FR3108345A1 - Machine de chantier - Google Patents

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Abstract

Machine de chantier Machine de chantier permettant de distribuer un produit fluide, du type chape par exemple, sur un chantier ainsi qu’un procédé de remplacement de la pompe à cavité progressive d’une telle machine de chantier, comprenant un châssis (10), muni d’une bride amont (11a) prévue pour communiquer avec une extrémité amont d’une pompe à cavité progressive, un module aval (30), comprenant une bride aval (31a), prévue pour communiquer avec une extrémité aval de la pompe à cavité progressive, et un dispositif de montage (40), configuré pour monter la pompe à cavité progressive entre la bride amont (11a) et la bride aval (31a) du module aval (30), dans laquelle le dispositif de montage (40) comprend une partie fixe (41), solidaire du châssis (10), une partie mobile (51), solidaire du module aval (30) et montée de manière mobile sur la partie fixe (41), et un organe de blocage (57), configuré pour bloquer ou libérer la mobilité de la partie mobile (51) par rapport à la partie fixe (41).. Figure pour l’abrégé : Fig. 4.

Description

Machine de chantier
Le présent exposé concerne une machine de chantier permettant de distribuer un produit fluide, du type chape par exemple, sur un chantier ainsi qu’un procédé de remplacement d’une pompe à cavité progressive sur une telle machine de chantier.
Une telle machine de chantier et un tel procédé de remplacement d’une pompe à cavité progressive peuvent notamment être utilisés dans le domaine du bâtiment pour adapter les propriétés de pompage de la machine de chantier aux spécificités du chantier sur lequel elle est employée en permettant un remplacement aisé et rapide de sa pompe à cavité progressive.
Dans le domaine du bâtiment, sur un chantier, on utilise classiquement des machines de chantier permettant de pomper des produits fluides, tels que mortiers, chapes, ciments ou encore bétons, afin d’alimenter les besoins du chantier en de tels produits.
Un exemple classique d’une telle machine de chantier selon l’état de la technique est représenté sur la Fig. 1. Une telle machine 91 prend généralement la forme d’une remorque munie de roues 92 et d’un système d’attelage 93. Elle comprend un châssis 94 incluant des moyens de réception 95 du produit fluide, prenant généralement la forme d’une trémie, et des moyens d’entraînements 96, prenant généralement la forme d’un ou plusieurs moteurs, thermiques et/ou hydrauliques par exemple. Elle comprend également un dispositif de pompage 97, généralement du type pompe à cavité progressive, et un module de distribution 98 muni d’un orifice de distribution 98a.
Une telle machine de chantier fonctionne classiquement de la manière suivante. Le produit fluide à distribuer sur le chantier est reçu dans les moyens de réception 95 directement depuis un camion malaxeur, communément appelé camion toupie ; les moyens d’entraînement 96 entraînent les moyens de pompage 97 qui font alors progresser le produit fluide depuis les moyens de réception 95 jusqu’au module de distribution 98 ; le produit fluide s’échappe alors par l’orifice de distribution 98a sur lequel a été connectée une canalisation de distribution qui rejoint la zone du chantier nécessitant l’apport du produit fluide.
Dans une machine de chantier 91 selon l’état de la technique, le dispositif de pompage 97 est monté entre les moyens de réception 95 et le module de distribution 98 à l’aide d’un dispositif de montage rigide 99. Généralement, ce dispositif de montage 99 comprend une pluralité de tirants 99a, s’étendant depuis le châssis 94, sur lequel ils sont boulonnés, passant à travers les alésages d’une plaque 99b du module de distribution 98, et munies à leurs extrémités avant de filetages sur lesquels sont vissés fermement des écrous 99c. Ainsi, grâce à ces tirants 99a, le dispositif de pompage 97 est maintenu en compression entre une première bride de centrage communiquant avec la trémie des moyens de réception 95 et une deuxième bride de centrage communiquant avec le module de distribution 98.
En conséquence, dans une machine de chantier selon l’état de la technique, le dispositif de pompage fait partie intégrante de la machine de chantier. Or, le dispositif de pompage est une pièce pouvant s’user et qu’il est parfois nécessaire de remplacer. Dans un tel cas, puisque le dispositif de pompage fait partie intégrante de la machine de chantier, il est nécessaire de démonter partiellement cette dernière afin d’extraire le dispositif de pompage et le remplacer.
Dans l’exemple de la Fig. 1, il est ainsi nécessaire de dévisser les écrous 99c des trois tirants 99a du dispositif de montage 99, de retirer complètement le module de distribution 98 puis d’extraire le dispositif de pompage 99 par l’avant. Le montage du nouveau dispositif de pompage est également difficile car il est nécessaire de centrer et de maintenir en place le nouveau dispositif de pompage à l’aide d’un équipement externe pendant le remontage du module de distribution 98 et le serrage des écrous 99c sur les tirants 99a.
Ainsi, le remplacement du dispositif de pompage est long, fastidieux, et source d’erreurs ou d’incidents : chute du dispositif de pompage ou du module de distribution ; mauvais alignement du dispositif de pompage ; défaut d’étanchéité etc.
Il existe donc un réel besoin pour une machine de chantier et pour un procédé de remplacement d’une pompe à cavité progressive sur une telle machine de chantier qui soient dépourvus, au moins en partie, des inconvénients inhérents aux configurations connues précitées.
