PROCEDE D'ASSEMBLAGE D' UN AXE D'ARTICULATIONMETHOD FOR ASSEMBLING A JOINT AXIS
AVEC UNE PLAQUETTE D'ARRET POUR DESCONSTRUCTIONS INCLUANT DEUX ELEMENTSORIENTABLES L'UN PAR RAPPORT A L'AUTRE
L'invention se rattache au secteur technique des composants nécessaires et permettant les différents mouvements relatifs de deux éléments d'engins de travaux publics, l'un par rapport à l'autre et, en particulier éléments de machines, bras articulés, attache pieds et têtes de vérins et autres constructions de ce type.
Pour la compréhension de l'invention, on fait référence en particulier au problème posé dans l'application des axes d'articulation pour les engins de travaux publics.
Pour effectuer les opérations de terrassement, bien connues, entraînant des sollicitations mécaniques fortes, les engins de travaux publics sont équipés, au niveau en particulier de leur bras, avec des axes d'articulation qui sont traités avec des traitements de surface spécifiques.
On a représenté figure 1, à titre schématique, et dans un exemple d'application, un engin de travaux publics avec son bras (1) articulé par rapport au châssis porteur (2), l'extrémité du bras recevant la partie benne de raclage (3) ou autre. On a représenté figure 2, au titre de l'art antérieur, un axe d'articulation (4) équipant l'engin de la figure 1 par exemple. L'axe (4) permet ainsi l'articulation du bras (1) par rapport au châssis, les moyens de roulement n'étant pas représentés. Cet axe présente, d'un côté, un prolongement (4a) de plus petite section pénétrant et traversant une plaquette d'arrêt (5), cette plaquette étant fixée par tous moyens appropriés sur la face en regard du châssis. La plaquette d'arrêt présente des ouvertures (5a - 5b) pour le passage de l'axe (4) et de sa fixation.La liaison de la plaquette (5) par rapport à l'axe (4) et de son prolongement (4a) en particulier en débordement de la plaquette est effectuée par un cordon de soudure (6), ou soudure par friction ou peut être réalisée par liaison mécanique telle que par goupilles. La liaison de la plaquette (5) sur l'élément fixe (2) du châssis porteur du bras (1) s'effectue par un emmanchement sur une portée (7) ou par boulonnage.
Les inconvénients rencontrés sont liés à l'exécution des soudures et de la peinture, en particulier de la plaquette. Sur le premier aspect, l'axe d'articulation (4), en égard de ses sollicitations, fait l'objet de traitement de surface, or la nécessité d'assurer la liaison, par exemple, par le cordon de soudure entraîne une opération de pré-chauffe avec une détérioration de la zone active trempée par induction de l'axe sur plusieurs millimètres, côté plaquette d'arrêt. Cette zone est de l'ordre de 15 mm.
Le second inconvénient relatif à la peinture réside dans le fait que la plaquette d'arrêt doit avoir un aspect esthétique de couleur s'intégrant avec la présentation colorée des bras du châssis de l'engin de travaux publics. Cette opération de peinture s'effectue lorsque la plaquette est soudée ce qui entraîne des opérations ou des interventions peu pratiques, avec la nécessité d'assurer la protection des parties actives environnantes. Le coût de cette intervention reste élevé avec un temps d'intervention et de préparation important.
Face à ces inconvénients, le demandeur a développé un procédé d'assemblage qui ne modifie pas la qualité technique de l'axe d'articulation dans son intégralité et intégrité et qui réduise le temps d'intervention pour l'opération de peinture qui intègre une opération de soudure laser par points de la plaquette d'arrêt. Cela est définit dans la demande de brevet FR 03.13560 lui appartenant.
En pratique, les essais effectués ont fait apparaître certaines contraintes dues à la fragilité de l'assemblage en cas d'opération de soudure laser mal faites en présentant des risques de détérioration en créant des déséquilibres lors de l'exercice des pressions inhérents aux conditions de fonctionnement et des sollicitations des engins de travaux publics équipés de tels avantages. Par ailleurs, cette technologie reste relativement coûteuse à mettre en u̇vre. Sans la remettre en cause, le demandeur a voulu cependant améliorer encore la qualité de l'assemblage et dans des conditions économiques d'obtention satisfaisantes.
Selon une première caractéristique de l'invention, le procédé d'assemblage de l'axe d'articulation sur une plaquette d'arrêt pour des constructions incluant deux éléments orientables l'un par rapport à l'autre est remarquable en ce que la plaquette d'arrêt présentant deux méplats opposés disposés par rapport à son ouverture d'assemblage et d'immobilisation pour le passage de l'axe d'articulation est préalablement traitée par électro-zinguage selon un traitement anti-corrosion, puis elle est montée en extrémité de l'axe d'articulation et solidarisée à l'axe par une opération de sertissage s'effectuant partiellement autour de ladite ouverture d'assemblage en assurant un ancrage et blocage en rotation avec élimination du jeu,puis seule la face apparente de ladite plaquette est peinte pour être en harmonie d'esthétique avec les éléments de la construction considérée, et en ce que l'ensemble obtenu plaquette d'arrêt - axe d'articulation est ensuite monté sur la construction réceptrice considérée.
Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description.
Pour fixer l'objet de l'invention illustrée aux figures des dessins où : - la figure 1 est une vue à caractère schématique illustrant, dans un exemple d'application, un engin de travaux publics avec identification d'un axe d'articulation de bras, - la figure 2 est une vue en plan illustrant le montage de l'axe d'articulation selon l'art antérieur, - la figure 3 est une vue à caractère schématique de l'application du procédé de sertissage dans l'application de l'invention, - la figure 4 représente une vue en plan de la plaquette d'arrêt, - la figure 4A représente l'engagement de l'axe dans l'ouverture d'assemblage de la plaquette avant sertissage, - la figure 4B est une vue selon la figure 4A après sertissage avec poinçon cylindrique selon la section F.F de la figure 4C, - la figure 4C est une vue en coupe selon la ligne A.A de la figure 4,- la figure 5 représente une vue en plan de la plaquette d'arrêt, - la figure 5A représente l'engagement de l'axe dans l'ouverture d'assemblage de la plaquette avant sertissage, - la figure 5B est une vue selon la figure 5A après sertissage avec poinçon droit selon la section F.F de la figure 5C, - la figure 5C est une vue en coupe selon la ligne B.B de la figure 5.
Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative illustrée aux figures des dessins.
La plaquette d'arrêt (5) est montée sur l'axe d'articulation (4) par l'ouverture d'assemblage (5a) qui présente deux méplats opposés (5al) (5a2) parallèles, et une ouverture (5b) s'engageant sur une portée de liaison et de centrage (7) établie sur l'élément châssis sur lequel s'articule le bras de l'engin de travaux publics.
La plaquette d'arrêt (5) est préalablement traitée dans son intégralité par électro-zinguage pour lui donner un traitement anti-corrosion contre la rouille et n'étant pas obligatoirement à re-protéger par peinture. Cette plaquette d'arrêt montée sur l'axe (4) est solidarisée, selon l'invention, à celui-ci par l'exécution d'une opération de sertissage de sa face apparente après montage qui s'effectue partiellement autour de l'ouverture d'assemblage de l'axe et permettant une liaison active entre la plaquette d'arrêt et l'axe. Cette opération s'effectue à l'aide d'un poinçon qui permet :
d'une part, d'assurer par pression un remplissage du logement correspondant au jeu (J) existant entre la plaquette et le bout de l'arbre, d'autre part, de former une collerette qui tient lieu d'arrêt en translation.WITH A STOP PLATE FOR DESCONSTRUCTIONS INCLUDING TWO ELEMENTSORIENTABLE TO ONE ANOTHER
The invention relates to the technical sector of the necessary components and allowing the different relative movements of two elements of public works machinery, one with respect to the other and, in particular machine elements, articulated arms, foot binding and cylinder heads and other constructions of this type.
For the understanding of the invention, reference is made in particular to the problem posed in the application of articulation axes for public works machinery.
To carry out earthmoving operations, well known, resulting in strong mechanical stresses, public works machines are equipped, especially at the level of their arm, with hinge pins which are treated with specific surface treatments.
FIG. 1 is a schematic illustration and, in one application example, a public works machine with its arm (1) articulated with respect to the support frame (2), the end of the arm receiving the scraper part. (3) or other. FIG. 2 shows, under the prior art, a hinge pin (4) equipping the machine of FIG. 1 for example. The axis (4) thus allows the articulation of the arm (1) relative to the frame, the rolling means are not shown. This axis has, on one side, an extension (4a) of smaller penetrating section and passing through a stop plate (5), this plate being fixed by any appropriate means on the opposite face of the frame. The stop plate has openings (5a - 5b) for the passage of the shaft (4) and its fixation.The connection of the plate (5) with respect to the axis (4) and its extension ( 4a) in particular overflow of the wafer is performed by a weld bead (6), or friction welding or can be achieved by mechanical connection such as by pins. The connection of the wafer (5) to the fixed element (2) of the carrying frame of the arm (1) is effected by a fitting on a bearing surface (7) or by bolting.
The disadvantages encountered are related to the execution of welds and paint, in particular the wafer. On the first aspect, the hinge pin (4), with respect to its stresses, is the subject of surface treatment, or the need to ensure the connection, for example, by the weld bead results in an operation pre-heating with a deterioration of the active zone hardened by induction of the axis over several millimeters, side stop pad. This zone is of the order of 15 mm.
