Brevet FR2356767A1 — publié le 19780127

-L'invention a pour objet une machine avec laquelle les accotements, fossés, talus de route et analogues peuvent être débarassés de ltherbe et des végétaux qui les recouvrent, ou avec laquelle ils peuvent être aplanis. A cet effet, étaientutiliso-esjusqu'ici, soit des niveleuses de routes, soit des vis sans fin à fraiser des accotements. Les niveleuses de routes sont le plus souvent des véhicules automoteurs à deux ou trois essieux, montés sur pneus, et comprennent au-dessous de leur châssis et disposés en biais par rapport au sens de déplacement, un soc de charrue recourbé ainsi que, souvent, une lame niveleuse placée devant les roues avant. Du fait que la niveleuse de route écarte simplement les obstacles éventuels à l'aide de son soc de charrue amené au-dessus de la surface du sol, la puissance nécessaire pour un véhicule de ce genre est très importante. En outre, le soc de charrue est souvent repoussé par des pierres qui ne quittent pas leur emplacement, de sorte qu'un nettoyage parfait n'est pas possible avec cet appareil (voir à ce sujet "Lueger Lexikon der Technik, Rowohlt Taschenbuch Verlag GmbH", 1972, volume 19, page 455, colonne de droite jusqu'S la page 456, partie supérieure de la colonne de gauche). Les véhicules munis de vis de fraisage d'accotements, qui servent simultanément au raclage et au déplacement latéral des hérbes qui ont poussé sur les accotements de routes sont plus appropriés au nettoyage des accotements, des fossés et des talus de route. la vis de fraisage -ou fraise- mise en rotation de préférence au moyen d'un moteur hydraulique, est montée transversalement sur le coté du véhicule, et elle coupe à l'aide de son tranchant héiicofi- dal la matière à enlever ou la repousse. Selon le sens de rotation de la vis, la matière est déplacée vers la chaussée de la route ou dans le fossé parallèle à celle-ci, d'où elle peut être enlevée et évacuée. Afin d'éviter des obstacles, ou dans le but de faciliter son transport, la vis peut être déplacée latéralement vers l'intérieur et vers l'extérieur, ou elle peut être pivotée vers le haut (voir à ce sujet Lueger Lexikon der Technik, Rowohlt Taschenbuch Verlag GmbH, Mars 1972, volume 17, page 123, partie basse de colonne de gauche jusqu'à la partie haute de la colonne de droite). Un nettoyage parfait n'est pas non plus possible à l'aide d'une telle vis de fraisage, car la vis est repoussée par les pierres fortement encastrées dans le sol et elle ne peut les enlever, même en appliquant les plus fortes puissances. Par ailleurs, avec ces deux dispositifs connus, il est nécessaire d'évacuer les matières éliminées à l'aide d'un autre appareil. C'est un but de l'invention de fournir une machine à fraiser du genre décrit ci-dessus qui ne présente pas les inconvénients mentionnés et rende possible en particulier, pour une moindre puissance absorbée, un nettoyage ou un aplanissement parfait de la surface du sol, tout en rendant inutile l'évacuation supplémentaire des matières enlevées. Ce but est atteint, conformément à l'invention, avec une machine à fraiser comprenant un véhicule sur le côté duquel est disposée une fraise entraînée par un moteur dont l'axe longitudinal est situé, en position de travail, transversalement par rapport au sens de déplacement du véhicule et qui est orientable au moins vers le haut, grâce au fait qu'on utilise, au lieu de la vis de fraisage usuelle, une fraise cylindrique ayant des lames ou des plaques de cisaillement individuelles qui sont disposées sur une hélice du cylindre de fraise, et que ces lames ou plaques sont disposées de telle sorte'que, pour un sens donné de rotation, la matière à eliminer ne soit pas déposée sous la forme d'un talus, mais qu'elle soit au contraire ejectée latéralement vers le haut sous un large arc de cercle. De la Demande de Brevet allemand publiée avant examen 20 12 673, est déjà connu en soi un cylindre de fraise équipant une machine à fraiser pour routes qui est muni de bandes tranchantes disposées hélicoidalement autour