Le présent exposé concerne une machine de chantier , comprenant
un châssis, muni d’une bride amont prévue pour communiquer avec une extrémité amont d’une pompe à cavité progressive,
un module aval, comprenant une bride aval, prévue pour communiquer avec une extrémité aval de la pompe à cavité progressive, et
un dispositif de montage, configuré pour monter la pompe à cavité progressive entre la bride amont et la bride aval du module aval,
dans laquelle le dispositif de montage comprend
une partie fixe, solidaire du châssis,
une partie mobile, solidaire du module aval et montée de manière mobile sur la partie fixe, et
un organe de blocage, configuré pour bloquer ou libérer la mobilité de la partie mobile par rapport à la partie fixe.
Ainsi, grâce à ce dispositif de montage comprenant une partie mobile, il est possible d’installer et de désinstaller de manière simple et rapide la pompe à cavité progressive formant dispositif de pompage. En conséquence, la pompe à cavité progressive peut être remplacée très facilement, en cas d’usure par exemple.
En particulier, dans cette machine de chantier, il n’est plus nécessaire de démonter complètement le module de distribution : en effet, grâce à son système mobile, le dispositif de montage permet de libérer la pompe à cavité progressive par un simple déplacement du module de distribution, le module de distribution restant à tout moment solidaire du dispositif de montage et donc connecté au châssis par l’intermédiaire du dispositif de montage.
En particulier, on comprend que l’organe de blocage peut être manipulé entre un premier état dans lequel il bloque le déplacement de la partie mobile par rapport à la partie fixe et un deuxième état dans lequel il autorise un tel déplacement.
En conséquence, puisque le module de distribution reste en place, le temps d’installation et de désinstallation de la pompe à cavité progressive est fortement raccourci. De même, ces opérations sont facilitées. En particulier, on réduit le risque d’erreur ou d’incident lié au montage et au démontage du module de distribution, notamment des problèmes d’alignement ou de positionnement du module de distribution.
De plus, ces opérations facilitées d’installation et de désinstallation de la pompe à cavité progressive rendent le dispositif de pompage véritablement amovible plutôt que simplement démontable. Autrement dit, il devient envisageable de changer la pompe à cavité progressive sur chaque chantier afin de choisir et d’installer la pompe à cavité progressive la plus adaptée à l’application prévue sur ce chantier. En agissant de cette manière, on assure une distribution plus précise du produit fluide et mieux adaptée au chantier considéré ; on prolonge également la durée de vie des pompes à cavité progressive en les faisant travailler dans des conditions proches de leurs conditions de travail nominales pour lesquelles elles sont optimisées.
Ainsi, on contribue à améliorer la qualité de distribution tout en réduisant l’impact environnemental de la machine de chantier en abaissant la fréquence de mise au rebut des dispositifs de pompage utilisés.
Dans certains modes de réalisation, la partie mobile du dispositif de montage est montée en coulissement sur la partie fixe. L’installation et la désinstallation de la pompe à cavité progressive est ainsi encore plus simple et rapide puisqu’il suffit de coulisser le module de distribution vers l’avant afin de libérer la pompe à cavité progressive. De plus, on réduit encore plus les problématiques d’alignement et de positionnement du module de distribution puisque son alignement est conservé.
Dans certains modes de réalisation, le dispositif de montage comprend au moins un berceau configuré pour supporter la pompe à cavité progressive. Un tel berceau permet de supporter la pompe à cavité progressive durant l’opération d’installation ou de désinstallation, une fois que la partie mobile du dispositif de montage a été coulissée par rapport à la partie fixe, et donc une fois que la pompe à cavité progressive n’est plus retenu entre les brides de la trémie et du module de distribution. On réduit ainsi le risque de chute de la pompe à cavité progressive au cours de ces opérations. On réduit également la nécessité de recourir à un engin de levage ou de portage extérieur pour maintenir la pompe à cavité progressive tant que le dispositif de montage est ouvert, c’est-à-dire tant que la partie mobile est coulissée vers l’avant par rapport à la partie fixe.
Dans certains modes de réalisation, la partie fixe du dispositif de montage comprend au moins un berceau configuré pour supporter la pompe à cavité progressive. On dispose ainsi d’un point de support fixe dans le référentiel du châssis, ce qui assure une meilleure stabilité de la pompe à cavité progressive dans le référentiel du châssis. En particulier, ceci facilite l’alignement de la pompe à cavité progressive avec la bride de la trémie.
Dans certains modes de réalisation, la partie mobile du dispositif de montage comprend au moins un berceau configuré pour supporter la pompe à cavité progressive. On dispose ainsi d’un point de support fixe dans le référentiel du module de distribution, ce qui assure une meilleure stabilité de la pompe à cavité progressive dans le référentiel du module de distribution. En particulier, ceci facilite l’alignement de la pompe à cavité progressive avec la bride du module de distribution. En outre, ceci permet de poser la pompe à cavité progressive sur ce berceau et d’entraîner solidairement sa translation vers la bride de la trémie lors du coulissement de la partie mobile du dispositif de montage vers la partie fixe.
Dans certains modes de réalisation, au moins un premier berceau est prévu sur la partie fixe du dispositif de montage et un deuxième berceau est prévu sur la partie mobile. De cette manière, la pompe à cavité progressive peut être maintenue de manière stable entre ces deux berceaux, sans qu’un support externe ne soit nécessaire. La pompe à cavité progressive reste également supportée durant le coulissement de la partie mobile par rapport à la partie fixe.
