Brevet FR2300173A1 — publié le 19760903

L'invention a pour objet une machine destinée à fraiser des bandes relativement étroites de revêtements de routes, par exemple de l'ordre de 0,75 X de largeur, en vue de leur remise en état. Jusqu'à maintenant, pour réparer les routes, on les rechargeait sur toute leur largeur, de sorte qu'après plusieurs opérations successives de ce genre, le niveau de la route était trop élevé par rapport aux berges ou aux bordures de trottoirs. De plus, des couloirs de circulation se matérialisent la plupart du temps sur les routes de sorte que celles-ci ne sont détErio- rées que sur des bandes qui n'occupent qu'une certaine partie de la largeur de la route. Il n'est donc pas économique de réparer, chaque fois, les routes sur toute leur largeur, alors qu'il pourrait titre suffisant de réparer seulement lesdites bandes de circulation préférentielle Le but de l'invention est de réaliser une machine qui permette précisément d'enlever avec précision des bandes de rev & temenos de routes sur une largeur et une profondeur bien déter Binées. A cet effet, la machine suivant l'invention comporte un véhicule automoteur 'quipé d'un moteur thermique, un appareil de chauffage relié i l'avant du véhicule et ali-nt en un mé- lange d'air et de gai combustible fourni par des bouteilles de gaz liquide portées par ledit véhicule, un tambour de fraisage monté i rotation sur un support porté par la partie arrière du véhicule et réglable en hauteur sous l'action d'un dispositif hydraulique et trois pompas hydrauliques entrainées à partir du moteur thermique et destinées i alimenter, respectivement, le dispositif hydraulique de réglage en hauteur du support du tambour de fraisage, un moteur hydraulique d 'entraînement en rotation du tambour de fraisage, et un moteur hydraulique d'entrai nement des roues motrices du véhicule par l'intermédiaire d'un dispositif propre t imprimer au véhicule, sélectivement, une vitesse relativePent lente d'avance de travail et une vitesse relativement rapide de déplacement sur route. Avec une telle machine, il est possible d'enlever éco nomiquement des bandes d'asphalte, par fraisage, sur une largeur et une profondeur bien déterminées après passage du dispositif de chauffage placé å l'avant de la machine et destiné à ramollir préalablement cet asphalte. La précision de ce travail de fraisage des revetements permet d'exécuter des rechargements qui présentent, au raccordement, des parties restantes de la chaussée, des surfaces planes et sans aspérités permettant le passage des véhicules à grande vitesse. Une telle machine permet aussi une rectification des profils des chaussées en long et en travers. Dans un mode de réalisation avantageux, le tambour de fraisage est décalé latéralement par rapport å l'axe longitudinal du véhicule, ce qui permet d'exécuter un travail au ras des bordures de trottoirs. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le support du tambour de fraisage est monté à pivotement autour d'un axe longitudinal de manière qu'on puisse incliner ledit tambour d'un c8té ou de l'autre, de quelques degrés pour tenir compte des exigences des routes à profils bombés. Dans une disposition avantageuse, bien que les trois pompes hydrauliques soient entrainées S partir du moteur thermique monté sur le véhicule, les deux pompes hydrauliques d'entrainement en rotation du tambour de fraisage et des roues du véhicule, respectivement, sont à débit variable, ce qui permet, d'une part, d'adapter la vitesse de rotation du tambour de fraisage à la nature du revêtement, et d'autre part, de régler à volonté la vitesse d'avance de la machine, tant pour le travail de fraisage que pour ses déplacements à plus grande vitesse. t'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'une machine suivant l'invention. Sur ces dessins Fig. 1 est une vue en perspective de l'ensemble de la machine, Fig. 2 est une vue en élévation de la partie principale de la machine de la figure 1, observée du cOté opposé, Fig. 3 est une vue en