du corps de cylindre. De cette publication il est de plus connu de disposer, sur un cylindre de fraise, des bandes tranchantes sous la forme d'une triple spirale à droite. Ces bandes tranchantes correspondent aux plaques de cisaillement prévues selon la présente invention. Leur configuration et leur disposition ne sont cependant pas telles que, ainsi que le prévoit l'invention, la matière à déblayer est éjectée latéralement Pour que ce but soit atteint, les plaques de cisaillement, ainsi qu'il est proposé de plus par la présente invention, doivent occuper une position angulaire déterminée par rapport au plan radial. On connaît déjà des machines utilisées pour le déblaiement de la neige dans lesquelles la neige happée est rejetée latéralement selon un arc de cercle élevé, des portées de rejet de 6 à 8 m. étant atteintes. A cet effet, on met en oeuvre aussi bien des chasse-neige rotatifs que des chasse-neige à fraise. De manière similaire à ce qui est prévu dans une fraiseuse pour accotements, une fraise cylindrique disposée transversalement au sens de l'avance est prévue pour un chasse-neige à fraise (voir Lueger Lexikon der Technik, Rowohlt Taschenbuch Verlag Gmb 1972, volume 22, page 1120). I1 n'est également pas nouveau, dans le cas de tels chasse-neige, de donner une position- inclinée par rapport au plan radial aux outils articulés et appliqués le cas échéant selon une ligne hélicoîdale sur la fraise cylindrique (voir brevet USA 3 429 061).L'utilisation de ce cylindre de fraise est, cependant, entièrement exclue pour une machine à fraiser destinée au façonnage du sol, en raison de la fixation articulée de l'outil de fraisage. Ainsi, de grosses pierres, des racines ou obstacles similaires encombrants ne peuvent, en aucun cas, être enlevés à l'aide d'un cylindre de fraise de cette sorte. En partant de la vis de fraisage d'accotement connue, la solution du problème mentionné au début reside, selon l'invention, dans le fait que la fraise est constituée par un cylindre sur la surface latérale duquel sont fixées rigidement des plaques de cisaillement sur au moins deux lignes hélicoidales décalées mutuellement, les plaques de cisaillement situées dans le plan de chacune des hélices faisant avec le plan radial un angle compris entre 20 et 300, de préférence 240, et les plaques de cisaillement situées sur l'une des hélices étant décalées d'un demi-pas par rapport aux plaques de cisaillement se trouvant sur les hélices voisines, et que le sens d'enroulement des hélices et le sens de rotation de la fraise, considérés depuis le véhicule, sont opposés l'un à l'autre. Pour une puissance absorbée non excessive, la position angulaire des plaques de cisaillement est décisive pour éliminier les pierres et les racines ou pour les dégager et les repousser latéralement par l'action de coin. Un anglé d'inclinaison plus faible serait plus favorable eu égard au besoin nécessaire de puissance, car alors les plaques de cisaillement entailleraient la surface de manière presque parallèle au plan de travail. Dans ce cas, cependant, l'effet de coin qui est indispensable pour la séparation des matières et pour le dégagement des pierres est souvent trop faible. De même, la force d'éjection est insuffisante pour assurer le rejet des matières sur le côté. Par contre, pour de plus grands angles d'inclinaison, la puissance nécessaire est trop importante. En outre, les plaques de cisaillement seraient trop fortement sollicitées dans le cas d'une telle disposition. I1 est de plus décisif pour l'invention que les plaques de cisaillement soient disposées sur au moins deux hélices se développant sur la surface extérieure du cylindre et décalées l'une par rapport à l'autre, les plaques de cisaillement voisines des deux hélices étant décalées réciproquement dans le sens radial. Cette mesure permet d'obtenir que les obstacles se trouvant sur le terrain, comme par exemple des pierres, soient bougés successivement de part et d'autre, comme lors d'un processus à secousses, et en des sens opposés,par l'effet de coin