Dans certains modes de réalisation, au moins un berceau de la partie mobile du dispositif de montage est positionné de manière à soutenir la partie centrale de la pompe à cavité progressive lorsque cette dernière est montée entre la bride de sortie de la trémie et la bride d’entrée du module de distribution. On peut notamment considérer que cette partie centrale correspond à un tronçon s’étendant axialement sur une longueur de 20% de la longueur totale de la pompe à cavité progressive de part et d’autre du centre géométrique de la pompe à cavité progressive. De cette manière, le berceau est situé sensiblement au niveau du centre de gravité de la pompe à cavité progressive, ce qui réduit le risque de basculement de la pompe à cavité progressive autour de ce berceau.
Dans certains modes de réalisation, au moins un berceau est muni de deux tétons dirigés vers l’intérieur du berceau. De tels contacts ponctuels permettent de maintenir de manière stable des dispositifs de pompage ayant différents diamètres ou ayant des surfaces irrégulières.
Dans certains modes de réalisation, une première partie du dispositif de montage parmi la partie mobile et la partie fixe comprend au moins une tige engagée dans un cylindre de guidage de la deuxième partie du dispositif de montage parmi la partie mobile et la partie fixe. Un tel cylindre de guidage permet de guider la tige en coulissement selon une liaison glissière. Il peut notamment être formé par un fourreau ou par au moins deux alésages alignés.
De préférence, la première partie du dispositif de montage est la partie mobile du dispositif de montage tandis que la deuxième partie du dispositif de montage est sa partie fixe. Ainsi, dans de tels modes de réalisation, la partie mobile du dispositif de montage comprend au moins une tige engagée dans un cylindre de guidage de la partie fixe. De cette manière, l’orifice de guidage est porté par la partie fixe, ce qui offre une plus grande stabilité et une plus grande commodité de manipulation.
Dans certains modes de réalisation, la première partie du dispositif de montage comprend deux tiges parallèles engagées dans deux cylindres de guidage de la deuxième partie. Ces deux tiges s’étendent de préférence dans un plan horizontal ; toutefois, d’autres plans sont possibles.
Dans certains modes de réalisation, un berceau connecte les deux tiges de la première partie du dispositif de montage.
Dans certains modes de réalisation, au moins une tige de la première partie du dispositif de montage est munie d’une goupille d’arrêt à l’une de ses extrémités. Cette extrémité est de préférence celle orientée vers la deuxième partie du dispositif de montage, c’est à dire l’extrémité arrière lorsque la première partie est la partie mobile. Une telle goupille d’arrêt forme une butée pour le coulissement et permet ainsi d’éviter de séparer par inadvertance la partie mobile de la partie fixe.
Dans certains modes de réalisation, au moins une tige de la première partie du dispositif de montage est munie d’un écrou vissé sur un filetage prévu à l’une des extrémités de la tige. Cette extrémité est de préférence celle orientée à l’opposé de la deuxième partie du dispositif de montage, c’est à dire l’extrémité avant lorsque la première partie est la partie mobile. Ce système à écrou permet de compléter l’action de blocage de l’organe de blocage de manière à assurer une force de compression plus importante sur la pompe à cavité progressive, lorsque cela est souhaité.
Dans certains modes de réalisation, le module de distribution est monté en coulissement sur au moins une tige de la partie mobile du dispositif de montage. En particulier, le module de distribution peut comprendre au moins un alésage traversé par ladite tige. Dans un tel cas, le module de distribution peut être retenu à l’extrémité arrière de la tige par un écrou, une goupille ou tout autre organe de retenue.
Dans certains modes de réalisation, la partie fixe du dispositif de montage est une console montée en applique sur la face avant du châssis.
Dans certains modes de réalisation, la deuxième partie du dispositif de montage comprend deux bras, portant chacun un cylindre de guidage.
Dans certains modes de réalisation, un berceau connecte les deux bras de la deuxième partie du dispositif de montage.
Dans certains modes de réalisation, au moins un organe de blocage du dispositif de montage est une goupille de blocage. Une telle goupille est facile et rapide à insérer ou à retirer pour bloquer ou autoriser le coulissement du dispositif de montage.
Dans certains modes de réalisation, au moins une goupille de blocage est configurée pour s’engager dans un orifice de blocage de la première partie du dispositif de montage et pour être retenue, une fois engagée dans cet orifice de blocage, par une portion de la deuxième partie du dispositif de montage. Cette portion d’arrêt peut notamment être une surface d’arrêt prévue au dos du cylindre de guidage considéré.
Dans certains modes de réalisation, au moins une goupille de blocage est inclinée par rapport à la direction verticale, de préférence vers l’extérieur. Ceci facilite la préhension et la manœuvre de la goupille. Par exemple, la goupille de blocage peut former un angle avec la direction verticale compris entre 10 et 30°.
Dans certains modes de réalisation, la machine de chantier comprend en outre un dispositif d’entraînement, de préférence monté dans le châssis. Ce dispositif d’entraînement permet d’entraîner la pompe à cavité progressive.
Dans certains modes de réalisation, le dispositif d’entraînement est un moteur. Ce moteur peut notamment être thermique et/ou hydraulique.
Dans certains modes de réalisation, la machine de chantiercomprend un arbre de transmission, connecté à la sortie du dispositif d’entraînement et traversant la trémie en direction de la bride de sortie. En particulier, cet arbre de transmission peut être aligné, et de préférence centré, sur la bride de sortie. Un tel arbre permet de transmettre le couple du dispositif d’entraînement à la pompe à cavité progressive.
