Brevet FR2647131A1 — publié le 19901123

DISPOSITIF GRAVILLONNEUR La présente invention concerne un dispositif gravillonneur destiné à entre monté à l'arrière d'un camion-benne chargé de gravillons, afin d'épandre ces gravillons sur le sol, notamment pour la confection d'une chaussée. La plupart des gravillonneurs modernes connus possèdent un rouleau extracteur rotatif, d'axe horizontal, qui est placé à l'arrière de la benne, à la base de la zone de sortie des gravillons. Par sa surface mobile, le rouleau prélève régulièrement les gravillons de la benne et les déverse sur une bavette en tôle conformée pour les répartir régulièrement sur toute la largeur de travail. Un dispositif de ce type, qui est décrit par exemple dans le document FR-A-2 528 085, est équipé d'une série de trappes juxtaposées, placées à l'arrière de la benne, tout le long du rouleau extracteur. Chaque trappe comporte un volet mobile pouvant venir s'appliquer en position fermée contre la paroi du fond de benne afin d'empêcher le passage des gravillons en dehors des périodes d'épandage. Les volets sont des secteurs en arc de cylindre, forme bien adaptée pour chasser les gravillons au cours des mouvements de fermeture et d'ouverture du volet et d'éviter les coincements. Chaque volet est déplacé individuellement par un vérin pneumatique, la distance du bord du volet par rapport à la paroi de fond de benne déterminant l'épaisseur de la couche de gravillons quittant la benne, c'est-à-dire le dosage recherché. Ce sont donc les mêmes trappes qui servent à l'ouverture-fermeture du dispositif, et au dosage. Ce genre de dispositif donne généralement satisfaction. Il présente malheureusement l'inconvénient que le contrôle du dosage se fait avec une faible précision, insuffisante pour certains travaux. Le manque de précision est du à la longueur de trajec toire séparant la trappe de la zone utile du rouleau extracteur. Des essais ont montré en effet que pour obtenir un dosage précis, le calibrage de la couche de gravillons extraite de la benne devait se faire idéalement au niveau de la génératrice la plus haute du rouleau, position considérée en cours de travail, c'està-dire lorsque la benne se trouve inclinée, généralement d'un angle de 30 à 40t par rapport à l'horizontale. Il a déjà été proposé, dans un dispositif actuellement dans le commerce, de placer la série de trappes directement au-dessus du rouleau extracteur, l'écartement ou le rapprochement de chaque volet par rapport à la zone des génératrices les plus hautes du rouleau extracteur déterminant avec précision le dosage souhaité. Ce dispositif présente cependant l'inconvénient de conduire à une usure très rapide du rouleau extracteur, du fait que lorsque les volets sont fermés, les gravillons se trouvent brassés en permanence et viennent frotter contre le rouleau tournant ; il faut rappeler en effet que même en période de non-épandage, le rouleau continue à être entraîné en rotation, à la fois pour des raisons de commodité d'utilisation du matériel, et aussi pour limiter le risque d'une mauvaise homogénéité de l'épandage en début de travail, risque engendré par le temps que devrait mettre le rouleau à atteindre sa vitesse normale de travail à partir d'une position arrêtée. L'invention vise à résoudre ce problème en proposant un dispositif du type évoqué plus haut, qui puisse réaliser un dosage précis des gravillons, sans l'inconvénient d'une usure inopinée du rouleau extracteur. Ces résultats sont atteints conformément à l'invention grâce au fait que le dispositif comprend deux séries distinctes de trappes de fermeture de la zone de sortie des gravillons, à savoir a)- une première série de trappes, dites obturatrices, qui comportent chacune un volet mobile apte à s'appliquer, en position d'obturation, contre la partie arrière de la paroi du fond de la benne, afin d'empêcher le passage des gravillons b) une seconde série de trappes, dites de dosage, qui com portent chacune un volet mobile qui, lorsque la benne se trouve inclinée (en position de travail), est situé au-dessus du rouleau extracteur, sensiblement à l'aplomb de son axe, ce volet mobile coopérant avec la surface du rouleau pour réaliser le dosage des gravillons. Grâce à cette disposition, le réglage du débit des gravil lons extraits par le rouleau est réalisé dans la zone optimale, correspondant à la région la plus haute du rouleau extracteur, et le dosage se fait donc avec une excellente précision ; par ailleurs, lorsque les trappes obturatrices sont fermées, les gra villons restent retenus dans la benne et se trouvent donc hors de contact avec le rouleau extracteur, si bien que celui-ci peut con tinuer à tourner librement sans risque d'usure. Par ailleurs, selon un certain nombre de caractéristiques intéressantes, mais non limitatives, de