FR2651087A1

FR2651087A1 - Shackle for articulation of blades of scrub clearing machines

Info

Publication number: FR2651087A1
Application number: FR8911612A
Authority: FR
Inventors: Gorce Robert
Original assignee: GORCE FORGES SARL
Current assignee: GORCE FORGES SARL
Priority date: 1989-08-31
Filing date: 1989-08-31
Publication date: 1991-03-01

Abstract

The present invention is of the field of machines of the agricultural type, and its subject is more especially a device for articulating blades to a rotary shaft, the said device being of the sort consisting of a U-shaped or stirrup-shaped component, termed shackle, the shackle being provided at the end of each of its U branches with an eyelet of radius (R), it being possible for each branch end surrounding the eyelet to be broken down into a toric part, having a substantially circular cross-section of diameter (D) substantially equal to that of the eyelet, and a connection part or zone (16) of substantially trapezoidal longitudinal section, the extent of which in the axial direction may be defined by the distance (L) separating the plane (Po) passing through the points at which the transverse section of the toric part of the head sectioned by a plane Pr containing the axis of the eyelets, starts to increase, from the plane (Pb) starting from which the section of the part forming the loop is constant, mainly characterised in that the zone by which each of the heads is connected to the loop extends over a distance (L) lying between 1.1D and 1.3D.

Description

La présente invention est du domaine des machines de type agricole et elle a plus spécialement pour objet une manille d'articulation de lames de débroussailleuse. The present invention is in the field of agricultural machines and more particularly it relates to a hinge shackle of brush cutter blades.

L'invention, du genre des inventions de sélection dont le mérite repose sur des travaux expérimentaux en vue de déterminer parmi de nombreuses possibilités celle qui conduit au meilleur résultat, réside dans la définition de fourchettes dimensionnelles de la manille et elle sera mieux comprise à la description qui va être faite, tant de l'art antérieur que d'elle-même, en relation avec les figures des planches anne-xées dans lesquelles
- la fig.l est une perspective d'un arbre porte-lames d'une débroussailleuse du type auquel s'applique l'invention,
- la fig.2 est un détail, grossi, de la figure précédente, permettant de mieux situer l'objet de l'invention,
- les fig.3 et 4 sont des manilles de l'art antérieur, représentées en coupe longitudinale partielle,
- la fig.5 est une représentation analogue d'une manille conforme à l'invention, et
- la fig.6 est un diagramme illustratif de la démarche de sélection ayant conduit à l'invention.The invention, of the kind of selection inventions whose merit is based on experimental work to determine among many possibilities that which leads to the best result, lies in the definition of dimensional ranges of the shackle and will be better understood in the description that will be made, both of the prior art and of itself, in relation to the figures of the boards anne-xed in which
FIG. 1 is a perspective view of a cutter shaft of a brushcutter of the type to which the invention applies,
FIG. 2 is a detail, enlarged, of the preceding figure, making it possible to better locate the object of the invention,
FIGS. 3 and 4 are shackles of the prior art, represented in partial longitudinal section,
FIG. 5 is a similar representation of a shackle according to the invention, and
- Fig.6 is an illustrative diagram of the selection process that led to the invention.

On connait (fig.l à 4) des dispositifs d'articulation de lames 1 sur un arbre rotatif 2, ledit dispositif étant du genre constitué, pour chacune des lames ou pour une paire de lames, par une chape 3 solidaire de l'arbre, par une pièce 4 en U, ou en étrier, dite manille, et par un axe en forme de boulon 5, la manille étant pourvue à l'extrémité de chacune de ses branches de
U d'un trou 10,10',10" de rayon (R), dit oeilleton, de passage de boulon 5, les axes des deux oeilletons étant colinéaires et perpendiculaires à un plan (Ps) de symètrie de la manille, chaque extrémité de branche entourant l'oeilleton pouvant être décomposée en une partie torique, dite tête 12,12',12", de section sensiblement égale à celle de la zone courbe 14,14',14", dite boucle, formant le U et ayant une section sensiblement circulaire de diamètre (D) sensiblement égale à celui de l'oeilleton, et une partie, ou zone, de raccordement 16,16',16", de section longitudinale sensiblement trapézoidale, dont l'étendue en direction axiale peut être définie par la distance L séparant le plan Po passant par les points où la section transversale de la partie torique de la tête par un plan
Pr contenant l'axe des oeilletons, commence à augmenter, du plan Pb à partir duquel la section de la partie formant la boucle, est constante.Knuckle hinge devices 1 are known (FIGS. 1 to 4) on a rotary shaft 2, said device being of the type consisting, for each of the blades or for a pair of blades, by a yoke 3 integral with the shaft. by a U-shaped piece 4 or a stirrup, known as a shackle, and by a bolt-shaped axis 5, the shackle being provided at the end of each of its branches with
U of a hole 10, 10 ', 10 "of radius (R), said eyecup bolt, 5, the axes of the two eyecups being collinear and perpendicular to a plane (Ps) of symmetry of the shackle, each end of a branch surrounding the eyecup that can be decomposed into an O-ring portion, called a head 12, 12 ', 12 ", of section substantially equal to that of the curved zone 14, 14', 14", called the loop, forming the U and having a substantially circular section of diameter (D) substantially equal to that of the eyepiece, and a portion, or zone, of connection 16, 16 ', 16 ", of substantially trapezoidal longitudinal section, the extent of which in the axial direction can be defined by the distance L separating the plane Po passing through the points where the cross section of the toric part of the head by a plane
Pr containing the axis of the eyecups, begins to increase, the plane Pb from which the section of the part forming the loop, is constant.

