Brevet FR2370824A1 — publié le 19780609

La presente invention concerne d'une façon générale les machines utilises pour 11 entretien des pistes de ski, et elle est plus particulièrement relative à une machine destinée à la remise en état des pistes gelees. On sait que dans certaines conditions atmosphériques répétiti- ves, ctest-à-dire un ensoleillement suivi de gelées nocturnes, la neige des pistes de ski présente une croûte superficielle pouvant atteindre une épaisseur notable, suffisante pour résister au poids d'un skieur. Par ailleurs, lorsque la neige d'une piste est relativement tassée, par exemple dans les parties ou les passages très fréquentés, elle peut former une masse extrêmement compacte et dure. Ces phénomènes se produisent aussi bien sur les pistes de ski alpin que sur les pistes de ski de fond, ainsi que sur les pistes des remontées mécaniques, et ces pistes présentent alors un état de surface tel que les skieurs éprouvent une grande difficulté à con- trôler leurs skis, et les risques d'accidents sont par suite élevés. On a déjà tenté de remédier à cet inconvénient en brisant soit la croûte de glace superficielle, soit la masse de neige durcie au moyen de machines diverses. Dans les deux cas, la piste présente après cette opération de nombreux blocs durs de dimensions et de formes très irrégulières sur lesquels la pratique du ski s'avère encore désagréable, sinon dangereuse. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en réalisant une machine facile à remorquer sur des pistes de ski de toutes natures, et adaptée pour pulvériser la glace ou la neige durcie dans sa masse sur une profondeur suffisante pour produire une couche pulvérulente d'épaisseur appropriée, rendant ainsi tout à fait praticables des pistes de ski qui seraient autrement inutilisables. On connaît déjà différents types de machines à usages exclusivement agricoles, à fraises rotatives montées dans un bâti sur des axes verticaux, dites "fraises verticales", qui sont adaptées notamment pour briser les mottes de terre et qui comprennent une rangée de fraises montées sur un bâti, qui tournent dans un plan horizontal autour d'axes verticaux, les fraises étant entrainées soit par la rotation des roues portant le bâti, soit par une source de puissance qui peut être une prise de force, ou autres moyens moteurs, sur le véhicule tracteur. L'invention vise à réaliser une machine du type ci-dessus spécialement adaptée pour être utilisée sur la neige tassée, durcie, ou gelée des pistes de ski afin de remettre ces pistes dans un état permettant la pratique du ski. Elle a pour objet à cet effet une machine, du type comportant une rangée de fraises verticales montées sur un bâti remorqué par un véhicule,caractériséeen ce que chaque fraise comporte son propre moteur d'entrainement et est relié au bâti de support de façon indépendante par un dispositif articulé supportant élastiquement et de façon réglable une partie du poids de la fraise associée, le bati de support étant porté par le véhicule et les moteurs des fraises étant alimentés par un ensemble d'alimentation monté sur le véhicule. On comprend que grâce à cet agencement les fraises peuvent se déplacer verticalement de bas en haut et inversement, suivant ainsi le profil du terrait lorsque celui-ci n'est pas plan, en exerçant toujours la même pression sur celui-ci. Suivant un mode de réalisation de l'invention, le dispositif articulé supportant élastiquement chaque fraise, indépendamment, sur le båti comprend un bras latéral de part et d'autre de chaque fraise, articulés sur celle-ci par une extrémité au voisinage de sa partie inférieure, et un bras articulé à la partie supérieure de la fraise, au voisinage de son moteur, ces bras étant articulés sur le bâti par leur extrémité opposée de façon à constituer ensemble un paral- lélogramme déformable, et des moyens élastiques réglables qui sont reliés entre la partie supérieure du bâti et la partie inférieure de chaque fraise. D'une façon avantageuse, lesdits moyens élastiques réglables sont constitués par au moins un ressort hélicoïdal relié au bâti au moyen d'une tige filetée dont la longueur est réglable au moyen d'un écrou, et relié par son extrémité opposée au voisinage de la partie inférieure de la fraise, de façon à travailler en traction. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le moteur de chaque fraise est un moteur hydraulique disposé à l'extrémité supérieure de l'axe vertical de la fraise, et alimenté par ledit ensemble monté sur le véhicule. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, l'écarte- ment entre les axes verticaux des fraises est supérieur au diamètre des fraises proprement dites, de sorte que les cercles décrits par les dents de deux fraises adjacentes ne se recouvrent pas. Dans ce cas, ledit ensemble d'alimentation monté sur le véhicule comprend une source de puissance, qui peut eAtre constituée par un moteur ou une prise de force du véhicule, au moins une pompe vo lumétrique entratnée par ladite source et au moins un groupe de dispositifs diviseurs de débit reliés au refoulement de la pompe et dont les sorties alimentent les moteurs des fraises en assurant une pression d'entrée égale pour chacun de ceux-ci. De préférence, les dispositifs diviseurs de débit sont constitues par des moteurs-pompes hydrauliques associés et groupés de fa çon appropriée pour alimenter des groupes de fraises correspondant8. Suivant un second mode de réalisation de l'invention, l'écartement entre les axes verticaux des fraises est inférieur au diamètre des fraises proprement dites, de sorte que les cercles décrits par les dents de deux fraises adjacentes se recouvrent partiellement. Dans ce cas, ledit ensemble d'alimentation monté sur le véhicule comprend une source de puissance, qui peut être constituée par un moteur ou une prise de force du véhicule, et au moins une pompe volumétrique entrainée par ladite source, et dont le refoulement est relié à un collecteur commun auquel sont reliées les entrées des moteurs des fraises. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront au cours de la description qui va suivre, faite en-se référant aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels la Fig. 1A est une vue partielle d'arrière montrant une moitié d'un premier mode de réalisation de la machine suivant l'invention; la Fig. 1B est une vue analogue à celle de la Fig.IA, d'un second mode de réalisation; la Fig. 2 est une vue en élévation latérale et en bout, à 900 par rapport aux Fig. 1A et 1B, montrant l'agencement des fraises sur le bâti de support, cet agencement étant dans son ensemble identique pour les deux modes de réalisation, et un dispositif de articulé d'une fraise; la Fig. 3 est une vue en coupe partielle d'une fraise; les Fig. 4 et 5 sont des schémas de l'ensemble d'alimentation porté par le véhicule, pour le premier et le second modes de réalisation de l'invention, respectivement; la Fig. 6 est une vue en plan des dessus montrant en trait plein l'agencement de la texte d'une fraise et, en trait mixte le trajet des dents d'une fraise adjacente. En se référant au dessin, la machine suivant l'invention comprend un bâti 1, adapté pour être fixé sur un véhicule (non représenté) et portant une rangée de fraises 2 à axe vertical, articulées sur ce bâti indépendamment les unes des autres de façon à pouvoir se déplacer verticalement, séparément. le bâti 1 comporte, comme représenté aux Fig. 1A, 13 et 2, deux poutres horizontales parallèles et espacées verticalement, désignées par les références 3 et 4 et réunies par des entretoises verticales 5, dont deux seulement sont représentées, dans un but de clarté. les poutres 3 et 4 sont fixées sur un cadre 6-comportant des moyens de fixation d'un type quelconque approprié (non représentés) pour coopérer avec des moyens correspondants fixés sur un véhicule, par exemple a chenilles, du type utilisé sur neige, en montagne. les poutres 3 et 4 comportent des paires d'oreilles métalliques verticales soudées 8 sur la poutre supérieure 3, et 9 sur la poutre inférieure -4, ces oreilles étant destinées à recevoir des dispositifs de support articulés pour les fraises 2. Chaque fraise 2 comprend un corps vertical tubulaire 10 à l'ex- trémité supérieure duquel est fixé un moteur hydraulique 11 dont l'arbre de sortie 12 s'étend vers le bas à l'intérieur du corps 10, jusque dans une partie d'extrémité 