l'invention - les volets des trappes obturatrices sont montés pivotants autour d'un axe parallèle à celui du rouleau extracteur - les différents volets obturateurs peuvent pivoter indivi duellement autour de leur axe, un moyen de commande tel qu'un vérin pneumatique étant associé à chaque volet pour provoquer son déplacement - les volets des trappes de dosage sont montés pivotants -autour d'un axe parallèle à l'axe du rouleau extracteur - les différents volets doseurs sont solidaires d'un arbre commun, un moyen de commande tel qu'un vérin hydraulique étant prévu pour faire pivoter sur lui-même cet arbre commun afin de réaliser le dosage souhaité - les différents volets doseurs sont fixés sur cet arbre commun par des moyens qui permettent de modifier leur position angulaire - les volets obturateurs et/ou doseurs sont des plaques en forme d'arc de cylindre, d'axe de courbure horizontal, dont la convexité est tournée vers la benne - l'axe de courbure de la plaque en arc de cylindre constitutive du volet obturateur et/ou du volet doseur coîncide sensiblement avec son axe de pivotement ; - les volets obturateurs et doseurs ont un axe de pivotement commun - le nombre des trappes de dosage est double de celui des trappes obturatrices. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description et des dessins annexés qui en représentent des modes de réalisation préférentiels. Sur ces dessins - la figure 1 est une vue générale de face de l'ensemble du dispositif, qui est monté à l'arrière d'une benne de camion-benne - les figures 2 et 3 représentent à plus grande échelle un détail de la figure 1, de manière à illustrer le fonctionnement des trappes, respectivement en cours de travail et de non-travail - la figure 4 représente en perspective le montage des volets de dosage sur leur arbre - la figure 5 montre les trappes en vue de dessus - la figure 6 représente une variante du dispositif, dans lequel les deux séries de trappes sont montées pivotantes autour d'un axe commun. Sur la figure 1, on a désigné par la référence 1 l'extrémité arrière d'un plateau de camion-benne, sur lequel est articulé, autour d'un axe horizontal 16, un fond de benne 10 inclinable des moyens de commande appropriés, bien connus, tels que des vérins non représentés sont prévus pour faire basculer la benne une fois que celle-ci est remplie de gravillons, en vue de réaliser l'épandage ; en position de travail, la benne forme un angle de l'ordre de 30 à 40a par rapport à l'horizontale. A la figure 1 la benne est représentée en position de repos (position horizontale). Le dispositif gravillonneur, qui est monté à l'arrière de la benne, comprend un bâti constitué de poutrelles 11, 12, 15 qui servent au montage des différents éléments fonctionnels du dispositif. L'arrière de la benne est fermé par une cloison 13 dont la base présente une ouverture 100 de sortie des gravillons ; cette ouverture est délimitée vers le haut, à la base de la cloison 13, par une cornière 14 dirigeant et facilitant l'écoulement des gravillons ; on a désigné par la référence 101 l'intérieur de la benne. A l'arrière de la paroi de fond 10 est disposé un rouleau extracteur 8 d'axe horizontal Z. Ce rouleau a de préférence un diamètre de l'ordre de 320 mm ; il est monté sur des roulements à billes auto-alignants ; il est entraîné en rotation par un moteur hydraulique, via une transmission par chaîne, la vitesse d'entraînement étant asservie à la vitesse d'avancement, comme cela est déjà bien connu. Les moyens d'entraînement et d'asservissement du rouleau 8 n'ont pas été représentés ici car ils ne font pas à proprement parler partie de l'invention, et pour ne pas alourdir inutilement la description et les dessins. Comme on le voit sur les figures 2 et 3, de l'autre côté du rouleau 8 est disposée une bavette de répartition des gravillons 9 ; il s'agit d'une tôle constituée de tronçons de cônes avec des couloirs de répartition des gravillons, la forme de cette bavette étant avantageusement conçue pour que quelle que soit la génératrice prise par le gravillon celui-ci courre sur une même pente il peut être associé à cette bavette une contre-bavette régularisatrice non-représentée, comme cela est également bien connu. Le bâti du dispositif est pourvu de plaques support 16 qui servent au montage de deux arbres transversaux 4, 5 d'axes référencés respectivement X, Y, disposés horizontalement (parallèlement à l'axe Z). L'arbre 5 est situé en arrière de l'arbre 4, approximativexent à l'aplomb de la génératrice la plus en arrière du rouleau 8. Sur cet arbre sont montées une série de trappes obturatrices juxtaposées au nombre de quatorze, désignées par la référence 3. Chaque trappe 3 est constituée d'une tôle 30 ayant la forme d'un secteur d'arc de cylindre, sensiblement centrée sur l'axe Y ; la