EP0119129A1

EP0119129A1 - Machine à creuser et à curer les fossés

Info

Publication number: EP0119129A1
Application number: EP84400400A
Authority: EP
Inventors: Gilles Petraud
Original assignee: CERIMON
Current assignee: CERIMON
Priority date: 1983-03-04
Filing date: 1984-02-28
Publication date: 1984-09-19
Also published as: AU2518784A; FR2542024B1; EP0119129B1; FR2542024A1; JPS59206531A; CA1217786A; AU563164B2; DE3461664D1; US4535555A; BR8401003A; ATE24221T1

Abstract

Cette machine comporte un bâti (1) sur lequel est suspendu sur un arbre (12) un support (13) pour deux fraises inclinées (14), le support comprenant des lumières d'inclinaisons différentes, dans lesquelles sont montés des galets de guidage solidaires des boîtiers dans lesquels les fraises inclinées (14) sont montées à rotation. Un vérin assure le déplacement des boîtiers et par conséquent le réglage de l'inclinaison des fraises (14). La machine comporte en outre une fraise supplémentaire (15) placée à l'avant des fraises inclinées (14) et destinée à creuser une ébauche de fossé. Elle comporte enfin un sabot de lissage (20) à ouverture variable avec l'inclinaison des fraises (14).

Description

La présente invention concerne les machines à creuser ou curer les fossés.
On connait déjà des machines de ce type comportant deux fraises de section trapézoïdale inclinées sur la verticale et montées à rotation sur un bâti destiné à être attelé à un tracteur, ces fraises assurant le creusement de canaux de section trapézoïdale.
On connait également des machines de creusement à une seule roue ou fraise en forme de double tronc de cône destinées elles aussi à réaliser des canaux à parois inclinées. Ces machines dont les fraises sont entrainées à partir de la prise de force du tracteur, ou bien par des moteurs hydrauliques ne permettent de réaliser que des canaux relativement peu profonds ou bien encore de procéder à plusieurs passages successifs, ce qui constitue une perte de temps et d'énergie considérable.
Par ailleurs, tant dans les machines à deux fraises inclinées que dans celles à une fraise, la position relative et la forme des outils déterminent le profil du canal réalisé sans qu'il soit possible de modifier ce profil.
L'invention vise à remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus en créant une machine à creuser et à curer les fossés qui tout en présentant une capacité accrue vis à vis des machines connues, permette de réaliser des fossés de profils différents.
Elle a donc pour objet une machine à creuser et à curer les fossés comprenant montées à rotation sur un bâti deux fraises de section tronconique à axes inclinés sur l'horitontale, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens de réglage de l'inclinaison des fraises en vue de modifier l'inclinaison des parois du fossé à réaliser.
L'invention a également pour objet une machine du type défini ci-dessus, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une fraise supplémentaire, disposée devant les deux fraises inclinées, suivant le sens de déplacement de la machine et destinée à creuser une ébauche du fossé à réaliser par la machine.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :

- la Fig.l est une vue générale schématique de la machine à creuser ou curer les fossés suivant l'invention;
- la Fig.2 est une vue en bout de la machine, sabot de lissage et flasque arrière enlevés, montrant les moyens de fixation et de support des fraises à inclinaison réglable;
- la Fig.3 est une vue en coupe partielle à plus grande échelle des moyens de montage à rotation de l'une des fraises à inclinaison réglable;
- la Fig.4 est une coupe en élévation du support des fraises à inclinaison réglable;
- la Fig.5 est une vue en coupe montrant les moyens de montage à rotation de la fraise avant de la machine;
- la Fig.6 est une vue en bout montrant la structure du sabot de lissage de la machine suivant l'invention.

