Brevet FR2529292A1 — publié le 19831230

Dispositif de lubrification des organes en mouvement d'un appareil de fonçage et/ou arrachage par vibration. L'invention se rapporte à la lubrification des organes mécaniques en mouvement d'un appareil de fonçage et/ou arrachage par vibration. On sait que ces appareils comportent un étrier ou boîtier de suspension, muni de moyens d'accrochage à un engin de levage et non soumis à la vibration, un boîtier vibrant contenant des masses excentrées entraînées en rotation, généralement par des moteurs hydrauliques ou électriques, et un casque comportant un ou plusieurs vérins hydrauliques servant à solidariser rapidement l'appareil avec l'élément à foncer ou à arracher.Les organes d'entraînement des masses excentrées du bottier vibrant comportent des roulements, des pignons et roues dentées et l'huile de lubrification de ces organes en mouvement s'échauffe parfois excessivement en cas d'usage intensif, si bien que la lubrification ne s'effectue plus de manière correcte. I1 faut noter que la lubrification s'effectue en général, dans l'art antérieur, grâce au barbotage des roues dentées dans un bain d'huile contenu dans le fond du boîtier vibrant et dans lequel elles pénètrent superficiellement, provoquant ainsi des projections d'huile sur lesdites roues dentées et sur les roulements. Quel que soit le dispositif pratique adopté, l'huile reste intégralement dans le boîtier vibrant et s'échauffe progressivement, perdant ainsi ses qualités de lubrifiant. L'invention se propose de supprimer cet inconvénient en associant au boîtier vibrant un dispositif de recyclage et de refroidissement de l'huile de graissage. Suivant l'invention, un tel dispositif comprend un circuit extérieur d'huile partant de la partie inférieure du boîtier vibrant formant cuvette d'huile et aboutissant, à la partie supérieure dudit boîtier, à des organes de distribution de l'huile aux organes en mouvement contenus dans le bottier vibrant ; des moyens de faire circuler l'huile dans ledit circuit extérieur ; des moyens d'évacuation des calories associés audit circuit extérieur, et des moyens de maintenir en dessous d'un niveau maximum prédéterminé l'huile contenue dans ladite cuvette. Suivant un mode d'exécution particulier de l'invention, lesdits moyens d'évacuation des calories comportent un réservoir d'huile fixé sur le boîtier de suspension. Suivant une forme de réalisation des moyens de maintien du niveau d'huile, la cuvette d'huile comprend un compartiment supérieur qui contient un organe indicateur de niveau et dans l'huile duquel pénètrent superficiellement les engrenages, et un compartiment inférieur, d'où part ledit circuit extérieur, des orifices de communication de ces deux compartiments entre eux étant ménagés dans le plan défini par un niveau constant désiré dans le compartiment supérieur. D'autres particularités, ainsi que les avantages de l'invention, apparaîtront clairement à la lumière de la description détaillée ci-après. Au dessin annexé : La figure 1 représente le boîtier vibrant d'un appa reil de fonçage et/ou d'arrachage par vibration et, associé à ce boîtier vibrant, un dispositif conforme à un mode d'exécution préféré de l'invention la figure 2 représente une variante. On a représenté schématiquement, à l'intérieur du boîtier vibrant B (figures 1 et 2), des organes en mouvement tels que roues R, roulements RT, masselottes excentrées M, pignon moteur P. Les dents des roues dentées et du pignon moteur barbotent dans un bain d'huile qui, dans les deux mo-des d'exécution figurés, est maintenu à un niveau constant signalé par un organe indicateur de niveau, comme on l'expliquera plus loin. Le circuit extérieur d'huile comprend une canalisation 2 qui part de la partie inférieure du boîtier vibrant et, au-dessus du boîtier vibrant, un organe 3 de distribution d'huile. On a représenté schématiquement cet organe en lui faisant comporter des branches 31, 32, 33 qui pénètrent dans le boîtier vibrant à la partie supérieure de celui-ci et aboutissent aux roulements. En pratique, ces branches peuvent comporter des canalisations débouchant dans les roulements, mais tout autre organe assurant une distribution d'huile d'une manière appropriée quelconque peut être utilisé sans sortir du cadre de l'invention. Une pompe 4 est branchée dans la canalisation 2 pour assurer la circulation de huile. Si l'on considère maintenant plus particulièrement le mode d'exécution très simple de la figure 1, on voit que la canalisation 2 aboutit dans un réservoir 5 relié à l'organe 3 par un robinet ou vanne 6 à commande manuelle ou automatique. Dans