Dans certains modes de réalisation, l’arbre de transmission est muni d’une vis d’Archimède, de palettes, ou d’autres éléments de transport. De cette manière, l’arbre de transmission contribue à transporter le produit fluide présent dans la trémie vers l’admission de la pompe à cavité progressive.
Dans d’autres modes de réalisation, l’arbre de transmission est dépourvu d’élément de transport. En effet, selon le modèle, la pompe à cavité progressive peut être auto-amorçante.
Dans certains modes de réalisation, l’arbre de transmission est muni, à son extrémité avant, d’une pièce d’accouplement configurée pour accoupler l’arbre de transmission au rotor de la pompe à cavité progressive.
Dans certains modes de réalisation, la pièce d’accouplement est configurée pour transmettre un couple de rotation tout en autorisant un mouvement de translation axiale du rotor de la pompe à cavité progressive, au moins vers l’avant. De cette manière, il est possible de désaccoupler la pompe à cavité progressive de l’arbre de transmission par une simple translation, ce qui est possible après déplacement, et de préférence coulissement, de la partie mobile du dispositif de montage. En particulier, aucun boulonnage, plus généralement aucun organe de retenue, ne retient le rotor de la pompe à cavité progressive sur la pièce d’accouplement. Aucun outil n’est donc nécessaire, et aucun accès potentiellement difficile à l’intérieur de la trémie n’est donc nécessaire, ce qui simplifie d’autant l’opération d’installation ou de désinstallation de la pompe à cavité progressive.
Dans certains modes de réalisation, la pièce d’accouplement possède un profil à pans creux prévu pour recevoir une tête d’entraînement du rotor de la pompe à cavité progressive. Ce profil peut comprendre au moins 2 pans, par exemple 3 ou 4 pans. Il peut notamment s’agir d’un profil carré.
Dans certains modes de réalisation, la pièce d’accouplement comprend une plaque d’accouplement, s’étendant dans un plan axial et présentant deux surfaces d’accouplement opposées, prévue pour s’engager dans une fente d’entraînement d’une tête d’entraînement du rotor de la pompe à cavité progressive.
Dans certains modes de réalisation, la plaque d’accouplement possède une excroissance de centrage à son extrémité avant prévue pour s’engager dans un renfoncement de centrage de la fente d’entraînement.
Dans certains modes de réalisation, la pièce d’accouplement comprend un anneau de centrage, dont l’axe central est parallèle, de préférence confondu, avec l’axe de l’arbre de transmission, prévu pour s’engager autour de la tête d’entraînement du rotor de la pompe à cavité progressive. Cet anneau est de préférence cylindrique, de préférence à base circulaire.
Dans certains modes de réalisation, le module de distribution comprend une butée configurée pour bloquer la translation axiale vers l’avant du rotor de la pompe à cavité progressive. Une telle butée permet de bloquer le rotor contre la pièce d’accouplement lorsque la pompe à cavité progressive est installée. Une telle butée est principalement utile lorsqu’il est prévu d’entraîner la pompe à cavité progressive en marche arrière : en effet, en marche avant, le rotor est naturellement plaqué vers la pièce d’accouplement.
Dans certains modes de réalisation, la machine de chantier comprend ladite pompe à cavité progressive. Cette pompe à cavité progressive est de préférence passive, c’est-à-dire entraînée par un couple d’entraînement apporté de l’extérieur, par exemple par le dispositif d’entraînement mentionné plus haut.
Dans certains modes de réalisation, les brides de la trémie et du module de distribution sont lisses. Autrement dit, la pompe à cavité progressive n’est pas boulonnée sur ces dernières : elle est retenue par compression entre ces dernières.
Dans certains modes de réalisation, le produit fluide est un mortier, une chape, un ciment ou un béton. Ainsi, bien que fluide, ce produit peut posséder une certaine viscosité.
Le présent exposé concerne également un procédé de remplacement d’une pompe à cavité progressive sur une machine de chantier selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents, comprenant les étapes suivantes :
libération de l’organe de blocage,
escamotage de la partie mobile du dispositif de montage solidaire du module aval,
retrait de la pompe à cavité progressive initialement en place,
installation de la nouvelle pompe à cavité progressive contre une première bride parmi la bride amont du châssis et la bride aval du module aval,
rapprochement de la partie mobile du dispositif de montage solidaire du module aval (30) jusqu’à ce que la nouvelle pompe à cavité progressive soit en appui contre la deuxième bride parmi la bride amont du châssis et la bride aval du module aval, et
blocage de l’organe de blocage.
A cette occasion, la nouvelle pompe à cavité progressive peut posséder un diamètre différent de celui de la pompe à cavité progressive initialement en place. Pour ce faire, si nécessaire, des éléments d’adaptations tels des cales ou des entretoises peuvent être ajoutés pour centrer la pompe à cavité progressive de diamètre plus faible sur les brides de diamètres plus important de la trémie et du module de distribution.
Dans certains modes de réalisation, préalablement à l’étape de libération de l’organe de blocage, au moins un écrou vissé sur un filetage prévu à l’une des extrémités d’une tige du dispositif de montage est desserré. De préférence, cet écrou est simplement desserré sans être retiré de la tige. De cette manière, une partie des efforts pouvant s’exercer sur l’organe de blocage est relâchée, ce qui facilite sa manœuvre.
Dans certains modes de réalisation, postérieurement à l’étape de blocage de l’organe de blocage, au moins ledit écrou est resserré.
Dans certains modes de réalisation, au cours de l’étape de retrait de la pompe à cavité progressive, le rotor de la pompe à cavité progressive est désaccouplé de la pièce d’accouplement de l’arbre de transmission par une simple translation.
