Brevet FR2462930A1 — publié le 19810220

1. La présente invention concerne un dispositif d'entraînement pour les véhicules malaxeurs, destiné en particulier au transport de béton pré- fabriqué. Ces dispositifs d'entraînement se composent de préférence d'un moteur d'entraînement hydraulique couplé au mécanisme d'entraînement solidaire du sup- port du tambour malaxeur, et qui est alimenté par une pompe à huile de préfé- rence-entraînée par le moteur du véhicule. Le circuit hydraulique nécessite un radiateur pour le refroidissement de l'huile, qui est, dans les dispositifs antérieurs, indépendant du moteur,du dispositif d'entraînement et de la pompe. Le ventilateur, qui est nécessaire pour intensifier l'échange thermique au ni- veau de ces radiateurs, nécessite un dispositif d'entraînement annexe couplé au mécanisme d'entraînement du tambour (voir demande de brevet allemand nO 2904107.4). Le dispositif de refroidissement de l'huile se compose, jusqu'à présent, d'un échangeur de chaleur conventionnel, dans lequel l'huile est mala- xée soit par l'action d'une pompe, soit par un effet de thermo-siphon. Pour améliorer le refroidissement, le courant d'huile était divisé en une multitude de filets conduits à travers des tubulures à parois minces. Le courant d'air du ventilateur était guidé de façon à balayer les surfaces du dispositif échan- geur de chaleur et, pour une direction appropriée de ce courant, le manteau extérieur de la boite du mécanisme d'entraînement. Même si cet arrangement et ses différentes variantes se sont révélés utilisables en pratique, une utili- sation de longue durée entraînait régulièrement certaines difficultés. Tout d'abord, on constata qu'un des problèmes très importants était celui du rende- ment de l'échangeur de chaleur dans ses conditions d'utilisation habituelles, c'est-à-dire sur les chantiers soumis à la poussière et éventuellement partiel- lement recouverts de ciment ou de béton. Les surfaces extérieures de l'échan- geur de chaleur à parois minces étaient facilement endommagées lors d'un nettoyage énergique. Par ailleurs, un manque d'huile entraînait des problèmes de fonctionnement dus à une mauvaise circulation de l'huile. Bien qu'un dispo- sitif de graissage à plongeur séparé était prévu pour la lubrification des éléments de l'entraînement mécanique à l'intérieur de la boîte du mécanisme d'entraînement, dispositif qui n'était pas raccordé au circuit de refroidisse- ment, une utilisation de longue durée ne donnait pas systématiquement satisfac- tion, en particulier pour les véhicules qui n'étaient pas soumis à des soins très réguliers. Pour des raisons d'économie d'énergie, il n'était pas souhai- table d'intensifier le courant d'huile ou d'accroître le rendement du système de ventilation. Un autre problème était dû au manque d'accessibilité des sur- faces de refroidissement du radiateur à huile, ce qui compliquait la surveil- lance du système pour le conducteur, et constituait une autre source de diffi- cultés. Un autre problème provenait de la difficulté du contrôle de l'huile du fait de la séparation totale, en ce qui concerne l'huile de lubrification, des 2. 2462930 éléments d'entraînement mécanique nécessitant des circuits hydrauliques entière- ment séparés. En outre, lorsqu'on sait que les deux circuits nécessitent des ty- pes d'huiles différentes, on comprend aisément que des inversions peuvent se pro- duire et qu'il est difficile d'exercer une surveillance continue des niveaux dans les deux circuits. C'est pourquoi la présente invention, telle que définie précé- deminent se propose de réaliser un dispositif d'entraInement pour tambours malaxeurs dans lequel, non seulement les risques de souillure des éléments dis- posés à l'extérieur sont amoindris, mais o le nettoyage et le contrôle sont rendus plus faciles. D'autre part, elle se propose d'amoindrir les difficultés d'entretien et de révision de ces mécanismes. Enfin, un des objets de la pré- sente invention est de réduire les risques d'endommagement de l'installation de refroidissement lors des travaux de nettoyage ou suite à des contraintes extérieures imprévisibles, et de diminuer l'énergie requise pour engendrer la circulation de l'huile à travers ce dispositif de refroidissement. Le dispositif d'entraînement pour tambours malaxeurs selon l'inven- tion permet d'obtenir une installation de refroidissement de conception simple, insensible aux souillures et aux endommagements, indépendante de la boite du dispositif d'entraînement et peu sensible aux vibrations. Par ailleurs, on ob- tient que le courant d'air, engendré par le ventilateur, balaye les surfaces ex- térieures chaudes de la boîte du dispositif d'entraînement avec une différence de température aussi élevée que possible, les surfaces extérieures de la boîte étant constamment aspergées d'huile