ce mode d'exécution, avant mise en service du vibrateur, le robinet 6 est ouvert et l'huile descend dans la cuvette constituée par le fond du boîtier B, jusqu'à remplissage au niveau désiré, signalé par l'indicateur M. Quand ce niveau est atteint, le robinet 6 est ferme. Le boîtier B est muni, au niveau mentionné ci-dessus, d'un orifice latéral 7 auquel est raccordée la pompe. Lorsque celle-ci est mise en route, l'huile circule dans la canalisation 2 entre la cuve et le réservoir 5 et il s'établit par ailleurs un débit depuis le réservoir 5 jusqu'à l'organe de distribution 3 à travers le robinet 6 alors ouvert. L'huile retombe dans la cuvette après avoir lubrifié les organes en mouvement et, pourvu que le débit nominal de la pompe soit supérieur au débit de retour de l'huile dans la cuvette, le niveau d'huile dans celle-ci ne s'écarte pas sensiblement de la valeur prédéterminée obtenue au remplissage et qui correspond au niveau défini par l'orifice 7. On pourra admettre que le niveau d'huile dans la cuve descende au-dessous du niveau prédéterminé, dans la mesure ou l'organe de distribution 3 est agencé pour assurer la lubrification des roues dentées sans que celles-ci doivent nécessairement barboter dans la cuve. Par contre, on ne tolèrera pas qu'un niveau maximum prédéterminé soit atteint ou en tout cas dépassé, en régime d'équilibre, car il en résulterait un freinage des roues dentées entraînant une absorption de puissance et un échauffement contraires au but recherché. Dans le régime de fonctionnement qui vient d'être décrit, les calories transmises par l'huile en circulation sont échangées avec l'air extérieur dans la canalisation 2 et surtout, dans le réservoir 5. Le poids et la capacité de ce réservoir pourront varier en fonction de sa forme assurant un échange thermique plus ou moins actif et de l'importance plus ou moins grande du rôle que l'on désirera lui faire jouer en ce qui concerne la poussée supplémentaire qu'il apporte au vibrateur, du fait qu'il est supporté par le boîtier de suspension. Avec un ou plusieurs réservoirs de construction simple accrochés au boltier de suspension et ayant une capacité globale relativement grande (par exemple, 200 à 500 litres pour un contenu d'huile d'une vingtaine de litres dans la cuve), on obtiendra un refroidissement efficace et la poussée supplémentaire sera appréciable. Si l'on remplace le réservoir par un véritable échangeur de cha-leur, avec ruissellement de l'huile sur des parois de formes complexes, on pourra se contenter de capacités rela tivement modestes, mais la poussée supplémentaire sera alors faible. Lorsqu'on arrête le vibrateur, ou en cas de panne de la pompe, il faudra évidemment fermer le robinet 6 (ce qui peut être assuré manuellement ou par une commande automatique) pour éviter le dépassement du niveau maximum d'huile dans la cuvette qui résulterait de la vidange du réservoir. On notera toutefois que, dans le cas où un réservoir de faible capacité est utilisé, on pourra s' arranger pour qu'une telle vidange n'entraîne pas un tel dépassement : dans ce cas, en fonctionnement normal, les roues dentées ne barboteront pas, ce qui peut être acceptable, comme on l'a mentionné ci-dessus. Cette solution, pour laquelle le niveau de l'orifice 7 est inférieur au plan de l'extrémité inférieure des roues, aboutit à une réalisation particulièrement simple, le robinet 6 et ses moyens de commande devenant inutiles. Le niveau d'huile atteint dans la cuvette après cette vidange sera avantageusement celui qui correspond sensiblement audit maximum tolérable, de façon que le barbotage optimum soit assuré en cas de panne de la pompe et au démarrage. En se reportant maintenant à la figure 2, on voit que le boîtier vibrant B, en plus de son fond normal, dans lequel est ménagé un orifice de sortie 7a raccordé à la canalisation 2, comporte un fond supplémentaire 8 de profil en trapèze inversé ; on a ainsi délimité un compartiment supérieur 9 et un compartiment inférieur 10. Les plans inclinés qui forment les bords du compartiment supérieur sont munis d'orifices tels que 81-82, situés dans un même plan qui fixe le niveau de l'huile dans le compartiment supérieur, mesuré par l'organe indicateur 1. Une conduite de remplissage 100 aboutit au compartiment inférieur, tandis qu'une conduite d'aspiration de l'huile 22 part de la base du compartiment inférieur. Un refroidisseur d'huile 5a est branché sur la canalisation 2, entre la pompe 4 et l'organe distributeur 3. Ce refroidisseur comporte par exemple un petit réservoir 5a conformé en radiateur, supporté par le boîtier de suspension du vibrateur et