17 comportant deux tourillons 14 s'détendant radialement vers l'extérieur et diamétralement opposés. La partie d'extrémité 13 présente deux épaulements internes-sur lesquels sont fixés deux roulements 15, autres dispositifs de portee lisses, dans lesquels est monté rotatif un axe creux 16 faisant saillie au-delà de la partie d'extrémité 13. Un moyeu 17, sur lequel sont fixés trois bras radiaux 18 également espacés angulairement, est fixé sur l'extrémité externe de l'axe 16 au moyen d'une vis de blocage 19. L'axe 16 est accouplé par des cannelures, de façon connue, à l'arbre 12 ainsi qu a un axe 20 dont l'extrémité externe est soli daire d'un bloc 21 sur lequel est monté rotatif un disque 22 en métal au moyen d'un roulement 23. La face du disque 22 opposée au moteur li présente une forme convexe, et lson comprend que ce disque 22 peut tourner librement, indépendamment des bras 18, solidaires de l'arbre 12 du moteur il. tes bras 18 comportent chacun à leur extrémité externe un support 24 dans lequel est fixée une dent 25, de préférence de façon réglable, perpendiculairement au bras 18, et qui s'étend au-delà de la surface du disque 22. Il est enfin prévu un capot protecteur circulaire 26, en tôle, qui recouvre l'ensemble constitué par les bras 18 et le disque 22, et est de préférence articulé, comme représenté à la Fig. 2 pour permettre l'accès à la vis 19 et aux dents 25. ta fraise décrite ci-dessus est fixée sur le bâti 1 au moyen d'un dispositif de support élastique comprenant deux bras inférieurs 27 et un bras supérieur 28 (Fig. 2). Les bras inférieurs 27 sont articulés chacun par une extrémité sur un tourillon 14, par l'intermédiaire d'un axe 29 et d'une cale élastique 30. t' extrémité opposée des bras 27 est articulée sur un axe 31 monté sur une paire d'oreilles 9 de la poutre inférieure 4, de préférence également par l'intermédiaire d'une cale élastique. le bras supérieur 28 est articulé par une extrémité sur une patte 32 solidaire du moteur 11, par un axe 33 et, par son extrémité opposée, sur un axe 34 monté sur une paire d'oreilles 8 de la poutre supérieure 3, ces articulations étant également munies de cales élastiques. Ces bras constituent, comme on le voit à la Fig. 2, avec le bâti 1 et la fraise 2 un parallélogramme déformable permettant à la fraise 2 de se déplacer verticalement par rapport au bâti 1. Ce dispositif de support est complété par des moyens élastiques réglables constitués par deux ressorts hélicoïdaux 35 fixés chacun par une extrémité sur une oreille 37 de la poutre supérieure 3 et, par son extrémité opposée sur une tige filetée 36 s'étendant à travers l'axe 29 d'articulation d'un bras 27, par un écrou 38. On comprend que les ressorts 35 travaillent en traction et soutiennent une partie du poids de la fraise, leur tension étant réglable au moyen des écrous 38, ce qui permet de modifier la pression exercée par la fraise sur le sol par l'intermédiaire de son disque 22. Suivant le mode de réalisation représenté à la Fig. lA, ltécar- tement entre les axes 12 des fraises est supérieur au diamètre des bras 18 et du capot protecteur 26, afin que les cercles décrits par les dents 25 ne se coupent pas. tes moteurs hydrauliques 11 sont alimentés en fluide par des tuyaux souples 39, la sortie du fluide étant effectuée par un tuyau souple 40. tes tuyaux d'alimentation 39 sont reliés à un dispositif d'alimentation désigné dans son ensemble par la référence 41 (Fig. 4) fixé sur le véhicule, et qui peut être réalisé sous la forme d'un ensemble séparé, adapté pour être fixé sur un véhicule. Cet ensemble 41 comprend un moteur 42, qui peut être celui du véhicule, ou un moteur séparé, par exemple un moteur thermique, qui entraxe au moins une pompe volumétrique et, de préférence, suivant l'exemple représenté, une pompe volumétrique double 43 dont les deux sorties sont appliquées de façon égale aux entrées de deux groupes de trois moteurs-pompes hydrauliques 44 a engrenages, associés en diviseurs de débit. La sortie de chaque moteur-pompe 44 est reliée par un tuyau d'alimentation 39 a un moteur hydraulique Il d'une fraise 2 correspondante. Les sorties des moteurs hydrauliques il sont connectées par des tuyaux