des plaques de cisaillement se faisant suite, ce qui fait que ces obstacles sont éliminés avec une puissance nécessaire qui est relativement faible. Afin d'obtenir que la matière à enlever soit transportée constamment à l'écart du véhicule, on prévoit, selon une autre caractéristique importante de l'invention, que le sens d'enroulement des hélices et le sens de rotation de la fraise du véhicule, comme vus de l'extérieur, sont opposés l'un à l'autre. Des cylindres de fraises sur lesquels les plaques de cisaillement sont disposées sur quatre hélices décalées de 900 l'une par rapport à l'autre, se sont révélés comme étant particulièrement avantageux. Pour une vitesse de rotation de 200 à 400, de préférence de 300 tours par minute, la longueur se développant dans le sens radial des plaques de cisaillement se monte avantageusement à environ 8 à 15%, de préférence 100, du diamètre de cylindre. Les plaques de cisaillement utilisées étant exposées à une charge relativement forte, en particulier lorsque la fraise heurte des roches naturelles, il n'est pas exclu qu'elles se déforment, qu'elles s'usent fortement ou même qu'elles se brisent. Pour cette raison, il est avantageux que ces plaques, qui sont prévues pour être fixées rigidement au cylindre, soient façonnées de manière amovible et échangeable. A cet effet, sont fixés rigidement sur le cylindre des sabots ou poches de réception présentant une fente dirigée vers l'extérieur, dans chacune desquelles est insérée et fixée une plaque de cisaillement.Pour la fixation de ces plaques, on peut utiliser, conformément à l'invention, un goujon amovible, par exemple un boulon filet qui est engagé dans des alésages coaxiaux traversant chacune des poches de réception et chacune des plaques Afin de dégager de manière simple la plaque de cisaillement qui a pu s'incliner ou se coincer dans son sabot de réception au cours du fonctionnement, en particulier sous des déformations, ledit sabot présente, selon l'exemple de réalisation préféré de l'invention, un évidement situé au-dessous du boulon de fixation et au droit de l'extrémité côté cylindrique de la plaque, et dans lequel peut être introduit un coin d'éjection ou un outil analogue. La machine à fraiser selon l'invention est propre à être utilisée, non seulement pour le nettoyage d'accotements et de talus, mais également pour le nettoyage des fossés. Pour le nettoyage ou le creusement d'un fossé à fond pointu, il n'est simplement besoin que de disposer sur la face frontale du cylindre de fraise des plaques de cisaillement s'étendant axialement, de façon analogue aux dents d'une fraise frontale. Le cylindre de fraise peut être également prolongé, lorsque sa longueur normale n'est pas suffisante, à l'aide d'une rallonge ou saillie équipée également de plaques de cisaillement. Pour le façonnage d'autres formes de surfaces ou de fossés, la rallonge selon l'invention peut présenter, conformément à l'invention, une autre forme géométrique, par exemple une forme tronconique. Des fossés ayant une section, par exemple, trapézodale, peuvent être creusés à l'aide d'une telle fraise. la machine à fraiser selon l'invention étant propre à être utilisée de manière universelle pour le nettoyage d'accotements, de fossés et de talus, il est avantageux que le cylindre de fraise supporté de préférence par un bras élévateur actionné hydrauliquement puisse pivoter sur une grande distance angulaire d'au moins - 450 par rapport au plan de la route. I1 s'est avéré, de plus, avantageux que le cylindre de fraise puisse être pivoté par rapport à la direction de la route, par conséquent, au sens de déplacement de la machine automotrice à fraiser. On peut ainsi changer, sans modification de l'outil de fraisage, tant le sens et la portée d'éjection des matières, que la forme des fossés lors du façonnage de ceux-ci.A titre d'exemple, un fossé à fond pointu ou un fossé à fond en forme d'auge peut être produit selon nécessité par le simple pivotement du même cylindre de fraise. Un aplanissement prononcé de la surface du sol peut