plan correspondant à la figure 2, Fig. 4 montre, à plus grande échelle, en coupe faite suivant la ligne IV-IV de la figure 2, le système dentrainement des roues motrices du véhicule. Fig. 5 montre, en perspective, à plus grande échelle, le détail du support du tambour de fraisage à la partie arrière de la machine, Pig. 6 est une coupe transversale verticale faite suivant la ligne VI-VI de la figure 5, Fig. 7 est, à plus grande échelle, une coupe longitudinale verticale partielle faite suivant la ligne VII-VII de la figure 3, Fig. 8 montre, en coupe, a plus grande échelle, le montage d'une dent du tambour de fraisage, Fig. 9 est une coupe longitudinale de 1une des rampes de chauffage visibles à l'avant de la machine sur la figure 1, Fig. 10 est, à plus grande échelle, une coupe faite suivant la ligne X-X de la figure g et Fig. 11 est un schéma hydraulique de la commande des roues motrices du véhicule et de la commande de rotation du tambour de fraisage ainsi que de la commande de relevage et d'abaissement dudit tambour de fraisage. La machine représentée dans son ensemble et désignée par 1 sur la figure 1 est destinée au fraisage de l'asphalte des routes et des autoroutes pour leur remise en état. Elle est constituée essentiellement d'un véhicule automoteur désigné dans son ensemble par 2 et dont la partie arrière porte un tambour de fraisage 3 (voir aussi figs 2 et 3) tandis qu'à sa partie avant est attelé un appareil de chauffage préalable4. Le véhicule automoteur 2 est constitué essentiellement d'un chassis Il de forme rectangulaire supporté par deux roues directrices avant 12 et deux roues motrices arrière 13 entrainées à partir d'un moteur thermique 14 par l'intermédiaire d'une transmission particulière qui sera décrite en détails plus loin. La partie avant du chassies est équipée d'un poste de conduite 16 ou sont centralisées toutes les commandes de la machine. L'appareil de chauffage 4 est composé d'un certain nom- bre (huit ont éte représentés sur la figure 1) d'éléments transvers aux dont chacun a été désigné par 21. Ils sont portés par un chariot 22 de forme rectangulaire qui est supporté par quatre roues orientables 23 et qui est articulé à la partie avant du châssis 11 du véhicule 2 au moyen d'un axe transversal horizontal 25. Chaque élément de chauffage 21 est constitué d'une capacité en tôle 27 (voir aussi figs 9ét 10) de forme générale parallélépipèdique allongée dans le sens transversal par rappoFt à ltensemble de la machine. Le fond de cette capacité est constitué par une sole 28 en matériau réfractaire percée d'un grand nombre de petits canaux 29 de passage du gaz combustible. Le gaz combustible (par exemple du propane) contenu dans des bouteilles 31 portées par le véhicule 2 est amené à chaque élément de chauffage 21 par une conduite générale 32 à l'entrée d'une tuyère coudée 34 qui est munie d'une prise d'air primaire 35 et qui débouche en 36 dans la capacité 27 correspondante, c'est-à-dire au dessus de la sole 28. Le tambour de fraisage 3 (figs 2 et 3) est composé du tambour proprement dit 44 (voir aussi figs 7 et 8) sur la surface cylindrique duquel sont fixés, suivant des portions d'hélices, des outils de fraisage 45. Chaque outil est du type monobloc à plaquette de carbure de tungstène rapportée et il est fixé sur le tambour d'une manière amovible comme représenté en détail sur la figure 8, au moyen d'une vis 46 qui est vissée obliquement dans la paroi du tambour 44 et dont l'extrémité s'engage dans une encoche 47 pratiquée dans une queue 48 de l'outil 45 engagée dans un trou radial 49 de la paroi du tambour. Le tambour de fraisage 3 tourillonne, par ses deux extrémités, respectivement dans un support 52 (figs 2, 3, 5 et 7) composé de deux flasques 53, 54 qui sont reliés par une entretoise 55 et dont les extrémités avant sont articulées sur deux axes horizontaux respectivement 56, 57, situés dans le prolongement l'un de l'autre et portés par deux chapes 58, 59 (voir aussi fig. 6) solidaires d'une plaque verticale 62 qui peut