souples 40 a un conduit 45 de retour du fluide de travail a une bâche 46. Les moteurs-pompes 44 délivrent a leur sortie des pressions égales de sorte que les moteurs hydrauliques il travaillent tous dans les mêmes conditions. Dans la machine représentée à la Fig. lB, l'écartement entre les axes des fraises 2 est inférieur au diamètre du cercle défini par les bras 18 de sorte que les cercles décrits par les dents 25 se coupent. Il est donc nécessaire que les diverses fraises de la machine soient parfaitement synchronisées en rotation. A cet effet, comme on peut le voir aux Fig. lB et 3, chaque fraise comporte une boite de réduction d engrenages47 montée a la sortie du moteur hydraulique il et entrainant une tête 17, 18. Cette boite de réduction présente deux arbres de sortie 48 reliés chacun à un arbre 48 correspondant d'une boite de réduction 47 voisine, par llintermédiaire d'un ensemble constitué de deux joints de Cardan 49 et d'un tronçon d'arbre 50. Un tel agencement permet d'assurer une synchronisation de toutes les fraises tout en leur permettant des déplacements verticaux indépendants, grâce à -la présence des joints de Cardan 49. Bien entendu, dans le cas de la Fig. lB, les capots de protection individuels 26 sont remplacés par un capot recouvrant l'ensemble des têtes 17, 18. (non représenté). Le dispositif d'alimentation de la machine de la Fig. lB est représenté à la Fig. 5. Il est désigné par le numéro de référence 51. Comme dans le cas précédent, il comprend le moteur 42 qui entraîne une pompe volumétrique simple 52 dont l'admission est reliée à une bâche 46 par un conduit 54 et dont le refoulement est relié par un conduit 55 à un collecteur d'alimentation 56. Dans le présent exemple, le collecteur 56 fait partie du dispositif d'alimentation 51 qui peut être réalisé sous forme d'un ensemble séparé1 mais ce collecteur peut également être fixé au bâti de la machine. Le collecteur 56 comporte autant de sorties que la machine comporte de fraises, ces sorties étant chacune reliées à un moteur hydraulique il d'une fraise, par l'intermédiaire d'un tuyau souple 39. Des tuyaux souples 40 relient les sorties des moteur il à un conduit 41 de retour à la bâche 46. En se référant à nouveau à la Fig. 2, on constate que la machine suivant l'invention comporte un dispositif de relevage de l'ensemble des fraises 2. Ce dispositif comprend une barre transversale 58 disposée au-dessous des bras 27 d'articulation des fraises sur le bâti de la machine. La barre 58 est portée à ses extrémités par des bras 59 articulés sur la poutre inférieure 4 du bâti l par l'intermédiaire de pattes 60 et d'axes 61. A leurs extrémités opposées à la barre 58, les bras 59 sont articulés sur la tige d'un vérin 62 dont le corps est à son tour articulé sur le bâti 1. Le vérin est alimenté en fluide de façon classique. Les machines décrites ci-dessus permettent de pulvériser la neige dure ou la glace des pistes de façon réguliere car les puissances disponibles sur toutes les fraises de chaque machine sont régulièrement réparties. Revendications 1 - Machine pour l'entretien et la remise en état des pistes de ski glaces, verglacées ou autrement durcies, du type comportant une rangée de fraises verticales montées sur un bâti remorque par un véhicule, caractérisé en ce que chaque fraise comporte son propre moteur d'entraSnement et est reliée au bâti de support de façon indépendante par un dispositif articulé supportant élastiquement et de façon réglable une partie du poids de la fraise associée, le bati de support étant porté par le véhicule et les moteurs des fraises étant alimentés par un ensemble d'alimentation monté sur le véhicule. 2 - Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif articulé supportant élastiquement chaque fraise, indépendamment, sur le bâti comprend un bras latéral de part et d'autre de chaque fraise, articulé sur celle-ci par une extrémité1 au voisinage de sa partie inférieure, et un bras articulé à la partie supérieure de la fraise, au voisinage de son moteur, ces bras étant articulés sur le bâti par leur extrémité opposée de façon à constituer ensemble un parallélogramme déformable, et des moyens élasti crues réglables qui sont reliés entre la partie supérieure du bEti et la partie inférieure de chaque fraise. 