plaque cintrée 30 est fixée à l'extrémité d'une paire de joues verticales en tôle coudée 31, dont les extrémités opposées portent des manchons 33 qui servent à son montage sur l'arbre 5. Chacun des volets 30 est muni à sa partie supérieure d'un gousset 32 auquel est fixée de manière articulée l'extrémité de la tige d'un vérin pneumatique 6 qui est lui-même articulé sur la poutre de bâti 15. Sur l'arbre 4, qui se trouve au-dessus du rouleau 8, sont montées une série de trappes de dosage 2, dont le nombre est double de celui des trappes obturatrices ; il est par conséquent prévu vingt-huit trappes 2 ; chacune de ces trappes comprend un volet 20 constitué par une tôle cintrée en forme d'arc de cylindre, centrée sur l'axe X de l'arbre.Le volet 20 est porté par une mâchoire ou mors 22, par l'intermédiaire de nervures 21, comme cela est visible notamment à la figure 4 ; la solidarisation de chaque mors 22 sur l'arbre 4 est réalisée par friction, au moyen d'un boulon de serrage 23. En position normale de travail, comme on le voit à la figure 4, le calage angulaire de l'ensemble des trappes 2 est le même, les bords de toute la série de volets 20 étant par conséquent alignés. L'arbre 4 est solidaire d'une biellette d'entraînement 24 qui est prévue avantageusement au milieu de la rangée de trappes ; sur cette biellette est articulée, au moyen d'un axe 240, l'extrémité de la tige d'un vérin hydraulique 7 dont le corps est articulé sur un élément de bâti 17. L'axe 240 porte avantageusement un index 70, schématisé par une flèche à la figure 1, qui permet de visualiser le réglage du dosage. Comme on le voit à la figure 5, les trappes de dosage sont soit disposées entre les deux joues latérales 31 d'une trappe obturatrice, soit disposées entre les joues 31 de deux trappes obturatrices voisines. Les corps 34 des trappes obturatrices présentent des échancrures 35 qui autorisent le libre débattement, sur une course suffisante, de la trappe doseuse qui est logée entre ces deux plaques constitutives 31 ; des ouvertures appropriées 36 permettent d'accèder librement aux boulons 23 en vue de leur serrage-déserrage. Aux figures 2 et 3, le dispositif est représenté alors que la benne est inclinée en position de travail, le fond de benne 10 formant avec l'horizontale un angle u voisin de 350. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les trappes obturatrices 3 sont conçues de telle manière qu'en position de fermeture (figure 3) les volets 30 viennent s'appliquer contre la partie arrière de la paroi de fond 10, obstruant complètement la zone de sortie 100 des gravillons g ; tous les gravillons restent donc confinés à l'intérieur de la benne, sans contact avec le rouleau extracteur 8 dont la rotation (flèche R) n'est nullement contrariée par ces gravillons. Selon une autre caractéristique importante de l'invention, les trappes doseuses 2 sont agencées et positionnées de telle manière que les volets 20 se trouvent - lorsque la benne est inclinée à 350 environ - sensiblement à l'aplomb de l'axe Z, c'est-à-dire juste au-dessus de la zone des génératrices les plus hautes du rouleau 8. Cet emplacement particulier des volets doseurs 20 permet d'obtenir une grande précision dans le dosage. L'ouverture et la fermeture des trappes obturatrices 3 sont réalisées au début et à la fin d'une opération d'épandage par commande des vérins 6. Il est possible de réaliser l'épandage sur une zone de largeur réduite en maintenant fermées certaines de ces trappes, du fait qu'il est possible de les commander individuellement. La commande des trappes de dosage se fait au moyen du vérin hydraulique 7 lequel fait tourner sur lui-même l'arbre 4 par l'intermédiaire de la biellette 24 ; en abaissant ou en relevant plus ou moins les volets 20 il est possible de diminuer ou respectivement d'augmenter le débit du gravillonnage (flèche F, figure 2). Si on souhaite faire varier l'épaisseur de la couche de gravillons épandus, il est possible d'ajuster angulairement de manière différente les différents volets en modifiant le calage angulaire des mâchoires 22 de certaines trappes doseuses sur l'arbre 4 ; cette possibilité d'ajustement peut être utile dans certains cas particulier notamment s'il est nécessaire de charger plus fortement l'un des côtés de la chaussée que l'autre, par exemple pour compenser ou attenuer un dévers de la chaussée. On notera qu'en position fermée, il subsite entre le bord inférieur des volets doseurs 20 et le rouleau 8 un certain jeu i, suffisant pour laisser passer les gravillons de sorte que le problème d'usure évoqué en début de description ne se pose pas avec le présent dispositif. Ce jeu est de préférence de l'ordre de 15 mm. Dans la variante de la figure 6, les éléments constitutifs du dispositif qui sont identiques ou similaires de ceux