pivoter autour d'un axe longitudinal horizontal 63 contre une autre plaque er- ticale 64 fixée contre la partie arrière du châssis 11 du véhicule. Le support 52 du tambour de fraisage 3 peut donc occuper soit la position représentée en traits pleins dans laquelle l'axe géométrique du tambour est horizontal, soit une position inclinée dans un sens, comme représenté par exemple en traits interrompus sur la figure 6, ou encore dans l'autre sens, d'un petit angle par exemple inférieur ou égal à 50, pour tenir compte de l'inclinaison transversale des parties de routes à fraiser, notamment au voisinage des trottoirs. On peut immobiliser la pla que 62 dans toute position de travail désirée au moyen d'écrous de blocage 67 vissés dur des goujons 68 qui sont solidaires de la plaque 64 et qui traversent des trous 69 allongés en forme d'arcs de cercle coaxiaux à l'axe longitudinal 63. Les écrous 67 portent contre la plaque 62 par l'intermédiaire de rondelles 71. te réglage précis de l'inclinaison du support 52 du tambour de fraisage est facilité par la présence de deux manivelles 74, 75 montées sur les extrémités de deux vis verticales 76, 77 dont les extrémités inférieures peuvent porter contre la tranche supérieure de la plaque pivotante 62, lesdites vis étant montées dans des écrous constitués par deux bossages taraudés 78, 79 respectivement, fixés au sommet de deux petites potences 82, 83 portées par le châssis Il du véhicule. Deux contre-écrous 80, 81 montés respectivement sur les deux vis 76, 77 permettent d'immobiliser celles-ci dans toute position angulaire désirée. On peut relever ou abaisser le support 52 du tambour de fraisage 3 et le soumettre à une pression verticale de travail dirigée vers le bas, au moyen d'un système de commande hydrostatique qui comporte un vérin hydraulique à double effet 86 dont les deux extrémités sont articulées, respectivement, sur le milieu de la traverse 55 du support de tambour 52 et sur le-sommet d'une potence 87 fixée sur le dessus de la partie arrière du chassies Il du véhicule. Pour que la transmission de l'effort se fasse correctement, les articulations des deux extrémités du vérin sont du type universel; à cet effet, le fond du cylindre 88 du vérin, par exemple, est articulé sur la potence par un système qui comporte deux axes 91,92 perpendiculaires l'un à l'autre. D'une manière analogue, l'extrémité de la tige de piston 89 du vérin porte un dé 91 qui est articulé dans une chape 93 fixée sur la traverse 55, également au moyen d'un système qui comporte deux axes (non représentés) perpendiculaires l'un à l'autre. Ona indiqué en 96, 97 les raccords par lesquels les deux extrémités du cylindre 88 du vérin 86 peuvent entre reliés, sélectivement, à une source d'huile sous pression et à la bache par des conduites 98,99. Comme on peut le voir sur la figure 3, le tambour de fraisage 3 est décalé vers la droite par rapport à l'axe longitudinal du véhicule et il déborde, du coté droit, le châssis de celui-ci et même l'empattement des roues, de façon qu'il puisse travailler la chaussée jusqu'au ras des trottoirs. Le tambour de fraisage 3 est protégé par un capot 102 et il est entrainé en rotation par une channe 116 passant sur un pignon calé à la sortie d'un réducteur de vitesse 104 entrainé par un moteur hydraulique 103 (fiv.3). Sur la figure 4, on a représenté en détail la transmission qui assure, à partir d'un moteur hydraulique 111, l'en- traînement des roues arrière motrices 13 du véhicule. Le moteur hydraulique 111 est relié à une pompe à débit variable 152 de manière que les roues motrices 13 puissent être entrainées à une vitesse lente de travail voisine de cinq mètres par minute et à une vitesse plus rapide pour le déplacement sur route. L'arbre de roues 113 est tourillonné dans deux paliers 114 et 115 fixés sur les longerons du chassis Il du véhicule. Le moteur 111 est relié à un variateur de vitesse 132 dont l'arbre de sortie comporte un pignon 129 sur lequel !se une channe 128 qui entraine un pignon 119 calé sur l'arbre/des