3 - Machine suivant la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits moyens élastiques réglables sont constitués par au moins un ressort hélicoïdal relié au bâti au moyen d'une tige filetée dont la longueur est réglable au moyen d'un écrou, et relié par son extrémité opposée au voisinage de la partie inférieure de la fraise, de façon à travailler en traction. 4 - Machine suivant l'une quelconque des revendictions 1 à 3, caractériséeen ce que le moteur de chaque fraise est un moteur hydraulique disposé à l'extrémité supérieure de l'axe vertical de la fraise, et alimenté par ledit ensemble monté sur le véhicule. 5 - Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'écartement entre les axes verticaux des fraises est supérieur au diamètre des fraises proprement dites, de sorte que les cercles décrits par les dents de deux fraises adjacentes ne se recouvrent pas. 6 - Machine suivant la revendication 4, caractérisée en ce que ledit ensemble d'alimentation monté sur le véhicule comprend une source de puissance, qui peut être constituée par un moteur ou une prise de force du véhicule, au moins une pompe volumétrique entrat- née par ladite source et au moins un groupe de dispositifs diviseurs de débit reliés au refoulement de la pompe et dont les sorties alimentent les moteurs des fraises en assurant une pression d'entrée égale pour chacun de ceux-ci. 7 - Machine suivant la revendication 6, caractérisée en ce que les dispositifs diviseurs de débit sont constitués par des moteurspompes hydrauliques associés et groupés de façon appropriée pour alimenter des groupes de fraises correspondants. 8 - Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'écartement entre les axes verticaux des fraises est inférieur au diamètre des fraises proprement dites, de sorte que les cercles décrits par les dents de deux fraises adjacentes se recouvrent partiellement. 9 - Machine suivant la revendication 8, caractérisée en ce que ledit ensemble d'alimentation monté sur le véhicule comprend une source de puissance, qui peut être constituée par un moteur ou une prise de force du véhicule, et au moins une pompe volumétrique entraînée par ladite source, et dont le refoulement est relié à un collecteur commun auquel sont reliées les entrées des moteurs des fraises. 10 - Machine suivant l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de synchronisation mécanique de toutes les fraises entre elles. il - Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que lesdits moyens de synchronisation comprennent une boite de réduction montée à la sortie du moteur hydraulique de chaque fraise, ladite boite de réduction assurant la transmission du couple de la fraise et comportant en outre deux arbres de sortie reliés chacun à un arbre correspondant d'une boite de réduction d'une fraise voisine, par l'intermédiaire d'un ensemble constitué de deux joints de Cardan et d'un tronçon d'arbre. 12 - Machine suivant l'une quelconque des revendications précédentes, compor$ nt,-monté sur arbre de sortie du moteur d'entraînement, un moyeu portant des bras radiaux sur lesquels sont fixées des dents, caractérisé en ce qu'en dessous dudit moyeu, est monté à rotation sur un prolongement dudit arbre, un disque de support concave, la concavité du disque étant dirigée vers le haut. 13 - Machine suivant les revendications 5 et 12, prises ensemble, caractérisée en ce qu'elle comprend des capots circulaires individuels recouvrant chaque ensemble formé par les bras portant lesdites dents et le disque de support. 14 - Machine suivant les revendications 8 et 12, prises ensemble, caractérisée en ce qu'elle comporte un capot de protection unique de tous les ensembles formés par les bras portant lesdites dents et les disques de support correspondants. 15 - Machine suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de relevage simultané de toutes les fraises, ce dispositif de relevage comportant une barre transversale passant sous les bras d'articulation latéraux desdites fraises et portee a ses extrémités par des bras articules sur le bâti de la machine et actionnes par au moins un vérin.