On rappelle que, de façon très ancienne, les manilles utilisées dans la charronnerie ou dans la marine étaient fabriquées en tordant à chaud des fers ronds ; les manilles ainsi obtenues sont du type de celle de la fig.4, l'oeilleton des têtes pouvant être refermé complètement par brasage ou par soudage. De telles manilles, utilisées comme dispositifs d'articulation sur les débroussailleuses, se sont avérées être le point de fragilité de ces machines ; on rappelle à ce propos que les lames des débroussailleuses à lames travaillant par percussion, sont soumises à des contraintes mécaniques importantes et de direction pratiquement aléatoire. Ainsi la rupture des manilles sus-visées se produit près de leur tête. It is recalled that, very anciently, the shackles used in the bodywork or in the navy were manufactured by hot twisting round irons; the shackles thus obtained are of the type of FIG. 4, the eyecup of the heads being completely closed by brazing or welding. Such shackles, used as articulation devices on brush cutters, have proved to be the weak point of these machines; it is recalled in this connection that the blades of brush cutters working by percussion, are subject to significant mechanical stresses and directional random. Thus the breaking of the above-mentioned shackles occurs near their head.

On a proposé, pour améliorer la solidité des manilles, d'agrandir la zone de raccordement des oeilletons à la boucle (partie coudée de la manille), et on a proposé des manilles du type de celle (4') de la fig.3. Sans doute a-t-on supprimé la rupture à la zone de raccordement, mais on a rencontré un autre inconvénient, à savoir que la lumière oblongue 6 des lames 1, dont la forme allongée est nécessaire pour le passage des oeilletons, entraine un blocage en rotation de la lame lorsque cette dernière est orientée obliquement par rapport à l'axe de l'arbre et est située au voisinage des oeilletons ce blocage équivaut, au regard du rendement global de la débroussailleuse, à une rupture de l'articulation. En définitive, la fiabilité de ces manilles s'est révélée plus faible encore que celle des manilles anciennes. To improve the strength of the shackles, it has been proposed to enlarge the zone of connection of the eyelets to the loop (bent part of the shackle), and shackles of the type of that (4 ') of FIG. . No doubt the break in the connection zone has been eliminated, but another drawback has been encountered, namely that the oblong slot 6 of the plates 1, the elongated shape of which is necessary for the passage of the eyelets, causes a blockage. in rotation of the blade when the latter is oriented obliquely relative to the axis of the shaft and is located in the vicinity of the eyelets this blockage is equivalent, with respect to the overall efficiency of the brush cutter, to a rupture of the joint. In the end, the reliability of these shackles proved to be even lower than that of the old shackles.

Le Demandeur, afin de vérifier que la forme ancienne procurait la meilleure fiabilité, a procédé à une série d'essais à caractère statistique avec des lots de manilles ayant des zones de raccordement différentes ; ces essais lui ont montré que la forme ancienne n'était pas la forme optimale, mais que celle-ci était optenue pour des valeurs relativement précises de certains paramètres. The Applicant, in order to verify that the old form provided the best reliability, proceeded to a series of statistical tests with batches of shackles having different connection zones; these tests showed him that the old form was not the optimal form, but that it was optenue for relatively precise values of certain parameters.

Le tableau ci-dessous donne les résultats d'essais pratiqués sur des lots de vingt lames pour des valeurs de L s'étendant de zéro à 2,5.D (dans les essais effectués, D (diamètre de la boucle et, approximativement, de la partie torique) était égal à 11,7mm, (la fig.2 étant approximativement à l'échelle :1, et les fig.3 à 5 à l'échelle 2) et l'acier constitutif des manilles, d'une nuance résistante à l'usure, telle que les alliages au chrome 25CD4 à 35CD4.