Dans certains modes de réalisation, au cours de l’étape d’installation de la nouvelle pompe à cavité progressive, le rotor de la nouvelle pompe à cavité progressive est accouplé avec la pièce d’accouplement de l’arbre de transmission, après alignement, par une simple translation.
Dans le présent exposé, les termes « axial », « radial », « tangentiel », « intérieur », « extérieur » et leurs dérivés sont définis par rapport à l’axe principal de la pompe à cavité progressive; on entend par « plan axial » un plan passant par l’axe principal de la pompe à cavité progressive et par « plan radial » un plan perpendiculaire à cet axe principal ; enfin, les termes « amont » et « aval », ainsi que « arrière » et « avant », sont définis par rapport à la circulation du produit fluide dans la machine de chantier.
Les caractéristiques et avantages précités, ainsi que d'autres, apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, d'exemples de réalisation de la machine de chantier et du procédé proposés. Cette description détaillée fait référence aux dessins annexés.
Les dessins annexés sont schématiques et visent avant tout à illustrer les principes de l’exposé.
Sur ces dessins, d’une figure à l’autre, des éléments (ou parties d’élément) identiques sont repérés par les mêmes signes de référence. En outre, des éléments (ou parties d'élément) appartenant à des exemples de réalisation différents mais ayant une fonction analogue sont repérés sur les figures par des références numériques incrémentées de 100, 200, etc.
La figure 1 est une vue en perspective d’une machine de chantier selon l’art antérieur.
La figure 2 est une vue en perspective d’un exemple de machine de chantier selon l’exposé.
La figure 3 illustre le châssis de cette machine de chantier.
La figure 4 illustre le dispositif de montage de cette machine de chantier.
La figure 5 est une vue dirigée vers l’amont de ce dispositif de montage.
La figure 6 une vue dirigée vers l’aval de ce dispositif de montage.
La figure 7 illustre la partie fixe de ce dispositif de montage.
La figure 8 illustre un deuxième exemple d’accouplement.
Afin de rendre plus concret l’exposé, un exemple de machine de chantier est décrit en détail ci-après, en référence aux dessins annexés. Il est rappelé que l'invention ne se limite pas à cet exemple.
La figure 2 illustre un exemple de machine de chantier 1 selon l’exposé. Cette machine de chantier 1 prend la forme d’une remorque munie de roues 2 et d’un système d’attelage 3. Elle comprend un châssis 10, un dispositif de pompage 20 et un module de distribution 30. Le dispositif de pompage 20 et le module de distribution 30 sont montés sur le châssis 10 à l’aide d’un dispositif de montage 40.
Comme cela est mieux visible sur la figure 3, la machine de chantier 1 comprend une trémie 11, montée dans le châssis 10, fermée par un capot relevable 12 dans lequel est pratiquée une ouverture 13. Cette trémie 11 est destinée à recevoir un produit fluide à distribuer sur un chantier, par exemple une chape. Un camion malaxeur alimente ainsi cette trémie 11 en produit fluide à travers l’ouverture 13. Une grille 14, faisant office de crible ou tamis, est prévue au sommet de la trémie 11 afin de retenir d’éventuelles particules indésirables de grandes dimensions tels des cailloux.
La trémie 11 est munie à son extrémité inférieure, en façade du châssis 10, d’une bride de sortie 11a (visible notamment sur les figures 4 et 5). Cette bride de sortie 11a est circulaire et mesure environ 20 cm de diamètre. Elle forme un épaulement annulaire, en retrait par rapport à la façade du châssis 10, entourant un orifice de sortie 11b de la trémie 11.
La machine de chantier 1 comprend également un dispositif d’entraînement 60 monté dans le châssis, associant un moteur thermique, par exemple du type diesel, à une machine hydraulique. L’arbre de sortie 61 de ce dispositif d’entraînement est accouplé à un arbre de transmission 62 à l’aide d’une première pièce d’accouplement 63. Cette pièce d’accouplement présente une élasticité autorisant une excentricité radiale de l’arbre de transmission 62 par rapport à l’arbre de sortie 61. L’arbre de transmission 62 s’étend à travers la trémie 11 jusqu’à proximité de son orifice de sortie 11b où il se termine par une deuxième pièce d’accouplement 64, centrée sur l’orifice de sortie 11b. Cette pièce d’accouplement 64 possède sur sa face avant, opposée à l’arbre de transmission 62, un profil à quatre pans creux 64a de forme carrée (visible notamment sur la figure 5). L’arbre de transmission 62 forme également l’axe d’une vis d’Archimède 62a destinée à faciliter le transport du produit fluide vers l’orifice de sortie 11b de la trémie 11.
Le module de distribution 30 prend la forme d’un cône comprenant une plaque d’extrémité arrière 31, c’est-à-dire amont, et une plaque d’extrémité avant 32, c’est-à-dire aval. La plaque d’extrémité arrière 31 est munie d’une bride 31a entourant un orifice d’entrée 31b de grand diamètre ; la plaque d’extrémité avant 32 est munie pour sa part d’un orifice de distribution 32a de plus petit diamètre destinés à distribuer le produit fluide pompé par la machine de chantier 1, dans une canalisation de distribution par exemple. La plaque d’extrémité arrière 31 comprend en outre deux alésages 33 prévus symétriquement par rapport au plan axial vertical.