La machine à creuser les fossés suivant l'invention représentée à la Fig.l comporte principalement un bâti 1 en forme de pourtre articulé à l'extrémité de bras porteurs 2 et 3 qui font partie d'un tracteur 4. Le bâti 1 est relié au bras supérieur 2 par l'intermédiaire d'une chape 5 de forme générale triangulaire en un point de laquelle extérieur à la ligne joignant les axes 6 et 7 d'articulation de la chape sur le bras 2 et sur le bâti 1 est articulée à son tour une extrémité 8 d'un vérin 9 de réglage de l'inclinaison du bâti 1 en profondeur, l'autre extrémité du vérin 9 étant articulée sur ledit bâti en un point 10.
A l'extrémité du bâti 1 opposée à son articulation au bras de support 2 et 3^- du tracteur, ce bâti présente une échancrure 11 dans laquelle est monté un arbre 12 de suspension d'un support 13 de deux fraises inclinées 14 de forme tronconique. Sur ce support 13 est en outre montée, une fraise supplémentaire 15 en forme de double tronc de cône destinée lorsque la machine est utilisée pour creuser un fossé, à pratiquer une ébauche de fossé et disposée par conséquent devant les deux fraises principales 14 dans le sens du déplacement de la machine. La fraise 15 est montée sur le support 13 au moyen d'un parallélogramme déformable dont deux des bras sont constitués par des biellettes 15a,15b articulées d'une part sur le support 13 et d'autre part sur une tête 15c portant l'axe de rotation de la fraise 15. Un vérin 15d de réglage de la profondeur de la fraise supplémenaire 15 est articulé entre le support 13 et l'une des biellettes 15a du parallélogramme déformable d'articulation de celle-ci.
A l'arrière de la machine ainsi constituée, est disposé un sabot de lissage 20 fixé au support 13 des fraises inclinées au moyen de barres 21.
Sur la Fig.2, on a représenté les moyens de montage et de réglage en inclinaison des fraises tronconiques 14 par rapport au support de fraise 13. On voit sur cette figure que chacune des fraises 14 est montée à rotation dans un boîtier cylindrique 16 d'une manière qui sera décrite en référence à la Fig.3. Chaque boîtier cylindrique 16 comporte à son extrémité opposée à la fraise 14 correspondante, deux barres rectilignes 17 soudées à la surface externe du boîtier et destinées à supporter des galets épaulés de guidage 18a,18b engagés respectivement dans des lumières 19a, 19b d'inclinaisons différentes, ménagée dans deux flasques 22 du support 13. Les lumières 19a et 19b de guidage des galets correspondants associés à chaque boîtier 17 sont symétriques deux à deux par rapport à l'axe de symétrie du support 13. Les flasques 22 sont réunis par des plaques supérieure en tôle 23 et un fond en tôle 24 soudés aux chants des flasques 22.
Comme le montre en outre la Fig.4, le support 13 comporte des éléments de renforcement intérieurs constitués par des plats 25,26 ainsi que d'autres éléments de renforcement de rigidification. Chaque boîtier 16 comporte à l'extrémité inférieure de l'une des barres 17 de support des galets 18a, 18b, une patte 27 sur laquelle est articulée une biellette 28 de déplacement par inclinaison du boîtier 16, ladite biellette étant articulée à son tour sur une traverse 29 fixée à l'extrémité supérieure de la tige 30 d'un vérin hydraulique 31 dont le cylindre est fixé à la traverse 25 du support 13.
Des moyens de guidage de la tige 30 du vérin sont en outre prévus afin que la traverse 29 reste toujours perpendiculaire à l'axe de symétrie du support 13 et permette ainsi d'obtenir toujours la même inclinaison des deux fraises 14 par rapport à cet axe de symétrie. Ces moyens de guidage sont décrits en détail en référence à la Fig.4.
La traverse 29 est en fait constituée de deux fers plats parallèles 32 soudés à un bloc 33 lui-même fixé à la tige 30 et définissant avec ce bloc des chapes pour l'articulation des extrémités des biellettes 28. Aux surfaces extérieures des fers plats 32, sont soudés des blocs 34 formant coulisseaux qui sont montés à coulissement dans les guides verticaux 35 soudés aux plaques supérieures 23 et à des plaques verticales 35a. On voit enfin sur la Fig.2 que le support 13 comporte à sa partie supérieure, une chape 36 d'articulation de l'extrémité d'un vérin de réglage de l'inclinaison du support 13 par rotation autour de l'arbre 12.