déjà être obtenu à l'aide de la machine à fraiser selon l'invention. Un lissage supplémentaire peut être obtenu avec la même machine dans le cas où, conformément à une autre caractéristique de l'invention, le cylindre de fraise est suivi, dans le sens de travail, d'un rouleau à surface lisse servant au compactage. La surface à façonner ayant souvent un tracé quelque peu différent de celui de la surface de la route sur laquelle se déplace le véhicule, il est nécessaire de commander séparément la distance par rapport au sol du cylindre de fraise monté flottant ou du rouleau de compactage. A cet effet, est prévu un rouleau d'appui réglable en hauteur, qui est relié au bras élévateur supportant le cylindre, notamment avec l'axe de la fraise. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique par l'arrière d'un véhicule selon'l'invention lors du façonnage-de talus; - la figure 2 est une vue schématique par l'arrière d'un ve- hicule selon l'invention lors du façonnage d'accotements et de fossés; - la figure 3 est une vue schématique en plan d'un véhicule selon l'invention et dont le cylindre de fraise est placé en biais par rapport au sens de déplacement du véhicule; - la figure 4 est une vue en perspective d'un cylindre de fraise selon 11 invention; - la figure 5 est une vue de face d'un cylindre de fraise selon l'invention; - la figure 6 est une vue en coupe partielle selon la ligne A-B de la figure 5; ; - la figure 7 est une représentation partielle du développement des plaques de cisaillement disposées sur la surface latérale du cylindre; - la figure 8 est une vue schématique lontitudinale d'un cylindre de fraise muni d'un prolongement sur le côté frontal duquel est montée une fraise de forme; - la figure 9 est une vue latérale d'une plaque de cisaillement et de sa poche ou sabot de réception; et - la figure 10 en est une vue en plan. Une machine automobile à fraiser est représentée schématiquement, vue de l'arrière et en plan, sur les figures 1 à 3. Cette machine à fraiser comprend un véhicule routier 10, -de préférence à quatre roues motrices, sur la plate-forme arrière de chargement duquel est installé un bras élévateur 11 manoeuvrable hydrauli quement, dont l'extrémité extérieure fait mouvoir un cylindre de fraise 12 actionné par un moteur hydraulique. La surface latérale du cylindre de fraise 12, dans la zone délimitée par les lignes tiretées 12', est munie de plaques de cisaillement ainsi qu'il est représenté en détail sur les figures 4 à 10. Dans la position qu'il occupe selon la figure 1, le cylindre de fraise 12 est utilisé pour le façonnage de la surface côté route d'un talus 13. Dans la position qu'il occupe selon le tracé en traits pleins représenté sur la figure 2, cet outil est utilisé pour le façonnage de 1 surface d'un accotement 14, alors que dans la position représentée en traits mixtes sur la figure 2, il assure le façonnage ou le creusement d'un fossé 14a à fond pointu. Ces différentes positions de travail sont possibles grâce au montage à articulation du cylindre porte-fraise, obtenu au moyen du bras élévateur représenté. Comme montré notamment sur la figure 3, l'extrémité côté véhicule du bras élévateur Il est articulée sur un plateau tournant 15 pivotant autour d'un axe perpendiculaire au plan du véhicule, de sorte que le cylindre de fraise 12 peut être placé en biais par rapport au sens du déplacement et au sens de travail. De ce fait, peuvent être modifiés, d'une part, le sens et la portée d'éjection des matières enlevées et, d'autre part, en particulier lors du façonnage de fossés, la forme de la section transversale de l'entaille pratiquée dans le sol par le cylindre de fraise. Une vue en perspective selon la figure 4, ainsi que le développement partiel montré sur la figure 7 du cylindre de fraise équipé des plaques de cisaillement, illustrent la disposition de ces plaques sur le cylindre de fraise1 cette disposition etant très importante pour le mode opératoire qui est recherché. Les plaques de cisaillement, inclinées sous un angle de 240 par