De manière analogue à la bride 11a de la trémie 11, la bride 31a du module de distribution 30 est circulaire et mesure environ 20 cm de diamètre. Elle forme ainsi un épaulement annulaire, en retrait par rapport à la plaque arrière 31 du module de distribution 30, entourant l’orifice d’entrée 31b du module de distribution 30.
Comme cela est visible sur la figure 5, le module de distribution 30 possède en outre une butée 34 maintenue au centre de l’orifice d’entrée 31b à l’aide de deux bras 34a s’étendant depuis les parois internes du module de distribution 30.
Le dispositif de pompage 20 est du type pompe à cavité progressive. Il comprend un stator en matériau élastomère enfermé dans un carter métallique 21. Ce carter 21 est cylindrique et possède un diamètre égal ou légèrement inférieur à celui des brides 11a et 31a. Ainsi, lorsque la pompe à cavité progressive 20 est installée, les extrémités avant et arrière du carter 21 de la pompe à cavité progressive 20 s’appuient respectivement sur l’épaulement formé par la bride 31a du module de distribution 30 et l’épaulement formé par la bride 11a de la trémie 11. Le carter 21 est ainsi retenu en compression entre ces deux brides 11a, 31a, ce qui bloque la position et l’orientation du carter 21 et donc de la pompe à cavité progressive 20. Par ailleurs, le stator en matériau élastomère assure l’étanchéité de la pompe à cavité progressive 20 en s’appliquant lui aussi sur les épaulements de ces brides 11a, 31a.
La pompe à cavité progressive 20 comprend également un rotor muni d’une tête d’entraînement possédant une forme complémentaire au profil à pans creux 64a de la deuxième pièce d’accouplement 64. La tête du rotor peut ainsi s’engager axialement dans la deuxième pièce d’accouplement 64 afin d’accoupler le rotor de la pompe à cavité progressive 20 avec le dispositif d’entraînement 60. Un jeu d’au moins 1 mm peut toutefois être prévu entre les faces de la tête du rotor et les pans du profil à pans creux 94a de la deuxième pièce d’accouplement 64. L’extrémité aval du rotor est retenue pour sa part axialement par la butée 34 du module de distribution 30. De cette manière, le rotor de la pompe à cavité progressive est maintenu enserré entre la deuxième pièce d’accouplement 64 et la butée 34, sans qu’il soit nécessaire de boulonner, ou de fixer d’une quelconque façon, le rotor sur la deuxième pièce d’accouplement 64 ou la butée 34.
Comme cela est mieux visible sur les figures 4 à 7, le dispositif de montage 40 comprend une partie fixe 41, montée en applique sur la façade avant du châssis 10, autour de la bride 11a de la trémie 11, et une partie mobile 51, solidaire du module de distribution 30.
Le partie fixe 41 du dispositif de montage 40 comprend deux bras 42, s’étendant vers l’avant, de part et d’autre de la bride 11a de la trémie 11 de manière symétrique par rapport au plan axial vertical. Ces deux bras 42 sont reliés par un premier berceau 43 s’étendant dans un plan radial. Ce premier berceau 43 est muni de deux tétons 43a, symétriques par rapport au plan axial vertical et dirigés vers l’intérieur du berceau 43. Chaque bras 42 est muni, à son extrémité avant, d’une plaque frontale 44 et, une dizaine de centimètre plus en arrière, d’une plaque d’arrêt 45. La plaque frontale 44 et la plaque d’arrêt 45 sont munies chacune d’un alésage 44a, 45a, ces deux alésages 44a, 45a, de même diamètre, étant alignés selon la direction axiale de manière à former un cylindre de guidage 46.
La partie mobile 51 du dispositif de montage 50 comprend pour sa part deux tiges 52, s’étendant axialement, reliées par un deuxième berceau 53, s’étendant dans un plan radial. Ce deuxième berceau 53 est muni lui aussi de deux tétons 53a analogues à ceux du premier berceau 43. Ce deuxième berceau 53 est prévu axialement sensiblement au milieu des tiges 52.
L’extrémité arrière de chacune de ces tiges 52 est engagée dans un cylindre de guidage 46 respectif de la partie fixe 41 du dispositif de montage 40. Le diamètre de la portion arrière de ces tiges est ainsi sensiblement égal, ou légèrement inférieur, à celui des alésages 44a, 45a. De cette manière, les tiges 52 peuvent coulisser dans les cylindre de guidage 46, ce qui permet le coulissement de la partie mobile 51 du dispositif de montage 40 par rapport à sa partie fixe 41. Une goupille d’arrêt 54 est montée en travers de l’extrémité arrière de chacune des tiges 52 afin d’empêcher le retrait des tiges 52 hors des cylindres de guidage 46, les goupilles d’arrêt 54 étant retenues en bout de course par la plaque d’arrêt 45 de la partie fixe 41 du dispositif de montage 40.
L’extrémité avant de chacune de ces tiges 52 est filetée et engagée dans un alésage 33 respectif du module de distribution 30 ; un écrou 55 vissé sur l’extrémité avant de chaque tige 52 permet de bloquer le coulissement du module de distribution 30 vers l’avant et assure ainsi que le module de distribution 30 est en permanence solidaire du châssis 10 par l’intermédiaire du dispositif de montage 40.