Comme représenté à la Fig.3, chaque fraise inclinée 14 est entrainée en rotation par un moteur hydraulique 38 monté dans le boîtier 16 correspondant. L'arbre de sortie 39 du moteur 38 présente une extrémité cannelée engagée dans un manchon cannelé correspondant 40 à l'extrémité libre duquel est soudé un disque 41. A la périphérie du disque 41 sont régulièrement répartis des organes d'accouplement élastiques 42 qui relient le disque 41 à une pièce annulaire 43 soudée à son tour sur le moyeu 44 de la fraise. Le moyeu 44 est monté à rotation par l'intermédiaire de roulements 45 sur un tube 46 rendu solidaire du boîtier 16 par l'intermédiare d'une bague 47.
On voit que grâce à l'accouplement élastique entre le disque 41 et la pièce annulaire 43, il est possible d'absorber les petits désalignements ainsi que les faibles chocs pendant le travail des fraises 14.
Sur la Fig.5, on a représenté, le montage de la fraise avant 15. Cette fraise est montée à rotation sur un support tubulaire 50 dont est solidaire la tête 18 représentée à la Fig.l et à l'extrémité duquel est fixé le carter d'un moteur hydraulique 51 d'entraînement de cette fraise. La fraise 15 est supportée d'une part par le support tubulaire 50, et d'autre part par un prolongement 52 coaxial au carter du moteur 51, par l'intermédiaire de roulements 53,54. La transmission du mouvement de rotation à partir de l'arbre de sortie 55 du moteur 51 est assurée par l'intermédaire d'un manchon cannelé 56 dans lequel est engagée l'extrémité cannelée de l'arbre de sortie 55 et à la surface extérieure duquel est soudé un plateau 57 relié à un plateau extérieur 58 formant l'extrémité de la fraise 15 par l'intermédiaire d'organes d'accouplement élastique 59 régulièrement répartis à la périphérie des plateaux 57 et 58. On voit que la fraise avant 15 est également reliée à son arbre d'entraînement par l'intermédiaire de moyens d'accouplement élastiques, ce qui permet ici encore de rattraper de légers défauts d'alignement et d'absorber des faibles chocs lors de la rotation de la fraise pendant le fonctionnement de la machine.
Le sabot de lissage ou profileur 20 va maintenant être décrit en détail en référence à la Fig.6. Ce sabot est constitué de deux pièces 60,61 qui comportent des portions planes 62,63 se recouvrant, en forme de secteurs circulaires. Elles sont articulées de manière à tourner autour d'un axe 64 passant par le sommet de ces secteurs. Chacune des pices 60,61 est supportée par deux barres tubulaires 21 dont les extrémités opposées sont fixées aux galets 18a, 18b correspondants de guidage et déplacement angulaire des fraises inclinées 14. Dans chacune des parties 62, 63, en forme de secteurs circulaires, est ménagée une échancrure correspondante 65,66,la chute de tôle résultant de chacune des découpes constituant un élément de surépaisseur et de renforcement de la zone non découpée correspondante de l'autre partie, permettant ainsi d'utiliser pour la fixation des deux parties 60 et 61 du sabot, des barres tubulaires 21 de même longueur. Ces découpes 65a,66a sont par exemple soudées aux zônes pleines des parties 62,63. A leurs extrémités opposées au sabot, les barres tubulaires 21 sont soudés aux extrémités des axes de rotation des galets de guidage 18a, 18b fixés aux barres 17 solidaires du boîtier 16. Les bords extérieurs des parties 62 et 63 en forme de secteurs circulaires sont prolongés par des parois latérales 67,68 qui constituent les éléments actifs du sabot profileur. La rigidité de ces bords latéraux par rapport aux portions 62,63 en forme de secteurs circulaires est assurée par des goussets de renforcement 69,70. Le sabot comporte enfin des moyens d'articulation et d'immobilisation relative des deux pièces l'une par rapport à l'autre constitués par une lumière en arc de cercle 71 ménagée dans l'une des parties en forme de secteur circulaire et dans laquelle est engagée une tige 72 pourvue d'un galet et d'un écrou de blocage. Ces moyens d'articulation et d'immobilisation sont complétés par des moyens analogues prévus dans des rebords périphériques 73,74 des parties 62,63 en forme de secteur circulaire et constitués par une lumière en arc de cercle 75 dans laquelle est engagé un galet 76 traversé par une vis 77 portant un écrou de serrage 78.