The second drawback relating to the paint lies in the fact that the stop plate must have an aesthetic appearance of color integrating with the colored presentation of the arms of the chassis of the public works machine. This painting operation is performed when the wafer is welded which causes operations or interventions impractical, with the need to ensure the protection of the surrounding active parts. The cost of this intervention remains high with a time of intervention and important preparation.
Faced with these drawbacks, the applicant has developed an assembly method that does not modify the technical quality of the hinge pin in its entirety and integrity and which reduces the intervention time for the painting operation which integrates a spot laser welding operation of the stop plate. This is defined in the patent application FR 03.13560 belonging to it.
In practice, the tests carried out have revealed certain constraints due to the fragility of the assembly in the event of a poorly made laser welding operation by presenting risks of deterioration by creating imbalances when the pressures inherent in the conditions of use are exerted. operation and solicitations of public works machinery equipped with such advantages. Moreover, this technology remains relatively expensive to implement. Without questioning it, however, the applicant wanted to further improve the quality of the assembly and under satisfactory economic conditions of obtaining.
According to a first characteristic of the invention, the method of assembling the hinge pin on a stop plate for constructions including two elements that are orientable with respect to each other is remarkable in that the plate with two opposing flats arranged in relation to its assembly and immobilization opening for the passage of the hinge pin is pre-treated by electro-zincing according to an anti-corrosion treatment, then it is mounted at the end of the hinge pin and secured to the axis by a crimping operation performed partially around said assembly opening ensuring an anchoring and locking in rotation with elimination of the game, then only the apparent face of said plate is painted to be in harmony with aesthetics with the elements of the considered construction, and in that the assembly obtained the stop plate - articulation axis is then mounted on the receiving structure considered.
These and other characteristics will be apparent from the rest of the description.
For fixing the object of the invention illustrated in the figures of the drawings in which: FIG. 1 is a schematic view illustrating, in an application example, a public works machine with identification of a hinge axis of FIG. 2 is a plan view illustrating the assembly of the hinge pin according to the prior art; FIG. 3 is a schematic view of the application of the crimping method in the application of FIG. FIG. 4 shows a plan view of the stop plate; FIG. 4A shows the engagement of the pin in the assembly opening of the wafer before crimping; FIG. 4B is a view according to FIG. 4A after crimping with a cylindrical punch according to section FF of FIG. 4C; FIG. 4C is a sectional view along line AA of FIG. 4; FIG. 5 represents a plan view of the plate Figure 5A shows the engagement of the axis in the opening of 5B is a view according to FIG. 5A after crimping with a straight punch according to section FF of FIG. 5C; FIG. 5C is a sectional view along the line BB of FIG. 5; .
In order to make the object of the invention more concrete, it is now described in a nonlimiting manner illustrated in the figures of the drawings.
The stop plate (5) is mounted on the hinge pin (4) by the assembly opening (5a) which has two opposite flat flats (5al) (5a2) and an opening (5b). engaging on a connecting and centering surface (7) established on the frame element on which the arm of the public works machine articulates.
The stop plate (5) is previously treated in its entirety by electro-zincing to give it an anti-corrosion treatment against rust and not necessarily to re-protect by painting. This stop plate mounted on the shaft (4) is secured, according to the invention, to the latter by the execution of a crimping operation of its apparent face after mounting which is carried out partially around the assembly opening of the axis and allowing an active connection between the stop plate and the axis. This operation is carried out using a punch that allows:
on the one hand, to ensure pressure filling of the housing corresponding to the game (J) existing between the wafer and the end of the shaft, on the other hand, to form a collar which takes the place of stopping in translation.
L'effet conjugué permet le blocage de la plaquette sur l'axe (4).
En se référant aux figures 4, 4A, 4B, 4C, 5, 5A, 5B, 5C, deux variantes de réalisation de l'opération de sertissage ont été illustrées, soit à l'aide d'un poinçon (P) cylindrique, soit à l'aide d'un poinçon (P) droit qui s'effectue partiellement autour de l'ouverture (5a) d'assemblage de l'axe (4).
Dans le premier cas, la partie remplie (S) de matière assurant le blocage après sertissage se trouve sur les parties curvilignes (5a3) (5a4) de l'ouverture (5a) entre les parties (5al) (5a2) formant méplats.
Dans le second cas, la partie remplie (S) de matière assurant le blocage après sertissage se trouve sur les parties méplates (5al) (5a2) ellesmêmes en assurant le blocage de la plaquette.
Par ailleurs, et comme illustré aux dessins, le sertissage s'effectue sans ou avec contre dépouille formée sur l'axe.