Par ailleurs chaque tige 52 est munie, dans sa moitié arrière, sensiblement à mi-chemin entre le berceau 53 et son extrémité arrière, d’un orifice de blocage 56, traversant perpendiculairement la tige 52 de part en part. La direction formée par cet orifice de blocage est inclinée à la fois par rapport à la direction verticale et la direction horizontale ; dans le présent exemple, elle forme un angle d’environ 20° par rapport à la direction verticale. Dans le présent exemple, chaque tige 52 ne comprend qu’un seul orifice de blocage 56 : toutefois, dans d’autres exemples, chaque tige pourrait comprendre plusieurs orifices de blocage prévus à différents niveaux de la tige afin d’installer des dispositifs de pompage de longueurs variées.
Le dispositif de montage 40 comprend en outre une goupille de blocage 57 pour chacune des tiges 52. Cette goupille de blocage 57 peut être engagée dans l’orifice de blocage 56 de la tige 52 pour limiter ou bloquer le coulissement de la tige 52, la goupille de blocage 57 étant arrêtée soit par la plaque d’arrêt 45 de la partie fixe 41 du dispositif de montage 40 lorsque ce dernier est dans son état « fermé », c’est-à-dire son état de montage opérationnel, la partie mobile 51 étant poussée vers l’arrière, soit par la plaque frontale 44 lorsque le dispositif de montage 40 est dans son état « ouvert », la partie mobile 51 étant tirée vers l’avant.
L’opération de désinstallation de la pompe à cavité progressive 20 puis d’installation d’une nouvelle pompe à cavité progressive 20 va maintenant être expliquée.
La configuration entièrement montée et fonctionnelle est visible sur la figure 2. Dans cette configuration, la pompe à cavité progressive 20 est installée entre la trémie 11 et le module de distribution 30. Dans cet état, le dispositif de montage 40 est dans son état de montage opérationnel, c’est-à-dire dans l’état « fermé » où la partie mobile 51 est poussée contre la partie fixe 41. Dans cet état, les goupilles de blocage 57 sont engagées dans les orifices de blocages 56 et retenus contre les plaques d’arrêt 45. En outre, dans cette position, le deuxième berceau 53 se situe à moins de cinq centimètres des plaques frontales 44 de la partie fixe 41.
Dans une première étape, les écrous 55 des tiges 52 du dispositif de montage 40 sont légèrement desserrés pour relâcher la contrainte de compression s’exerçant sur la pompe à cavité progressive 20 ainsi que les contraintes de cisaillement s’exerçant sur les goupilles de blocage 57 engagées dans leurs orifices de blocage 56. A cette occasion, les écrous 55 sont simplement desserrés et ne sont pas dévissés jusqu’à être retirés des tiges 52 : de cette manière, le module de distribution 30 reste monté sur le dispositif de montage 40.
Ensuite, les goupilles de blocage 57 sont retirées de leurs orifices de blocage 56, ce qui libère le coulissement des tiges 52 dans leurs cylindres de guidage 46. Le module de distribution 30 peut alors être tiré vers l’avant, ce qui entraîne le coulissement de la partie mobile 51 du dispositif de montage par rapport à sa partie fixe 41.
A cette occasion, la pompe à cavité progressive 20 s’est alors décollée d’au moins l’une des brides 11a ou 31a et repose librement sur les berceaux 43 et 53. Si la pompe à cavité progressive 20 est restée collé à la bride 11a de la trémie 11, il suffit alors de la tirer de quelques centimètres vers l’avant pour désaccoupler, sans l’intervention d’aucun outil, le rotor de la pompe à cavité progressive 20 de la deuxième pièce d’accouplement 64 ; dans le cas contraire, le désaccouplement a déjà eu lieu lors du coulissement du dispositif de montage 40. La pompe à cavité progressive 20 peut alors être retirée.
La nouvelle pompe à cavité progressive 20 est ensuite positionnée sur les berceaux 43 et 53. De préférence, la pompe à cavité progressive 20 est plaquée contre l’une des brides 11a, 31a, de préférence la bride 31a du module de distribution 30.
Ensuite, le module de distribution 30 est poussé vers l’arrière, entraînant avec lui la nouvelle pompe à cavité progressive 20, jusqu’à ce que la nouvelle pompe à cavité progressive se retrouve en appui contre la bride 11a de la trémie 11. Lors de cette étape, il peut être nécessaire de manœuvrer le rotor de la nouvelle pompe à cavité progressive 20 ou l’ensemble de la nouvelle pompe à cavité progressive 20 afin de tourner sa tête dans une orientation lui permettant de s’accoupler avec la deuxième pièce d’accouplement 64.
Une fois la nouvelle pompe à cavité progressive correctement installée entre les brides 11a et 31a, les goupilles de blocage 57 peuvent être engagées à nouveau dans les orifices de blocage 56 qui ont retrouvé leurs places derrière les plaques d’arrêt 45. Les écrous 55 sont alors resserrés afin d’augmenter la contrainte de compression s’exerçant sur la nouvelle pompe à cavité progressive 20 et, ainsi, bloquer fermement sa position et son orientation.
La figure 8 décrit un deuxième exemple de réalisation de la deuxième pièce d’accouplement. Dans ce deuxième exemple, la deuxième pièce d’accouplement 164, toujours située à l’extrémité aval de l’arbre de transmission 162, possède une plaque d’accouplement 164a, s’étendant dans un plan axial et présentant deux surfaces d’accouplement opposées. La pièce d’accouplement 164 comprend également un anneau de centrage 164b, cylindrique à base circulaire dont l’axe central est confondu avec l’axe de l’arbre de transmission 162.
La tête d’entraînement 122 du rotor de la pompe à cavité progressive possède une surface externe cylindrique 122a et une fente d’entraînement 122b s’étendant axialement depuis son extrémité amont.
