Brevet FR2601708A1 — publié le 19880122

- l - 22601708 La présente invention est relative aux engins qui permettent de creuser des tranchées dans le sol à de grandes profondeurs, à l'aide de fraises cylindriques qui sont disposées à la partie inférieure de l'engin et sont entraînées en rotation pour désagréger le terrain. Ces engins de type connu, comportent généralement deux fraises identiques tournant en sens inverse, constituées chacune par deux demi-tambours supportés par une âme plane disposée verticalement. Les fraises peuvent être entraînées par des moteurs hydrauliques ou électriques situés selon leurs axes. Elles peuvent l'être 10 également par des dispositifs mécaniques tels que des arbres avec renvois d'angles ou des chaînes, à l'aide de moteurs qui sont situés au-dessus des fraises dans le corps de l'engin. Dans les engins de type connu, les deux demi-tambours munis d'outils, qui constituent une fraise, sont entratnés en rotation autour d'un 15 même axe horizontal qui est perpendiculaire à l'âme plane qui les supporte. L'âme doit pouvoir résister à des efforts considérables, car il est nécessaire d'appliquer aux fraises un couple important pour pouvoir désagréger des terrains constitués par des roches et il se produit, de plus, au niveau des fraises des vibrations très importantes qui se répercutent sur 20 l'âme. Il en résulte que l'âme doit être une pièce aussi résistante que possible. Elle est le plus souvent fabriquée en acier moulé présentant de hautes caractéristiques mécaniques. Cependant, dans l'état actuel de la technique, il n'est pas 25 possible de faire en sorte que les outils montés à poste fixe sur les demitambours désagrègent le terrain en-dessous de l'âme, de telle sorte qu'il subsiste entre les deux demi-tambours un redan de terrain, par exemple de roche, qui n'a pas été soumis à l'action des outils de fraisage et qui doit être cassé par le seul fait que l'âme prend appui sur sa partie supérieure. 30 Ce redan qui est amené ainsi à supporter une partie du poids de l'engin se casse normalement par flambage et ceci d'autant plus facilement que l'âme a une épaisseur plus faible. C'est dans ce but que pour conserver à l'âme une épaisseur suffisante pour assurer sa résistance, tout en diminuant l'épaisseur du 35 redan, on a déjà imaginé de réaliser dans la partie supérieure des deux faces de l'âme des encoches circulaires à l'intérieur desquelles passent des outils de fraisage qui, à la partie basse de l'engin, peuvent alors désagréger le terrain en ne laissant subsister qu'un redan dont l'épaisseur est inférieure à celle de l'âme. -2-- 22601708 Néanmoins, lorsque l'on désire réaliser des fraises de grandes puissances et ayant une capacité de travail élevée, le problème posé par la résistance de l'âme était jusqu'alors difficile, si ce n'est impossible à résoudre. La présente invention apporte une solution particulièrement simple et efficace à ce problème. La présente invention a pour objet un engin pour creuser des tranchées dans le sol à l'aide de fraises, du type dans lequel deux demitambours portant des outils de fraisage sont supportés par une âme plane 10 disposée verticalement, caractérisé par le fait que les axes des deux demitambours sont légèrement inclinés vers le bas en s'écartant du plan de l'âme. Selon l'invention les axes des demi-tambours peuvent être inclinés, par exemple de 1 à 10 degrés par rapport à l'horizontale. Ainsi, grâce à l'invention, les outils qui sont situés sur 15 les demitambours au voisinage de l'âme peuvent travailler à la partie inférieure de l'engin, au voisinage immédiat l'un de l'autre, en éliminant le redan ou en ne laissant subsister qu'un redan dont l'épaisseur est suffisamment faible pour que sa rupture sous l'action de la partie inférieure de l'âme ne soulève aucune difficultés. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les outils disposés à la périphérie externe des demi-tambours sont déportés vers l'extérieur de:'anière à ce que, lorsque ces outils sont en partie basse des demi-tambours, ils désagrègent le terrain sur une largeur qui correspond sensiblement à la largeur occupée à leur partie haute par les deux demi25 tambours. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les extrémités des outils de fraisage disposées sur chaque demi-tambour sont situées sur un tronc de cône dont les génératrices ont la même inclinaison que celle des axes des demi-tambours, de manière que les sommets de ces 30 outils soient situés sur une ligne sensiblement horizontale lorsqu'ils sont à la partie basse des tambours. Grâce à l'invention on peut réaliser l'âme avec une section verticale trapézoïdale qui permet de lui conférer la solidité mécanique qui est nécessaire à la transmission d'efforts très importants aux demi-tambours. 35 Selon un mode de réalisation particulier, on peut assurer l'entraînement des deux demi-tambours à l'aide d'un moteur dont le carter est rendu solidaire de l'âme et qui est muni d'un axe creux cannelé à l'intérieur duquel s'engage un arbre cannelé qui entraîne en rotation chacun des demi-tambours, par exemple également par l'intermédiaire de cannelures. -3 2 62601708 Grâce aux jeux existant entre les différentes cannelures, il est ainsi possible, à l'aide d'un moteur à axe horizontal, d'entraîner deux demitambours dont les axes sont, conformément à l'invention, inclinés par rapport à l'horizontale. Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire maintenant à titre d'illustration et sans aucun caractère limitatif, un mode de réalisation pris comme exemple et représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin: - la figure 1 représente une vue schématique en élévation de 10 la partie inférieure d'un engin auquel s'applique l'invention, et la figure 2 est une vue schématique en coupe selon II-II de la figure 1, représentant l'inclinaison des demi-tambours porte-outils conformément à l'invention. On a schématiquement représenté sur la figure 1 la partie 15 inférieure du corps 1 de l'engin ainsi que les deux tambours 2 qui sont constitués par des demi-tambours assujettis de part et d'autre des âmes planes 3. On a également- schématiquement représenté par des traits mixtes le pourtour des outils 4 placés sur les tambours 2. Les tambours 2 tournent en sens inverse, comme indiqué par les flèches, de manière à ramener entre eux les débris arrachés au sol qui sont éliminés par la buse d'aspiration 5 d'une pompe non représentée. On voit sur la figure 2 qui représente une coupe selon II-II d'un mode de réalisation de l'invention, l'âme 3 qui a une section 25 trapézoïdale et qui est de ce fait beaucoup plus épaisse à sa partie supérieure qu'à sa partie inférieure. L'âme 3 est munie du plateau 6 qui lui permet d'être assujettie solidement à la partie inférieure du corps de l'engin. On voit également sur la figure 2 les demi-tambours 2a et 30 2b qui sont entraînés en rotation autour des axes 7 qui sont inclinés vers le bas à partir de l'âme par rapport à la ligne horizontale 8 perpendiculaire au plan médian de l'âme. Dans ce mode de réalisation les axes des demi- tambours sont inclinés de 1 à 10 degrés le diamètre de la fraise pouvant être par exemple de 120 à 160 cm. Les demi-tambours 2a et 2b sont munis à leur périphérie d'outils conventionnels 4, 4a et 4b. On voit clairement sur la figure 2 comment les outils 4a disposés vers le centre du tambour sont inclinés en direction du plan médian de l'âme. - 4 2 6 0 1 7 0 8 De même, les outils 4b qui sont situés sur la périphérie externe des demitambours 2a et 2b, sont déportés vers l'extérieur jusqu'à une ligne verticale 9, pour se trouver à leur partie basse sensiblement à l'aplomb des bords externes de la partie supérieure des demi5 -tambours 2a. De cette manière, les outils 4, 4a et 4b creusent à la partie inférieure de l'engin une tranchée qui correspond à la largeur maximale du tambour qui, compte-tenu de l'inclinaison des axes 7, correspond à celle de la partie supérieure des demi-tambours 2a et 2b. De plus, l'inclinaison l'un vers l'autre des outils 4a des deux demitambours permet d'éliminer pratiquement la formation d'un redan à la partie basse de l'âme 3 qui conserve néanmoins une épaisseur importante à sa partie supérieure au voisinage du plateau 6 par lequel elle est assujettie au