Les extrémités inférieures des bords latéraux 67,68 sont terminés par des rebords inclinés 79,80 légèrement relevés vers l'avant du sabot dans le sens de déplacement de la machine.
Par ailleurs, ces rebords 79,80 font entre eux un certain angle dans la plupart des positions relatives des deux pièces 60,61 du sabot, de sorte que le fossé obtenu présente un creux correspondant. Cependant, si le sabot est en position totalement déployée, les deux rebords 79,80 sont alignés de manière à permettre l'obtention dans cette position d'un fossé d'un fond parfaitement plat.
Si l'on veut procéder au creusement d'un fossé dont les parois présentent une pente particulière compatible avec la capacité de variation d'inclinaison des fraises 14 de la machine, on procède à l'actionnement du vérin 31, qui par l'intermédiaire de sa tige 30 et de la traverse 29 actionne les biellettes 28. Ces biellettes exercent un effort sur les barres 17 des boîtiers 16 de support des fraises 14 en provoquant le déplacement des galets 18a, 18b dans les lumières 19a,19b. La différence d'inclinaison de ces lumières provoque, en même temps qu'un faible déplacement en hauteur des fraises 14, un déplacement angulaire de celles-ci jusqu'à l'inclinaison désirée.
Etant donné que les barres tubulaires 21 de support du sabot 20 sont fixées aux galets 18a, 18b qui se déplacent dans le flasque arrière 22 du support 13, la variation d'inclinaison des barres 17 supportant lesdits galets va provoquer une variation d'inclinaison correspondante des pièces 60 et 61 du sabot par rotation autour de l'axe 64 et assurer leur écartement ou leur rapprochement correspondant. Bien entendu après désserrage de moyens d'immobilisation 71,72 et 75 à 78. Lorsque le réglage désiré de l'inclinaison des fraises 14 et l'ouverture correspondante du sabot 20 sont atteints, on peut procéder au creusement ou au curage d'un fossé. L'immobilisation en position des boîtiers 16 des fraises 14 est assurée par le vérin 31 lui-même ou encore par des moyens de verrouillage non représentés appropriés. Les deux pièces 60 et.61 du sabot sont immobilisées l'une par rapport à l'autre par les moyens de verrouillage 71,.72 et 75 à 78.
Lors du fonctionnement de la machine, on voit sur la Fig.l que la fraise avant 15 dont la profondeur de pénétration peut être réglée au moyen du parallélogramme déformable 16,17,18 actionné par le vérin 19 assure le creusement d'une ébauche de fossé qui sert également de passage pour les fraises latérales principales 14.
La profondeur de pénétration de la machine s'en trouve ainsi considérablement accrue, de sorte que cette machine peut réaliser, en un seul passage des fossés que des machines de technique antérieure avaient du mal à réaliser en plusieurs fois.
Le montage des fraises par l'intermédiaire d'organes d'accouplement élastique permet d'obtenir une meilleure souplesse de fonctionnement et accroit la durée de vie de l'outillage.
Lorsque la-machine suivant-l'invention est utiisée pour le curage de fossés, seules les fraises principales latérales 14 sont nécessaire, de sorte que l'on peut pour cet usage démonter la fraise avant 15, ce démontage étant réalisé simplement en désaccouplant les bielles 16, 17 du parallélogramme déformable des chapes 80, 81 prévues sur le flasque avant 22 du support 13 ainsi que le vérin 19. Bien entendu, l'alimentation du moteur hydraulique 51 de la fraise 15 doit également être interrompu.
Par conséquent, on voit que la machine suivant l'invention présente vis à vis des machines une souplesse d'utilisation accrue classiques.