rapport au plan radial, sont disposées suivant quatre hélices décalées angulairement l'une de l'autre de 900, de sorte que les plaques axialement voisines et se trouvant par conséquent sur des hélices voisines, sont décalées l'une de l'autre d'un demi-pas.En examinant le cylindre de fraise dans le sens axial, et ainsi que le révèle particulièrement la figure 7, il résulte de cette disposition un recouvrement complet, par les plaques de cisaillement disposées sur les hélices voisines l'une de l'autre, de tous les intervalles existant entre chacune de ces plaques de cisaillement. Par exemple, les intervalles entre les plaques 16a, b, c... sont recouverts par par les plaques 19a, b, c... ou par les plaques 17a, b, c... Pour leur part, les intervalles entre les plaques de cisaillement 19a, b, c... sont recouverts par les plaques 18b, c, d... ou par les plaques 16b, c, d... Le cylindre de fraise selon la figure 4 est muni de plaques de cisaillement qui sont disposées, comme déjà mentionné, sur quatre hélices. En raison de la très forte usure apparaissant directement dans la zone frontale de ce cylindre, d'autres plaques de cisaillement 16' à 19' peuvent être disposées en supplément à cet endroit, entre les alignements hélicodaux déjà formés de plaques de cisaillement, ainsi que le montre clairement la vue de face selon la figure 5. Cette vue de face de la figure 5 montre également, en plus des plaques supplémentaires, les plaques de cisaillement lEa, 17a, 18a et 19a qui sont au début de chacune des hélices décalées mutuellement de 900 et sur lesquelles sont disposées les plaques de cisaillement, ainsi que l'équipement de la face frontale à l'aide de plaques 20. Chacune des plaques de cisaillement 20 est inclinée par rapport au rayon correspondant ,de telle sorte qu'en fonction d'un sens de rotation donné la matière devant entre enlevee par fraisage est déplacée vers l'extérieur. Cette disposition correspond à la coin formation de fraises frontales ou -de tête porte-lames pour le fa çonnage des métaux ou du bois, ainsi que le montre également la vue longitudinale partielle selon la figure 6.Une fraise cylindrique frontale de ce genre est appropriée surtout pour le façonnage de fossés à fond pointu, lorsque le cylindre de fraise occupe la position indiquée en traits mixtes sur la figure 2. Pour le façonnage simultané des surfaces de talus à forte pente et des crêtes adjacentes de ces talus, on utilise avantageusement une fraise telle que réprésentée sur la figure 8, celle-c étant constituée d'un cylindre de fraise 12 prolongé par une saillie ou rallonge 12a sur la face avant de laquelle est appliquée une fraise de profil tronconique. Au lieu de la saillie 12a, une fraise ayant une autre forme géométrique quelconque, correspondant au profil de la surface à façonner, peut être bridée sur le cylindre de fraise. Les plaques de cisaillement 16 à 20 étant exposées à une très forte usure, en particulier lors du façonnage de surfaces ayant un substrat rocailleux ou pierreux, elles sont avantageusement amovibles de façon à permettre leur remplacement. Une première possibilité de fixation amovible est représentée par la vue latérale et par la vue en plan des figures.9 et 10. Dans cette forme d'exécution, la plaque de cisaillement 21 est in sérée dans une poche ou sabot de réception 22 qui est solidaire de la surface supérieure du cylindre, de préférence par soudage. La liaison de la plaque 21 avec le sabot 22 est assurée au moyen d'un boulon fileté 23, qui traverse des trous de même dimension ménagés dans le sabot 22 et la plaque 21, et est bloque au moyen d'un écrou 24. Sur son bord contigu à la surface extérieure du cylindre, le sabot 22 présente en outre un évidement 25. Cet évidement permet l'introduction d'un coin d'éjection ou d'un outil analogue avec lequel la plaque de cisaillement 21 peut être dégagée ou chassée lorsque cette dernière slest coincée ou a basculé dans son sabot, ce qui peut avoir lieu par suite de la sollicitation mécanique importante à laquelle elle est soumise. REVENDICATIONS 