représentés aux figures 1 à 5 ont été désignés par les mêmes références que sur ces figures, à laquelle a été ajouté l'indice "prime". Dans cette variante, les trappes obturatrices 3' et les trappes doseuses 2' sont montées sur un arbre commun 45 d'axe horizontal W parallèle à l'axe Z' du rouleau 8'. Le fonctionnement de ce dispositif est le même que celui du précédent ; sur le plan constructif cette solution est intéressante du fait qu'elle utilise un seul arbre pour le montage des trappes ; cette solution présente cependant l'inconvénient, du fait que les deux séries de trappes ont des trajectoires circulaires concentriques, que la quantité de gravillons résiduels se trouvant entre les deux séries de trappes au moment de la fermeture des trappes d'obturation est relativement grande, ce qui implique un épandage résiduel, nonhomogène, sur une longueur de chaussée relativement grande à la fin du travail. Les dimensions et autres principales caractéristiques techniques du dispositif seront naturellement choisies en fonction du type de travail concerné. A titre indicatif, pour une utilisation courante, on utilisera des volets obturateurs de largeur égale à 160 mm, de sorte que la- largeur de sortie des gravillons hors de la benne aura une largeur de 2,24 m, la bavette de répartition et la contre-bavette étant quant-à-elles conçues et dimensionnées pour réaliser un épandage sur une largeur de l'ordre de 3 à 3,50 m. L'ouverture maximale des volets obturateurs 30, référencée i à la figure 2, sera par exemple de l'ordre de 180 mm. Avantageusement, ce dispositif gravillonneur peut être prévu pour équiper un dispositif à plate-forme articulée tel que celui qui fait l'objet du brevet français 2 528 085 déjà cité. REVENDICATIONS 1. Dispositif gravillonneur, destiné à être monté à l'arrière d'un camion-benne chargé de gravillons, du type possèdant un rouleau extracteur tournant (8) placé horizontalement à la base de la zone de sortie (100) des gravillons (g), caractérisé en ce qu'il comprend deux séries distinctes de trappes de fermeture de ladite zone de sortie (100), à savoir - une première série de trappes, dites obturatrices (3), qui comportent chacune un volet mobile (30) apte à s'appliquer, en position d'obturation, contre la partie arrière de la paroi du fond (10) de la benne, afin d'empêcher le passage des gravillons - une seconde série de trappes, dites de dosage (2), qui comportent chacune un volet mobile (20) qui, lorsque la benne se trouve inclinée (en position de travail) est situé au-dessus dudit rouleau extracteur (8), sensiblement à l'aplomb son axe (Z), ce volet mobile (20) coopérant avec la surface du rouleau (8) pour réaliser le dosage des gravillons. 2. Dispositif gravillonneur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les volets (30) desdites trappes obturatrices (3) sont montés pivotants autour d'un axe (Y) parallèle à l'axe (Z) -dudit rouleau extracteur (8). 3. Dispositif gravillonneur selon la revendication 2, carac térisé en ce que les différents volets obturateurs (30) peuvent pivoter individuellement autour de leur axe (Y), un moyen de commande tel qu'un vérin pneumatique (6) étant associé à chaque volet pour provoquer son déplacement. 4. Dispositif gravillonneur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les volets (20) desdites trappes de dosage (2) sont montés pivotants autour d'un axe (X) parallèle à l'axe (Z) dudit rouleau extracteur. 5. Dispositif gravillonneur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les différents volets doseurs (20) sont solidaires d'un arbre commun (4) d'axe (X), un moyen de commande tel qu'un vérin hydraulique (7) étant prévu pour faire pivoter sur lui-même cet arbre commun (4) afin de réaliser le dosage souhaité. 6. Dispositif gravillonneur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les différents volets doseurs (20) sont fixés sur l'arbre commun (4) par des moyens (22, 23) qui permettent de modifier leur position angulaire. 7. Dispositif gravillonneur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les volets obturateurs (30) et/ou doseurs (20) sont des plaques en forme d'arcs de cylindre, d'axe de courbure horizontal, dont la convexité est tournée vers la benne (101). 8. Dispositif gravillonneur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'axe de courbure de la plaque en arc-de-cylindre constitutive du volet obturateur (30) et/ou du volet doseur (20) coîncide sensiblement avec son axe de pivotement (Y, X). 9. Dispositif gravillonneur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les volets obturateurs (30) et doseurs (20) ont un axe de pivotement commun (W). 10. Dispositif gravillonneur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le nombre des trappes de dosage (2) est double de celui des trappes obturatrices (3).