corps de l'engin 1. Conformément à l'invention, il est également préférable que, lorsqu'ils sont situés à la partie basse du tambour, les outils 4, 4a et 4b soient sensiblement alignés selon une ligne horizontale de manière à assurer une taille régulière de la tranchée. Les demi-tambours 2a et 2b peuvent être entraînés en 20 rotation d'une manière quelconque. On peut par exemple tes entraîner à l'aide de deux moteurs hydrauliques alimentés par des canalisations disposées dans l'épaisseur de l'âme, moteurs qui sont coaxiaux avec les demi-tambours. Dans une variante, il est possible d'utiliser un seul moteur 25 à axe horizontal, disposé symétriquement par rapport à l'âme 3 et dont l'axe peut être relié aux axes inclinés des deux demi-tambours par des dispositifs articulés de type quelconque. A ce effet, on peut, par exemple, utiliser un moteur comportant un axe creux cannelé qui est relié par un ou deux arbres cannelés aux deux demi-tambours, le jeu existant au niveau des cannelures 30 permettant d'assurer le rattrapage angulaire entre les axes des demitambours et celui du moteur. Dans une autre variante, il est.également possible d'assurer l'entraînement des demi-tambours par des moyens mécaniques constitués par exemple par des chaînes ou encore par des arbres de transmission verticaux 35 passant dans l'âme et comportant des renvois d'angles vers les axes des demitambours, le ou les moteurs d'entraînement étant dans cette hypothèse disposés dans le corps de l'engin au-dessus de l'âme. On voit que, grâce à l'invention, il est possible d'éliminer tous les problèmes qui sont dûs à l'existence du redan que les fraises laissent obligatoirement subsister en-dessous de l'âme dans les engins connus antérieurement. Il est clair toutefois que, conformément à l'invention, il n'est pas indispensable de supprimer totalement le redan entre les deux demi5 tambours mais qu'il suffit que ce redan soit de suffisamment faible épaisseur pour qu'il se rompe sous l'action des vibrations ou sous l'action du poids de l'engin qui repose sur lui par la partie inférieure de l'âme. -6- 2601708 REVENDICATIONS 1. Engin pour creuser des tranchées dans le sol à l'aide de fraises, du type dans lequel deux demi-tambours (2a,2b) portant des outils sont supportés par une âme (3) plane disposée verticalement, 5 caractérisé par le fait que les axes (7) des deux demi-tambours (2a,2b) sont légèrement inclinés vers le bas en s'écartant du plan de l'âme. 2. Engin selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les axes (7) des demi-tambours sont inclinés d'environ 1 à 10 degrés. 3. Engin selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé 10 par le fait que les outils (4a)situés sur les demi-tambours (2a,2b) au voisinage de l'âme (3) travaillent au voisinage immédiat l'un de l'autre lorsqu'ils sont situés à la partie inférieure de l'engin. 4. Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les outils (4b) disposés à la 15 périphérie externe des demi-tambours (2a,2b) sont déportés vers l'extérieur de manière à ce que lorsqu'ils sont en partie basse des demitambours ils désagrègent le terrain sur une largeur qui correspond sensiblement à la largeur occupée à leur partie haute par les deux demitambours. 5. Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les extrémités des outils de fraisage (4,4a,4b) disposés sur chaque demi-tambour (2a,2b) sont situées sur un tronc de c6ne dont les génératrices ont la même inclinaison que celle des axes (7) des demi-tambours de manière à ce que les sommets de 25 ces outils soient situés sur une ligne sensiblement horizontale lorsqu'ils sont à la partie basse des tambours. 6. Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'âme (3) a une section verticale trapézoïdale. 7. Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les deux demi-tambours sont entraînés par un moteur solidaire de l'âme qui est muni d'un axe creux horizontal cannelé à l'intérieur duquel s'engage un arbre cannelé qui entraTne en rotation chacun des demi-tambours, l'écart angulaire entre l'axe 35 du moteur et celui des demi-tambours étant compensé par le jeu existant dans les cannelures.