roues 13. Le moteur hydraulique 103 d'entrainement du tambour de fraisage 3, le moteur hydraulique 111 dentrainement des roues 13 du véhicule et le vérin hydraulique 86 sont alimentés en huile sous pression à partir de trois pompes 151, 152 et 153 respectivement (figs 3 et 11) entrainées toutes les trois par le moteur thErmique 14. La pompe 151 à débit variable est reliée au moteur 103 par deux conduites 154, 155 (voir aussi fig 11) dont le remplissage permanent est assuré par une pompe de gavage 156 qui est reliée, d'une part, aux deux conduites par l'intermédiaire de clapets anti-retour 157, 158 et, d'autre part, à la bâche 159 par l'intermédiaire d'un filtre 162. Sur le refoulement de la pompe de gavage 156 est monté un clapet de sûreté 163 et les deux conduites 154, 155 sont reliées, en outre, par un système de deux clapets de sécurité 164. D'une manière analogue, la pompe 152 également à débit variable est reliée au moteur 111 par deux conduites 171, 172 maintenues remplies par une pompe de gavage 173; on a indiqué aussi les deux clapets anti-retour -174, 175, le clapet de sûreté 176, le filtre 177 et le système de strette a' deux clapets 179. En traits interrompus, on a indiqué un circuit 178 de retour à la bâche 159 des différentes fuites possibles dans les circuits des deux pompes 151, 152 et des moteurs 103 et 111 auxquels elles sont respectivement associées. La pompe 153 est reliée au vérin 86 de relevage et d'abaissement du support du tambour de fraisage par l'intermédiai- re d'un inverseur constitué par une électro-vanne 183, d'une conduite de travail 184 et d'une conduite de relevage 185. La vitesse de descente du tambour de fraisage est réglée par un étranglement 186 qui limite le débit du retour de l'huile à la boche 159 par la conduite 185, tandis que le relevage peut se faire rapidement par l'admission d'huile dans la conduite 185 et à travers un clapet anti-retour 187 qui court-circuite l'étranglement 186. On a indiqué aussi un manomètre 188 qui indique la pression de travail de la pompe 183 et, par conséquent, la pression de travail des outils du tambour de fraisage sur le sol, ainsi qu'un clapet taré de sécurité 189. Sur les figures 1 à 3, on a indiqué les deux leviers 191, 192 de contrôle des deux pompes 151 et 152 de commande des moteurs 103 et 111 d'entraînement en rotation du tambour de fraisage et des roues motrices 13 du véhicule, respectivement, ainsi que le levier 193 de contrôle du distributeur 183 d'alimentation du vérin 86 de commande de relevage du tambour de fraisage. Etant donné que toutes les commandes de la machine sont centralisées au poste de conduite 16, on a ajouté audit poste de conduite, un témoin 194 d'indication de la profondeur de travail à laquelle le support de tambour de fraisage a préalablement été réglé. A cet effet, le dé 92 (fig.5) relié à l'extrémité de la tige do piston du vérin 86 porte une tige 196 qui longe extérieurement le cylindre 88 dudit vérin et sur l'extrémité de laquelle est montée une vis de réglage 197 dont l'extrémité est destinée à entrer en contact avec l'élément d'actionnement d'un interrupteur électrique 198 qui est fixé sur le cylindre 88 du vérin et qui est placé dans un circuit électrique comportant une source de courant et la lampe témoin 194 du poste de conduite.On peut ainsi, au moyen de la vis 197,rigoler au préalable la profondeur à laquelle on désire faire travailler le tambour de fraisage et, lorsque le conducteur alimente le vérin 86 pour faire plonger les outils dans la route, il arrête la commande d'allongement du vérin dès que la lampe témoin 194 s'allume au poste de conduite. Le fonctionnement de la machine est le suivant Lorsque la machine se déplace par ses propres moyens pour atteindre les chantiers ou les quitter, le tambour de fraisage 3 est relevé, comme représenté en traits pleins sur les figures 2 et 7, par le fait que l'huile sous pression est admise par la conduite 185 (figs 3, 5 et 11) et repousse, par conséquent, le piston du vérin dans le sens du