fortement en mouvement. En outre, un des buts atteints par l'invention est que lés surfaces de l'échangeur de chaleur soient désormais facilement amovibles pour permettre le nettoyage et l'entre- tien. L'aspersion de ces surfaces par un minimum d'eau giclée sous pression constitue un service d'entretien courant et facilité, qui engendre une amélio- ration des fonctions d'entraînement et de graissage du dispositif d'entraînement, augmentant la durée de l'utilisation. La combinaison de l'alimentation en huile, pour les parties mécaniques et hydrauliques par l'intermédiaire d'un réservoir et d'une pompeà huile communs permet un meilleur contrôle du niveau d'huile, ainsi qu'une surveillance améliorée de la température de fonctionnement. En renonçant aux mouvements de turbulence de l'huile le long des surfaces intérieures d'un réservoir d'huile fortement ramifié et en combinant les courants d'huile cor- respondant aux parties d'entraînement mécanique et hydraulique, pour engendrer un courant d'huile s'écoulant le long des parois intérieures de la boite d'en- trainement, de préférence à contresens par rapport à la direction du courant d'air et en direction de la-chambre de repos, sous la forme d'un courant col- lecteur plat tournant en spirale, le long de la paroi de la boite d'entraîne- ment équipée extérieurement de côtes de refroidissement, on permet également de 3. 2462930 protéger, de façon plus complète, les autes composants des dispositifs d'en- traînement, qui étaient refroidis de façon moins intense dans les techniques de l'art antérieur. L'intensité du refroidissement par le courant d'air du ventilateur est en outre accrue par suite du nettoyage au jet d'eau régulier lors du remplissage ou de la vidange du tambour malaxeur, grâce à l'effet de refroidissement par évaporation du film d'eau résiduel. Dans des cas particu- liers, en particulier lors de démarrages en charge, d'un remplissage maximal du malaxeur ou par temps excessivement chaud, il serait en outre possible d'in- tensifier l'effet de refroidissement de façon élémentaire, grâce à un ruisselle- ment d'eau continu sur la boîte d'entraînement, coopérant avec le refroidisse- ment à l'air décrit précédemment. Du fait que, grâce à l'invention, un disposi- tif de refroidissement séparé et par conséquent les conduits d'alimentation appropriés ne sont plus nécessaires, la robustesse du dispositif et la sensi- bilité aux vibrations ou aux chocs sont fortement diminués. D'autres caractéristiques de l'invention sont décrites plus en détail ci-dessous. Grâce à l'ajonction d'éléments de guidage du courant, on sup- prime le risque d'une surchauffe, en évitant la formation locale de courants secondaires par combinaison des courants d'huile. Par ailleurs, on obtient que la chaleur traverse la paroi de la boîte du dispositif d'entraînement de façon tris efficace pour une dépense énergétique minimale, en particulier aux-endroits o l'huile atteint les tempé- ratures les plus hautes. Grâce au dispositif de guidage de l'air amovible, les capots de guidage du courant d'air de refroidissement sont rendus facilement amovibles, ces éléments constituant une protection permanente contre les chocs des pales du ventilateur et permettant d'engendrer un courant de refroidissement suffi- samment efficace, même pour une rotation à faible vitesse du ventilateur. L'adjonction d'une chambre de repos a pour objet de provoquer l'accalmie de l'huile chaude. Un capot incorporé au moteur permet d'obtenir l'accalmie du courant d'huile, grâce au fait que ce courant n'est que très faiblement in- fluencé par le courant d'air de refroidissement. Par ailleurs, les bruits du moteur hydraulique sont amortis par le manteau d'huile qui l'entoure. Le recours à une paroi de renvoi permet de concentrer en pre- mier l'effet de refroidissement sur les zones subissant un échauffement impor- tant, en particulier sur le courant d'huile sous pression sortant du moteur hydraulique et de son capot, par un verrouillage relativement intense, empê- chant la pénétration prématurée dans les parties correspondant à l'entraîne- ment mécanique. La présence de cotes de refroidissement améliore l'échange thermique en minimisant le poids, le risque de corrosion et en facilitant les possibilités de nettoyage. Certains éléments de boite au moins du dispositif peuvent être réalisées avec un poids minimal, grâce à une fabrication avantageuse, tout en évitant les risques de corrosion et en facilitant l'entretien. En outre, grâce à cette réalisation, le revêtement superficiel, qui constitue une barrière à l'échange thermique, n'est plus nécessaire et le risque de dété- rioration des surfaces d'échanges thermiques est réduit malgré des épaisseurs de parois relativement modestes. Des canaux de refroidissement accroissent l'effet de refroi- dissement, tout en réalisant un nettoyage superficiel permanent par l'instal- lation d'un dispositif de ruissellement pouvant être mis en service lors de charges extrêmes. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple de réalisation et du dessin annexé, qui représente le principe de montage d'un dispositif d'entraînement pour tambours malaxeurs selon l'invention. En référence à la figure, la boite d'entraînement 5 est fixée sur le châssis 1 entre la cabine du conducteur 2 et le tambour malaxeur 3, sous le réservoir d'eau 4, au moyen d'une console 7 solidaire de la partie arrière 6 de l'entraînement. Un flasque d'entraînement 8 prolonge la boite d'entraîne- ment5pour se raccorder au tambour malaxeur 3. La boite d'entraînement 5 est montée de façon amovible à l'extrémité antérieure 9, de préférence grâce à un flasque intermédiaire 10, de telle façon qu'il ne soit pas nécessaire de démon- ter la console 7 lors du remplacement ou de la réparation des éléments construc- tifs disposés à l'intérieur. A l'intérieur de la boîte d'entraînement, se trouve, de préférence du côté du tambour, la partie d'entraînement mécanique 11 et de l'autre côté la partie d'entraînement hydrostatique 12. Selon les exigences, la partie mécanique Il peut comporter plusieurs étapes de démultiplication 13 comportant par exemple des entraînements planétaires, ainsi que les paliers de roulement du tambour malaxeur. Le moteur hydraulique 14, disposé à l'avant de ces dispositifs de démultiplication 13, comporte essentiellement un disque incliné 15, un rotor 16, ainsi qu'un piston axial 17 et un stator 18, et se trouve sur la plus grande partie de sa longueur à l'intérieur d'un capot 19, de sorte que, lorsque le niveau d'huile est à son maximum, il soit entière- ment noyé dans l'huile. Un ventilateur 22, de même qu'une pompe à eau (non représentée dans cet exemple), est monté sur l'axe d'entraînement annexe 21 disposé dans le prolongement de l'axe d'entraînement principal 20, de l'autre côté par rapport à la boite 5. Le ventilateur 22 entouré d'une installation de guidage 23 du cou- 4. 5. rant d'air et comporte, du côté du dispositif d'entraînement, une protection 24 sous la forme d'une grille métallique. Un support 25, pouvant être agencé de façon à orienter le courant d'air, supporte le dispositif de guidage 23 pour orienter le courant d'air de refroidissement vers les surfaces de refroidisse- ment 26 comportant les ailettes de refroidissement 27. Des charnières rabatta- bles ou des dispositifs de suspension aisément démontables permettent le démon- tage facile du dispositif de guidage 23 au niveau des surfaces de refroidisse- ment 26, et en particulier des ailettes de refroidissement 27, pour permettre le nettoyage. Les surfaces de refroidissement 26, qui constituent également une partie de la boîte 5 du dispositif d'entraînement, peuvent, dans certains cas (charge maximale ou condition tropicale, etc.),également comporter des canaux de refroidissement 28 destinés à un refroidissement complémentaire à l'eau. Le trop-plein 29 du capot 19 se trouve à sa partie supérieur. Des parois de sup- ports 30, qui relient radialement le capot 19 avec la paroi intérieur de la boite d'entraînement 5, définissent la chambre de repos 31 destinée à recueil- lir l'huile sous pression en aval du circuit. Une paroi d'inversion 32, dispo- sée transversalement par rapport à l'axe d'entraînement et sous ce dernier à l'intérieur de la boite d'entraînement, entre le moteur hydraulique 14 et un premier dispositif de démultiplication 13, limite la chambre de repos 31 depuis le haut en direction de la partie d'entraînement mécanique 11. L'écoulement de fluide sous pression 33 se trouve, à la partie inférieure de la chambre de repos 31, conduit vers la pompe 34 d'o le fluide sous pression réintègre le circuit au niveau de la plaque frontale du moteur hydraulique 14. Au cas o le dis- positif est équipé d'un système de refroidissement à l'eau, le circuit appro- prié 36 doit être convenablement raccordé. Pour que les exigences en matière de transport de produits malaxés en permanence puissent être remplies, le dispositif d'entraînement doit pouvoir fonctionner en marche avant comme en marche arrière. Un sens de rotation imposé par la conception même du tambour malaxeur entraîne des contraintes plus impor- tantes du dispositif d'entraînement et par conséquent engendre des échauffements plus importants. Pour ce sens de rotation, le ventilateur 22, ainsi que le dis- positif de guidage 23 du courant d'air, doivent être conçus de façon optimale. Dans ce but, le balayage des surfaces de refroidissement 26 se fait de préfé- rence dans la direction du tambour malaxeur 3. L'aspiration hors du secteur de turbulence engendré par la cabine 2 et le balayage des surfaces de refroidisse- ment 26 par de l'air à contre-courant par rapport au courant d'huile, favorise un échange thermique intensif. Le nettoyage est facilité par le caractère amo- vible du dispositif de guidage du courant de refroidissement 23. Le risque d'en- dommagement des pièces de guidage de l'huile est minimal. Bien entendu, les ca- ractères inventifs et les avantages sont également atteints si le ventilateur 6. n'est pas entraîné par le moteur hydraulique, mais par exemple par un moteur électrique ou par un dispositif d'entraînement mécanique ou (dans des régions 3 particulièrement froides) si ce ventilateur est inexistant. 7. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'entraînement pour tambours malaxeurs, en par- ticulier pour l'équipement de véhicules destinés au transport de béton préfa- briqué, comportant un mécanisme d'entraînement hydrostatique-mécanique, un cir- cuit de fluide sous pression, une pompe, un réservoir, un moteur hydraulique comportant un dispositif d'entraînement principal relié à la partie de mécanis- me d'entraînement mécanique, et un dispositif d'entraînement annexe, caracté- risé par les propriétés suivantes: - le lubrifiant de la partie du dispositif d'entraînement mé- canique (11) est simultanément utilisé comme moyen d'entraînement de la partie du dispositif d'entraînement hydrostatique (12), - la boite (5) du dispositif d'entraînement contenant la partie du dispositif d'entraînement mécanique (11) constitue une chambre de repos (31) pour l'huile, - le dispositif de refroidissement comporte des côtes de re- froidissement (27) solidaires de la boite du mécanisme d'entraînement (5) qui sont soumises aux courants d'air intensifiés engendrés par le ventilateur (22). 2. Dispositif d'entraînement pour tambours malaxeurs selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un agencement d'éléments de guidage du courant (29, 30, 31, 32, 33), qui guide le courant d'huile sortant du moteur hydraulique (14) sur les parois intérieures du boîtier (5) du méca- nisme d'entraînement. 3. Dispositif d'entraînement pour tambours malaxeurs selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une installation de gui- dage de l'air (23) facilement amovible, disposée par-dessus les côtes de re- froidissement (26) du côté du ventilateur (22) orienté vers la boite (5) du mécanisme d'entraînement. 4. Dispositif d'entraînement pour tambours malaxeurs selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre de repos (31) agencée pour recueillir les courants partiels de fluide sous pression provenant des deux parties du mécanisme d'entraînement (11, 12), disposée sous le moteur hydraulique (14), à l'intérieur de la boite (5) du mécanisme d'entraînement. 5. Dispositif d'entraînement pour tambours malaxeurs selonl'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un capot incorporé (19) du moteur hydraulique (14), comportant un trop-plein (29) dis-- posé sur le dessus et des parois de support (30) latérales et orientées vers le bas, qui pénètrent dans la boite (5) du mécanisme d'entraînement et compor- tent, dans leur partie supérieure, des ouvertures de ventilation. 6. Dispositif d'entraînement pour tambours malaxeurs selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une paroi de rE 8. 2462930 voi (32) pour le fluide sous pression s'écoulant de la partie-mécanique du dispositif d'entraînement avant la chambre de repos (31), qui prend appui latéralement sensiblement sans ouverture sur la boîte (5) du dispositif d'en- traînement, cette paroi servant de protection contre la mousse du côté de l'é- coulement vers le moteur hydraulique (14), et comportant une ouverture d'écou- lement inférieure en direction de la chambre de repos (31). 7. Dispositif d'entraînement pour tambours malaxeurs selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins la partie antérieure (9), comportant les côtes de refroidissement (27) de la botte (5) du dispositif d'entraînement, est réalisée en aluminium. 8. Dispositif d'entraînement pour tambours malaxeurs selon la revendication 7, caractérisé en ce que la boîte (5) du dispositif d'entraîne- ment, ou des parties de cette botte, sont mises en forme et réalisées en fonte injectée. -15 9.Dispositif d'entraînement pour tambours malaxeurs selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,-caractérisé en ce qu'il comporte des sur- faces de refroidissement (26) pourvues de canaux (28), agencés pour être raccor- dées à un dispositif de refroidissement à l'eau, ce dispositif étant raccordé au réservoir d'eau (4) du tambour malaxeur (3). 10. Dispositif d'entraînement pour tambours malaxeurs selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte des sup- ports (25) du dispositif de guidage de l'air (23), fixés à la boîte (5) du dis- positif d'entraînement et agencés pour servir de couronne de guidage pour le 24 ventilateur (22) à son côté opérationnel.