un ventilateur 50. Ce dernier pourra être entraîné par un moteur hydraulique, avantageusement alimenté par un prélèvement sur le flux d'huile sous pression qui actionne le moteur hydraulique d'entraînement des masses excentrées du vibrateur. Avant la mise en service du vibrateur, on effectue le remplissage de la cuve par la canalisation 100, jusqu'à ce que l'huile, passant par les orifices 81-82 et pénètrant ainsi dans le compartiment supérieur, atteigne le niveau désiré, ce que l'organe indicateur 1 permet de constater. On fera observer que le remplissage du compartiment supérieur s'effectue à travers des orifices 81 - 82 dont le choix du calibre permet de régler la vitesse de remplissage à une valeur suffisamment faible pour éviter un dépassement notable du niveau désiré. Pendant le fonctionnement du vibrateur et même lors de l'arrêt ou en cas de panne de la pompe, tout dépassement permanent dudit niveau est rendu impossible. L'espace vide d'huile qui sépare les deux niveaux inférieur et supérieur à la figure correspond au volume d'huile contenu dans l'ensemble du circuit pendant le fonctionnement, ce qui implique évidemment que ce volume ne soit pas trop grand. Lorsque la circulation d'huile est interrompue, le niveau atteint par l'huile dans la cuvette, tel qu'il est défini par les orifices 81-82, est bien celui qui correspond au barbotage optimum, si bien que le graissage continu d'être assuré. Une cuve d'huile à double fond telle que celle représentée à la figure 2 pourrait-être utilisée dans le mode d'exécution de la figure 1, le remplissage initial de la cuve devant alors se faire, non à travers le robinet 6, mais par une canalisation supplémentaire partant du réservoir 5 et aboutissant au compartiment inférieur de la cuve. I1 va de soi que diverses modifications pourront être apportées aux modes d'exécution décrits et représentés et que des variantes pouvant être imaginées, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications de brevet 1. Dispositif de lubrification pour appareil de fon çage et/ou arrachage par vibration comportant un organe de suspension et un boîtier vibrant (B) contenant des masses excentrées (M), et des organes en mouvement (RT, P, R) qui nécessitent une lubrification, caractérisé par un circuit extérieur d'huile (2) partant de la partie inférieure du boîtier vibrant formant cuvette d'huile et aboutissant, à la partie supérieure dudit boîtier, à des organes (3) de distribution de l'huile auxdits organes en mouvement ; des moyens (4) de faire circuler l'huile dans ledit circuit extérieur (2) ; des moyens d'évacuation des calories (5-5a) associés audit circuit extérieur, et des moyens (6-7 ; 81-82) de maintenir en dessous d'un niveau maximum prédéterminé l'huile contenue dans ladite cuvette. 2. Dispositif de lubrification selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'évacuation des calories comportent un réservoir d'huile (5, 5a) fixé sur l'organe de suspens ion. 3. Dispositif de lubrification selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la cuvette d'huile comprend un compartiment supérieur (9) qui contient un organe indicateur de niveau (1) dans l'huile duquel pénètrent superficiellement certains desdits organes en mouvement, et un compartiment inférieur, d'où part ledit circuit extérieur, des orifices (81-82) de communication de ces deux compartiments entre eux étant ménagés dans le plan défini par un- niveau constant désiré dans le compartiment supérieur. 4. Dispositif de lubrification selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que lesdits moyens d'évacuation des calories comprennent un refroidisseur d'huile (5at 50). 5. Dispositif de lubrification selon la revendication 1, 2 Ou 4, caractérisé en ce que ledit circuit extérieur (2) communique avec la cuvette d'huile par un orifice (7) situé dans un plan tel que le niveau qu'il définit corresponde au barbotage optimum de certains desdits organes en mouvement. 6. Dispositif de lubrification selon la revendication 1, 2 ou 4, caractérisé en ce que ledit circuit extérieur (2) communique avec la cuvette d'huile par un orifice situé dans un plan sensiblement inférieur au niveau de barbotage optimum de certains desdits organes en mouvement, cette dénivellation correspondant sensiblement au volume d'huile contenu dans ledit circuit extérieur. 7. Dispositif de lubrification selon les revendications 2 et 5, caractérisé par un robinet (6) interrompant la communication entre le rés-ervoir (5) et l'organe de distribution d'huile (3) lorsque le vibrateur est arrêté ou quand le moyen (4) de faire circuler l'huile est défaillant.