1. Machine à fraiser pour le nettoyage d'accotements, de fossés et de talus, comprenant un véhicule sur le coté duquel est disposée une fraise entraînée par un moteur dont l'axe longitudinal est situe, en position de travail, transversalement par rapport au sens de déplacement du véhicule et qui est orientable au moins vers le haut, caractérisée en ce que la fraise est constituée par un cylindre (12) sur la surface latérale duquel sont fixées rigidement des plaques de cisaillement (16 à 19) suivant au moins deux hélices décalées l'une par rapport à l'autre, les plaques de cisaillement situées dans le plan de chacune des hélices faisant un angle compris entre 20 et 300, de préférence 240, avec la plan radial, et les plaques de cisaillement situées sur l'une des hélices étant décalées d'un demi-pas par rapport aux plaques de cisaillement se trouvant sur les hélices directement voisines, et en ce que le sens d'enroulement des hélices et le sens de rotation de la fraise, considérés depuis le véhicule, sont opposés l'un à l'autre. 2. Machine à fraiser selon la revendication 1, caractérisée en ce que les plaques de cisaillement (16 à 19) sont disposées sur au moins quatre hélices décalées mutuellement de 90 . 3. Machine à fraiser selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que, pour une vitesse de rotation de la fraise comprise entre 200 et 400 tours/mn., de préférence égale à 300 tours/ mn., la longueur des plaques de cisaillement dans le sens radial est comprise entre 8 et 15%, et de préférence égale à 10%, du diamètre du cylindre. 4. Machine à fraiser selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les plaques de cisaillement sont montées sur le cylindre de manière rigide mais amovible et échangeable. 5. Machine à fraiser selon la revendication 4, caractérisée en ce que sont fixés rigidement sur le cylindre des sabots de réception (22) dans les fentes ouvertes vers l'extérieur desquels sont introduites les plaques de cisaillement qui y sont fixées chacune par un boulon (23,24) amovible traversant le sabot et la plaque et en ce que les sabots possèdent des évidements (25) si tués au-dessous du boulon de fixation (23) et au droit de l'extrémité côte cylindre des plaques pour l'introduction d'un coin d'éjection ou d'un outil semblable. 6. Machine à fraiser selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les plaques de cisaillement (20) s'é- tendant axialement sont disposées sur la face frontale du cylindre de fraise. 7. Machine à fraiser selon la revendication 6, caractérisée en ce que les plaques de cisaillement (20) se trouvant sur la face frontale du cylindre de fraise sont disposées de façon analogue aux dents d'une fraise frontale. 8. Machine à fraiser selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le cylindre de fraise (12) peut être prolongé par une rallonge ou saillie (12a,12b) équipée également de plaques de cisaillement. 9. Machine à fraiser selon la revendication 8, caractérisée en ce que la rallonge (12b) présente une forme géométrique différente de celle du cylindre de fraise (12). 10. Machine à fraiser selon la revendication 9, caractérisée en ce que la rallonge (12b) présente une forme tronconique. 11. Machine à fraiser selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que le cylindre de fraise, déplaçable au moyen d'un bras élévateur actionné de préférence hydrauliquement, peut pivoter sur au moins - 450 par rapport à la surface et/ou au sens de la route. 12. Machine à fraiser selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que le cylindre de fraise est suivi dans le sens de travail, par un rouleau ayant une surface extérieure lisse servant au compactage. 13. Machine à fraiser selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée par un rouleau d'appui relié à l'axe du cylindre de fraise ou au bras élévateur, ce rouleau reposant, en position de travail, sur la surface du sol devant être façonnée et commandant la distance séparant du sol le cylindre de fraise monté flottant, ou le cylindre de compactage.