raccourcissement de ce dernier, sous le contrôle de l'électro-vanne de distribution 183 alimentée dans le sens convenable à partir de l'organe de commande manuelle correspondant placé au poste de conduite 16. Pour de tels déplavements, les roues arrière motrices 13 du véhicule sont entrainées par le moteur hydraulique 111 par l'intermédiaire de la transmission à channe 128 (figs 4 et 11).Le débit de la pompe 152 est réglé de manière que le véhicule se déplace à une vitesse, par exemple, de l'ordre de 6km à l'heure. Bien entendu, pendant ces déplacements, le moteur 103 d'entrainement du tambour de fraisage 3 n'est pas alimenté. Lorsqu'on désire effectuer un travail, on commence par régler la profondeur à laquelle on désire que le tambour de fraisage pénètre dans le sol, par exemple une profondeur de 4cm et l'on ajuste la vis 197 (fig.7) à la position correspondante. On amène la machine à un emplacement tel que l'appareil de chauffa- ge se trouve juste au dessus du début de la bande d'asphalte qu'on désire enlever. On allume l'appareil de chauffage 4 (fig.1) et, pour cela, on ouvre les robinets des bouteilles de propane 31 de manière à alimenter les éléments de chauffage 21 (voir aussi figs 9 et 10) en un mélange de gaz combustible et d'air primaire aspiré par les ouvertures 35 des tuyères 34, les flammes étant allumées sur la face inférieure de la sole 28, à la sortie des conduits verticaux 29 où de l'air secondaire est automatiquement admis à la flamme.Le conducteur assis à son poste de conduite, alimente le moteur 111 d'entrainement des roues arrière motrices 13 du véhicule de manière que le débit de la pompe 152 soit tel que le véhicule puisse se déplacer à une vitesse de travail pouvant atteindre cinq mètres par minute par exemple.Lorsque la machine a suffisamment avancé et que sa partie arrière va entre sur le point d'atteindre le début de la bande d'asphalte ramollie par l'appareil de chauffage de tête 4, le conducteur, toujours à son poste 16, met alors en marche le tambour de frai sage 3 en alimentant le moteur hydraulique correspondant 103 par la pompe 151 dont il a déclenché le débit au moyen du levier de contrôle 191 qui se trouve à sa portée. I1 alimente ensuite le vérin 86 à partir du levier de contrôle 193 de manière à faire débiter la pompe 153 dans la conduite de travail 184 d'alimentation dudit vérin jusqu'à ce que la longueur de ce dernier atteigne la valeur prédéterminée, réglée par la vis 197 c'est-à-dire que cette dernière actionne l'interrupteur 198 d'allumage de la lampe témoin 194 au tableau de bord du véhicule.Le conducteur fait alors cesser l'alimentation du vérin. Le tambour de fraisage 3, déjà en rotation, est donc descendu et a entamé l'asphalte ramolli; il se trouve alors tangent à un plan horizontal situé à 4 cm en dessous du niveau du sol sur lequel roule le véhicule. Au fur et à mesure que la machine avance, les parties du sol préalablement chauffées par l'appareil de tête 4 et soumises à une stabilisation de leur température pendant que toute la longueur du véhicule passe au dessus d'elles, sont attaquées par le tambour de fraisage 3 qui en enlève, par conséquent, l'épaisseur désirée. Le moteur 111 d'entraînement des roues du véhicule est alimenté par la pompe 152 à débit variable sous le contrôle du levier 192, ce qui permet, par conséquent, de faire varier la vitesse d'avance du véhicule en fonction de la nature du sol à travailler. Le tambour de fraisage 3 peut travailler avec son axe en position horizontale ou bien inclinée latéralement dans un sens ou dans l'autre, par l'utilisation du dispositif d'inclinaison décrit plus hait en référence à la figure 8. Pour modifier l'inclinaison du support du tambour de fraisage vers la position représentée en traits interrompus sur la figure 8, il suffit de desserrer les quatre écrous 67, de débloquer les deux contreécrous 80, 81, de desserrer la manivelle 74 en la faisant monter par un mouvement de rotation dans le sens invesex de celui des aiguilles d'une montre, jusqu'd la