L'opération de sertissage étant faite, on procède ensuite à la peinture de la plaquette d'arrêt seulement dans sa partie apparente extérieure pour être en harmonie de présentation avec les éléments d'articulation respectifs de l'engin de travaux publics. L'autre face de la plaquette d'arrêt qui a été traitée préalablement et qui n'est pas apparente n'a plus besoin d'être peinte, ce qui facilite et réduit le temps d'intervention. L'ensemble plaquette d'arrêt - axe d'articulation est ensuite monté sur la construction réceptrice appropriée et la plaquette est solidarisée au châssis fixe de celle-ci, et de manière connue.
Suivant la pression exercée, le jeu (J) est rempli soit en totalité pour des plaquettes minces, soit en partie, selon la hauteur (h) pour des plaquettes épaisses (voir figures 4C, 5C).
La solution, selon l'invention, apporte une plus grande sécurité en résistance, un meilleur équilibre des forces et des tenues lors des sollicitations.
Un autre avantage réside dans le fait que l'opération de sertissage n'entraîne pas de modification de la qualité technique de l'axe d'articulation au niveau des traitements thermiques effectués (trempe induction notamment).
L'invention trouve ainsi de nombreuses applications et, par exemple, sur des bras articulés d'engins de travaux publics, pour des articulations d'éléments de machines (bras, roues, pivots,...) pour des attaches pieds et têtes de vérins et, de manière générale, toute construction impliquant l'utilisation d'une plaquette d'arrêt sur un axe d'articulation.The combined effect allows the blocking of the wafer on the axis (4).
Referring to FIGS. 4, 4A, 4B, 4C, 5, 5A, 5B, 5C, two embodiments of the crimping operation have been illustrated, either with a cylindrical punch (P) or using a straight punch (P) which is partially carried out around the opening (5a) of assembly of the shaft (4).
In the first case, the filled part (S) of material ensuring the locking after crimping is on the curvilinear parts (5a3) (5a4) of the opening (5a) between the parts (5al) (5a2) forming flats.
In the second case, the filled part (S) of material ensuring the locking after crimping is on the flat portions (5al) (5a2) themselves ensuring the blocking of the wafer.
Furthermore, and as illustrated in the drawings, the crimping is carried out without or with against draft formed on the axis.
The crimping operation being done, it then proceeds to the painting of the stop plate only in its outer apparent portion to be in harmony with the presentation of the respective articulation elements of the public works machine. The other side of the stop plate that has been previously treated and which is not apparent no longer needs to be painted, which facilitates and reduces the intervention time. The stop plate assembly - hinge pin is then mounted on the appropriate receiving structure and the plate is secured to the fixed frame thereof, and in a known manner.
Depending on the pressure exerted, the clearance (J) is filled either completely for thin platelets, or partly, depending on the height (h) for thick platelets (see FIGS. 4C, 5C).
The solution according to the invention provides greater safety in resistance, a better balance of forces and outfits during solicitations.
Another advantage lies in the fact that the crimping operation does not lead to a change in the technical quality of the hinge pin at the level of heat treatments performed (induction quenching in particular).
The invention thus has many applications and, for example, on articulated arms of public works machinery, for joints of machine elements (arms, wheels, pivots, ...) for fasteners feet and heads of jacks and, in general, any construction involving the use of a stop plate on a hinge axis.
REVENDICATIONS
-1- Procédé d'assemblage de l'axe d'articulation sur une plaquette d'arrêt (5) pour des constructions incluant deux éléments orientables l'un par rapport à l'autre caractérisé en ce que la plaquette d'arrêt présentant deux méplats (5al - 5a2) opposés disposés par rapport à son ouverture d'assemblage et d'immobilisation (5a) pour le passage de l'axe (4) d'articulation est préalablement traitée par électro-zinguage selon un traitement anti-corrosion, puis elle est montée en extrémité de l'axe d'articulation et solidarisée à l'axe par une opération de sertissage s'effectuant partiellement autour de ladite ouverture d'assemblage en assurant un ancrage et blocage en rotation avec élimination du jeu, puis seule la face apparente de ladite plaquette est peinte pour être en harmonie d'esthétique avec les éléments de la construction considérée,et en ce que l'ensemble obtenu plaquette d'arrêt - axe d'articulation est ensuite monté sur la construction réceptrice considérée. -1- A method of assembling the hinge pin on a stop plate (5) for constructions including two orientable elements relative to each other characterized in that the stop plate having two opposed flats (5al - 5a2) arranged with respect to its assembly and immobilization aperture (5a) for the passage of the hinge axis (4) is previously treated by electro-zinc coating according to an anti-corrosion treatment, then it is mounted at the end of the hinge axis and secured to the axis by a crimping operation performed partially around said assembly opening ensuring an anchoring and locking in rotation with elimination of the game, then alone the apparent face of said plate is painted to be in aesthetic harmony with the elements of the construction considered, and in that the assembly obtained the stop plate - hinge pin is then mounted on the receiving structure c onsidérée.