Claims

1. Machine à creuser et curer les fossés comprenant montées à rotation sur un bâti deux fraises (14) de section tronconique à axes inclinés sur l'horizontale, et des moyens (16,17,18a,18b,19a,19b, 28,31) de réglage de l'inclinaison des fraises (14) en vue de modifier l'inclinaison des parois du fossé à réaliser, caractérisée en ce que chacune desdites fraises (14) est montée à rotation dans un boitier (16) portant des galets de guidage (18a, 18b) engagés dans des lumières (19a,19b) d'inclinaisons différentes ménagées dans un support (13) porté par le bâti (1) de la machine, l'inclinaison des boîtiers (16) étant assurée par un vérin (31) monté dans ledit support (13) et relié auxdits boitiers (16) par des biellettes (28).

2. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les galets de guidage (18a,18b) sont portés par des barres rectilignes (17) fixées aux boitiers (16) de support des fraises (14).

3. Machine suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le support comporte deux flasques (22) dans chacun desquels sont réalisées deux paires de lumières (19a,19b) pour les galets de guidage (18a, 18b) des deux fraises (14), lesdites paires de lumières étant disposées de part et d'autre de l'axe de symétrie du support (13).

4. Machine suivant l'une des revenndications 1 à 3, caractérisée en ce que le support (13) des fraises (14) est relié au bâti (1) de la machine par un arbre de suspension (12) et en ce que ledit support (13) est inclinable transversalement à la direction de déplacement de la machine.

5. Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, comportant en outre une fraise supplémentaire (15) disposée devant les deux fraises inclinées (14) suivant le sens de déplacement de la machine et destinée à creuser une ébauche du fossé à réaliser par la machine, caractérisée en ce que ladite fraise supplémentaire (15) est fixée au support (13) des fraises inclinables (14) au moyen d'un parallèlo- gramme déformable (15a, 15b) et en ce qu'il est prévu un vérin (15d) de réglage de la profondeur de la fraise supplémentiare (15) relie entre ledit support (13) et l'un des éléments (15a) du parallélogamme déformable.

6. Machine suivant l'une quelconque des revendictions 1 à 5, comportant en outre un sabot de lissage (20) monté à l'arrière de la machine, caractérisée en ce que ledit sabot est réalisé en deux pièces (60,61) réglables en ouverture pour adapter l'inclinaison des parois latérales (67,68) dudit sabot à la pente des parois du fossé à réaliser.

7. Machine suivant la revendication 6, caractérisée en ce que chacune des pièces (60,61) dudit sabot est fixée au moyen de barres (21) aux galets de guidage (18a, 18b) montés dans les lumières (19a, 19b) du support (13) des fraises inclinées (14). le réglage de l'inclinaison des fraises (14) commandant ainsi l'inclinaison des parois latérales des pièces (60,61) du sabot (20).

8. Machine suivant l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que chacune des pièces (60, 61) formant ledit sabot comporte une portion plane (62,-63) en forme de secteur circulaire, lesdites portions planes étant montées de façon à tourner l'une par rapport à l'autre autour d'un axe (64) passant par leur sommet commun, à l'aide de moyens d'articulation et d'immobilisation en position (71,72 et 75 à 78).

9. Machine suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les fraises (14;15) de ladite machine sont reliées aux arbres de sortie de leurs moteurs d'entrainement respectifs (38;51) par l'intermédiaire d'accouplements élastiques (42;59).