La plaque d’accouplement 164a peut ainsi s’engager dans la fente d’entrainement 122b de la tête d’entraînement 122 du rotor de la pompe à cavité progressive afin d’assurer un accouplement en rotation. L’anneau de centrage 164b permet pour sa part de retenir radialement la surface externe cylindrique 122a afin d’assurer son centrage.
Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et des changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.
Il est également évident que toutes les caractéristiques décrites en référence à un procédé sont transposables, seules ou en combinaison, à un dispositif, et inversement, toutes les caractéristiques décrites en référence à un dispositif sont transposables, seules ou en combinaison, à un procédé.

Claims (11)

  1. Machine de chantier , comprenant
    un châssis (10), muni d’une bride amont (11a) prévue pour communiquer avec une extrémité amont d’une pompe à cavité progressive (20),
    un module aval (30), comprenant une bride aval (31a), prévue pour communiquer avec une extrémité aval de la pompe à cavité progressive (20), et
    un dispositif de montage (40), configuré pour monter la pompe à cavité progressive (20) entre la bride amont (11a) et la bride aval (31a) du module aval (30),
    dans laquelle le dispositif de montage (40) comprend
    une partie fixe (41), solidaire du châssis (10),
    une partie mobile (51), solidaire du module aval (30) et montée de manière mobile sur la partie fixe (41), et
    un organe de blocage (57), configuré pour bloquer ou libérer la mobilité de la partie mobile (51) par rapport à la partie fixe (41).
  2. Machine de chantier selon la revendication 1, dans laquelle la partie mobile (51) du dispositif de montage est montée en coulissement sur la partie fixe (41).
  3. Machine de chantier selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le dispositif de montage (40) comprend au moins un berceau (43, 53) configuré pour supporter la pompe à cavité progressive (20).
  4. Machine de chantier selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle une première partie (51) du dispositif de montage (40) parmi la partie mobile (51) et la partie fixe (41) comprend au moins une tige (52) engagée dans un cylindre de guidage (46) de la deuxième partie (41) du dispositif de montage (40) parmi la partie mobile (51) et la partie fixe (41), la première partie du dispositif de montage étant de préférence la partie mobile (51) du dispositif de montage (40) tandis que la deuxième partie du dispositif de montage est de préférence sa partie fixe (41).
  5. Machine de chantier selon la revendication 4, dans laquelle la deuxième partie (41) du dispositif de montage (40) comprend deux bras (42), portant chacun un cylindre de guidage (46),
    dans laquelle un berceau (43) connecte les deux bras (42) de la deuxième partie (41) du dispositif de montage (40),
    dans laquelle la première partie (51) du dispositif de montage (40) comprend deux tiges parallèles (52), s’étendant de préférence dans un plan horizontal, engagées chacune dans un cylindre de guidage (46) de la deuxième partie (41), et
    dans laquelle un berceau (53) connecte les deux tiges (52) de la première partie (51) du dispositif de montage (40).
  6. Machine de chantier selon la revendication 4 ou 5, dans laquelle au moins une tige (56) de la partie mobile (51) du dispositif de montage (40) est munie d’un écrou (55) vissé sur un filetage prévu à l’extrémité avant de la tige (52), et
    dans laquelle le module aval (30) est monté en coulissement sur au moins une tige (52) de la partie mobile (51) du dispositif de montage (40).
  7. Machine de chantier selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle au moins un organe de blocage (57) du dispositif de montage (40) est une goupille de blocage (57), ladite goupille de blocage (57) étant configurée pour s’engager dans un orifice de blocage (56) de la première partie (51) du dispositif de montage (40) et pour être retenue, une fois engagée dans cet orifice de blocage (56), par une portion (45) de la deuxième partie (41) du dispositif de montage (40).
  8. Machine de chantier selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant un dispositif d’entraînement (60),
    un arbre de transmission (62), connecté à la sortie (61) du dispositif d’entraînement (60) et s’étendant en direction de la bride amont (11a), et
    dans laquelle l’arbre de transmission (62) est muni, à son extrémité avant, d’une pièce d’accouplement (64) configurée pour accoupler l’arbre de transmission (62) au rotor de la pompe à cavité progressive (20).
  9. Machine de chantier selon la revendication 8, dans laquelle la pièce d’accouplement (64) est configurée pour transmettre un couple de rotation tout en autorisant un mouvement de translation axiale du rotor de la pompe à cavité progressive (20), au moins vers l’avant, et
    dans laquelle le module aval (30) comprend une butée configurée pour bloquer la translation axiale vers l’avant du rotor de la pompe à cavité progressive (20).
  10. Machine de chantier selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant ladite pompe à cavité progressive (20).
  11. Procédé de remplacement d’une pompe à cavité progressive sur une machine de chantier selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, comprenant les étapes suivantes :
    libération de l’organe de blocage (57),
    escamotage de la partie mobile (51) du dispositif de montage (40) solidaire du module aval (30),
    retrait de la pompe à cavité progressive (20) initialement en place,
    installation de la nouvelle pompe à cavité progressive (20) contre une première bride parmi la bride amont (11a) du châssis (10) et la bride aval (31a) du module aval (30),
    rapprochement de la partie mobile (51) du dispositif de montage (40) solidaire du module aval (30) jusqu’à ce que la nouvelle pompe à cavité progressive (20) soit en appui contre la deuxième bride parmi la bride amont (11a) du châssis (10) et la bride aval (31a) du module aval (30), et
    blocage de l’organe de blocage (57).
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