges 240,241 dans l'axe 252 correspondant à l'axe central des gorges hémi cylindriques, axe parallèle à l'axe de l'arbre 212 ou de rotation du châssis par rapport au support. Lors du pivotement de blocage, l'extrémité 251 du demi tube est introduite dans la gorge 120 de l'élément 104.

Pour le déblocage du châssis par rapport au support, deux tiges sont engagées dans l'évidement 223 des organes 220,230 pour les pivoter dans une position dans laquelle la protubérance 221 touche la tige de butée 215 ou 216 et ne touche plus la face courbe 111 A d'un plat 101 , 102 du châssis 1.

Ensuite en donnant un petit coup sur le châssis, le bord 215 du demi tube 250 sort de la gorge 120 pour permettre un mouvement de pivotement relatif entre le châssis et le support.

La gorge 240, 241 présente une face intérieure comportant :

- une première portion 243 formant au moins partiellement le fond de la gorge, ladite première surface correspondant à la partie d'une surface sensiblement cylindrique s'étendant sur un arc d'angle compris entre 160° et 170°, ladite première surface s'étendant entre un premier bord longitudinal 244 et un deuxième bord longitudinal 245 parallèle audit premier bord longitudinal,

- une deuxième face 246 prolongeant la première face le long du premier bord longitudinal de celle-ci, et

- une troisième face 247 prolongeant la première face le long du deuxième bord longitudinal de celle-ci.