The table below gives the results of tests carried out on batches of twenty blades for values of L ranging from zero to 2.5.D (in the tests carried out, D (diameter of the loop and, approximately, of the O-ring) was equal to 11.7mm, (Fig.2 being approximately to the scale: 1, and Fig.3 to 5 to the scale 2) and the steel constituting the shackles, a Wear-resistant shade, such as 25CD4 to 35CD4 chrome alloys.

L <SEP> 0 <SEP> 0,25 <SEP> 1,0 <SEP> 1,5 <SEP> 2,0 <SEP> 2,5
<tb> F <SEP> 45 <SEP> <SEP> 65 <SEP> 170 <SEP> 120 <SEP> <SEP> 30 <SEP> 5
<tb>
Ces résultats du tableau reportés sur un diagramme comportant en Ordonnées la fiabilité F exprimée en heures de situation active des lames, et en
Abcisses les valeurs de L exprimées en termes de D, montrent clairement que la fiabilité est notablement accrue pour des valeurs de L comprises entre 0,6.D et 1,5.D, et que la forme optimale de la zone de raccordement correspond à des valeurs de L comprises entre l,l.D et 1,3.D, valeurs confirmées par des essais plus fins autour de cette valeur de L; cette fourchettes de valeur de L est caractéristique d'une manille conforme à la présente invention (fig.5).L <SEP> 0 <SEP> 0.25 <SEP> 1.0 <SEP> 1.5 <SEP> 2.0 <SEP> 2.5
<tb> F <SEP> 45 <SEP><SEP> 65 <SEP> 170 <SEP> 120 <SEP><SEP> 30 <SEP> 5
<Tb>
These results of the table shown on a diagram comprising in ordinates the reliability F expressed in hours of active situation of the blades, and in
Abcisses the values of L expressed in terms of D, clearly show that the reliability is significantly increased for values of L between 0.6.D and 1.5.D, and that the optimal shape of the connection zone corresponds to L values between l, lD and 1.3.D, values confirmed by finer tests around this value of L; this range of value L is characteristic of a shackle according to the present invention (fig.5).

Sur la fig.5 on a représenté deux possibilités d'exécutions ; sur la moitié gauche de la figure la zone de raccordement présente dans sa partie médiane (correspondant au plan de coupe) un bord rectiligne 15, tandis que, sur la moitié droite de la figure le bord analogue 17 est incurvé suivant sensiblement un arc de cercle. les bords de la zone de raccordement ont, de préférence, une incurvation comprise entre ces deux formes de bords. FIG. 5 shows two possibilities of execution; in the left half of the figure the connecting zone has in its middle part (corresponding to the sectional plane) a rectilinear edge 15, whereas on the right half of the figure the analogous edge 17 is curved substantially along an arc of a circle . the edges of the connection zone preferably have a curvature between these two edge shapes.

Suivant une caractéristique secondaire de l'invention, la zone de raccordement prend naissance à une distance Ll égale à environ 2D du plan Pu tangent au sommet 18 des têtes de la manille. According to a secondary feature of the invention, the connection zone originates at a distance Ll equal to about 2D of the plane Pu tangent to the vertex 18 of the heads of the shackle.

Claims

1.- Device for articulation of blades on a tree

rotary device, said device being of the kind constituted,

for each of the blades or for a pair of blades, for

a clevis secured to the shaft by a U-shaped piece, or

stirrup, called shackle, and by a shaft in the form of

bolt, the shackle being provided at the end of

each of its U-branches of a radius hole (R),

said eyecup, bolt passage, the axes of the two

eyecups being collinear and perpendicular to the

plane of symmetry of the shackle each end of

branch surrounding the eyecup that can be broken down

in a toric part, called head section

substantially equal to the curved zone called loop,

forming the U and having a section substantially

circular diameter (D) substantially equal to that

of the eyepiece, and a part, or zone, of connection

(16), of substantially longitudinal section

trapezoidal, whose extent in the axial direction can

be defined by the distance (L) separating the plane Po

passing through the points where the cross section of

the toric part of the head by a plane Pr containing

the axis of the eyelets, begins to increase, of the plane

(Pb) from which the section of the forming portion

the loop, is constant, characterized:

in that the connection area

of each of the heads, at the loop extends over a

distance (Li between 1.D. and 1.3.D 2.- Device according to claim 1, characterized by:

in that the area of

connection, in its central zone (cut), has edges

rectilinear (15) 3.- Device according to claim 1, characterized

in that the area of

connection, in its central zone (cut), has edges

curved (17) 4.- Device according to claim 1, characterized

in that the connection area

(16), in its widest part originates from

a distance L1 equal to about 2D of the plane Pu tengent

at the top (18) of the heads of the shackle.