hauteur correspondant à l'inclinaison désirée; puis de serrer l'autre manivelle 75 jusqu'à ce que l'extrémité de la vis correspondante 67 vienne en contact avec la tranche supérieure de la plaque pivotante 62, après quoi on rebloque les contre-écrous 80, 81 et les écrous 67. Pour i- cliner le tambour de fraisage dans 1' autre sens, on manoeuvrerait évidemment les manivelles en sens inverse. Bien entendu, l'invention n'est pas limbe au mode de réalisation décrit et représenté, on peut y apporter des modifications, suivant les applications envisagées, sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10 - Machine à fraiser des bandes de revêtements de routes pour leur remise en état, caractérisée en ce qu'elle comporte : un véhicule automoteur équipé d'un moteur thermique, un appareil de chauffage relié à l'avant du véhicule et alimenté en un mélange d'air et de gaz combustible fourni par des bouteilles de gaz liquide portées par; le véhicule, un tambour de fraisage monté à rotation sur un support porté par la partie arrière du véhicule et réglable en hauteur sous l'action d'un dispositif hydraulique, et trois pompes hydrauliques entrainées à partir du moteur thermique et destinées à alimenter, respectivement, le dispositif hydraulique de réglage en hauteur du support du tambour de fraisage, un moteur hydraulique d'entrainement en rotation du tambour. de fraisage, et un moteur hydraulique d'entraînement des roues motrices du véhicule par l'intermé- diaire d'un dispositif propre à imprimer audit véhicule, sélectivement, une vitesse relativement lente d'avance de travail et une vitesse relativement rapide de déplacement sur route. 2 - Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le tambour de fraisage est décalé latéralement par rapport à l'axe longitudinal du véhicule de façon telle qu'il déborde d'un côté dudit véhicule, le chassis et l'empattement des roues. 3 - Machine suivant les revendications I ou 2, caractérisée en ce que le support du tambour de frai sage est monté à pivotement autour d'un axe longitudinal de manière qu'on puisse incliner ledit tambour d'un côté, ou de l'autre, de quelques degrés. 40 - Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le support du tambour de fraisage est articulé autour d'un axe horizontal transversal sur une plaque verticale qui peut pivoter autour d'un axe longitudinal porté par une autre plaque verticale fixée sur la partie arrière du chassies du véhicule, tandis que des butées réglables permettent de définir avec précision la position angulaire relative des deux plaques et que des moyens de blocage assurent l'immobilisation de la plaque pivotante sur la plaque fixe. 50 - Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que le dispositif hydraulique de commande de réglage en hauteur du support de tambour de fraisage est un vérin équipé d'un dispositif de préréglage de la profondeur de coupe dudit tambour, constitué par un interrupteur électrique porté par l'un des deux éléments dudit vérin et susceptibles d'être actionné par l'extrémité d'une vis montée longitudinalement dans une position réglable sur l'autre élément du vérin, ledit interrupteur étant disposé dans un circuit électrique comportant un témoin de signalisation au poste de conduite du véhicule. 60 - Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que le tambour de fraisage est constitué par des outils à pointe de tungstène fixés indiiduel- lement, d'une manière amovible, suivant des portions d'hélice, sur la surface cylindrique extérieure d'un organe cylindrique tubulaire. 79 - Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que l'appareil de chauffage est constitué par un chariot attelé devant le véhicule et portant des éléments de chauffage constitués par des capacités, par exemple en tôle, dont les fonds sont constitués par des soles réfractaires perforées disposées tout près du sol, lesdites capacités étant alimentées en mélange de gaz combustible par des tuyères reliées aux bouteilles de gaz liquide portées par le véhicule.