Brevet FR2656349A1 — publié le 19910628

L'invention concerne un dispositif gravillonneur utilisé notamment pour l'épandage du gravillon sur des routes. On connaît des dispositifs qui, montés en remplacement de la porte arrière d'une benne basculante, permettent d'épandre du gravillon. On peut citer à ce titre le document FR-A-2 528 085. L'opération d'épandage de gravillon avec des dispositifs du type de celui qui est décrit dans ce document est réalisée alors que le camion qui porte la benne contenant du gravillon est en marche arrière. Le gravillon tombe de la benne par une fente sur l'arête inférieure arrière de la benne et est reçu sur un rouleau extracteur. En sortie du rouleau, le gravillon tombe sur une bavette de forme appropriée et est ensuite reçu sur une contre-bavette avant de tomber au sol. En pratique le gravillon forme un rideau dont la largeur et la position par rapport au camion sont fonction de l'ouverture ou de la fermeture de vannes. Celles-ci permettent en outre de régler la quantité de gravillon à épandre. Un des problèmes à résoudre avec des dispositifs de gravillonnage de ce type est la régularité de la couche de gravillon épandue. Celle-ci est affectée par plusieurs facteurs qui sont, notamment, la vitesse du camion, la quantité de gravillon dans la benne, la hauteur de levage de la benne et les caractéristiques physiques des gravillons, notamment leur granulométrie. Sur le rouleau extracteur, les gravillons sont entrainés sur la bavette selon une quantité qui est essentiellement liée à sa vitesse de rotation. Le rouleau joue donc un rôle régulateur puisque cette vitesse est indépendante de la position de la benne et de la quantité de gravillons dedans, et qu'elle est de plus réglable. En fait, pour qu'il puisse remplir pleinement ce rôle régulateur, il faudrait que les gravillons ne glissent pas sur le rouleau, ce qui n'est pas le cas. La quantité de gravillon passant le rouleau est alors irrégulière et la couche sur la route n'est pas d'épaisseur constante. Si on utilise des gravillons enrobés d'un liant qui présentent la propriété que chaque grain unitaire colle à son voisin, les dispositifs gravillonneurs à rouleaux extracteurs ne sont plus appropriés, du fait de l'irrégularité du débit de gravillons en sortie du rouleau. Ceci représente un autre inconvénient. En effet, les gravillons enrobés étant coûteux, la quantité de gravillons épandue doit être celle qui est juste nécessaire et ceci avec la meilleure précision possible. Le but de l'invention est donc de pallier ces inconvénients et propose un dispositif gravillonneur qui permette d'obtenir une couche de gravillons d'épaisseur constante quelles que soient les conditions de l'épandage et les caractéristiques physiques du gravillon employé, gravillon enrobé ou pas. A cet effet, l'invention concerne un dispositif gravillonneur monté à l'arrière d'une benne basculante d'un véhicule. Selon une caractéristique de l'invention, il comprend une goulotte de section rectangulaire s'étendant sur toute la largeur de la benne, l'entrée de ladite goulotte étant en communication avec l'intérieur de la benne par une fente prévue sur l'arête inférieure à l'arrière de la benne, un transporteur constitué de deux tambours relié par un tapis sans fin de largeur au moins égale à celle de la goulotte et qui reçoit sur son brin supérieur sensiblement horizontal le gravillon de la sortie de la goulotte et l'amène en une couche d'épaisseur prédéterminée vers le tambour arrière d'où il tombe au sol pour former sur la route une couche de gravillon d'épaisseur constante et une lame verticale à déplacement sensiblement vertical placée en aval de la goulotte au-dessus du brin supérieur du tapis, la hauteur de l'arête inférieure de cette lame sur le tapis du transporteur déterminant l'épaisseur de la couche de gravillon arrivant au tambour arrière. Selon une autre caractéristique de l'invention, le tapis du transporteur est entraîné par un des tambours du transporteur couplé à un moteur dont la vitesse de rotation est réglable. Selon une autre caractéristique de l'invention, la vitesse de rotation du moteur qui entraîne le tapis est asservie à celle du véhicule qui porte le dispositif gravillonneur. Selon une autre caractéristique de l'invention, la lame en aval de la goulotte et servant à ajuster l'épaisseur de la couche de gravillon sur le tapis a un profil en arc de cercle dont le centre, à l'arrière de la lame, constitue un axe autour duquel pivote ladite lame sous l'action d'un mécanisme de réglage. Selon une autre caractéristique de l'invention, il comprend, sous l'orifice de sortie de la goulotte, des vannes adjacentes entre elles et constituées chacune d'une trappe en arc de cercle et d'un bras se confondant avec le rayon inférieur de cet arc, chaque vanne étant prévue pour pivoter autour d'un axe placé au centre géométrique de ce cercle et au bout du bras opposé à la trappe, chaque vanne étant commandée individuellement par un vérin à double effet pour obturer ou pas la sortie de la goulotte. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque trappe a un profil en forme de "U" renversé avec une âme et deux ailes, l'aile d'un "U" étant en contact avec celle de la trappe directement voisine. Selon une autre caractéristique de l'invention, dessous et à l'arrière du transporteur sont prévues une bavette et une contre-bavette de longueur sensiblement égale à la largeur du tapis du transporteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le tapis du transporteur est en caoutchouc. Selon une autre caractéristique de l'invention, le tapis du transporteur est constitué d'au moins deux chaînes s'engrenant avec des roues dentées coaxiales et solidaires des tambours du transporteur et de lattes métalliques tranversales de longueur au moins égale à la largeur de la goulotte, les lattes étant fixées à des maillons des chaînes. Les caractéristiques mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation de l'invention, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 représente une vue partielle de côté de l'arrière d'un véhicule équipé d'un dispositif gravillonneur selon l'invention, la Fig. 2 est une vue de côté d'un dispositif gravillonneur dont une vanne est en position de fermeture, la Fig. 3 est une vue de côté d'un dispositif gravillonneur dont une vanne est en position d'ouverture, et la Fig. 4 est une coupe transversale partielle selon le plan I/I de la Fig. 2. Un dispositif gravillonneur 1 selon l'invention se monte, de manière amovible, à l'arrière d'une benne basculante 2 d'un véhicule dont on voit à la Fig. 1 la partie arrière du châssis 3 et une roue arrière 4. La benne 2 comprend une caisse 5 montée sur un châssis de benne constitué de montants avant 6 et arrière 7. Elle peut basculer autour d'un axe horizontal 8 sous l'action d'un vérin 9. Elle est représentée aux Fig. 1 et 2 dans sa position de travail, c'est-à-dire relevée. Dans la suite de la description, on considérera l'arrière à droite sur les Figs. 1 à 3. De plus, sur les Figs. 2 et 3, tous les éléments latéraux qui peuvent masquer les éléments constitutifs de l'invention sont ôtés pour les rendre plus lisibles. Ainsi, Fig. 2, le flanc latéral gauche de la benne 2 est retiré pour laisser apparaître distinctement le fond 10 de la benne. Un dispositif gravillonneur 1 selon l'invention est fixé à l'arrière de la benne 2, sur les montants 7, par l'intermédiaire d'un cadre rectangulaire 11 constitué de deux montants 12 et de deux traverses 13 (seuls le montant droit et la traverse inférieure sont représentés) et par des moyens appropriés (non représentés) dont la mise en oeuvre est à la portée de l'homme de métier. Sur le cadre 11, est soudée une plaque métallique 14 qui ferme pratiquement toute la surface délimitée par le cadre 11, la surface non recouverte par la plaque 12 formant une fente transversale 15 le long de l'arête inférieure à l'arrière de la benne 2. Les montants 12 du cadre 11 sont prolongés dans leur partie inférieure par des barres 16 légèrement inclinées vers l'arrière. Chaque barre peut, par exemple, former un pied utilisé pour soutenir le dispositif gravillonnèur 1 lorsqu'il n'est plus fixé sur une benne 2. Sur chacune des barres 16 et sur leur montant 12 correspondant, sont fixées des parois latérales 17 verticales qui s'étendent vers l'arrière pour se terminer chacune par une partie verticale 18 en forme de doigt. Elles forment un châssis sur lequel sont montés les éléments constituant le dispositif gravillonneur de l'invention. Sur les Fig. 2 et 3, seule la paroi 17 de droite est représentée. Des bords de la fente 15, partent quatre parois 19, 20, 21 constituées chacunes d'une plaque de tôle et formant entre elles une goulotte 22 de section rectangulaire occupant toute la largeur de la benne 2. Les parois latérales 19 de la goulotte 22 (seule celle de droite est représentée) sont verticales et les parois avant 20 et arrière 21 sont prévues pour se trouver dans un plan sensiblement vertical lorsque la benne 2 est relevée dans sa position de travail. Sous la goulotte 22, est prévu un ensemble de vannes 23 montées adjacentes les unes aux autres. Elles sont constituées chacune d'une trappe 24 en arc de cercle et d'un bras 25 se confondant avec le rayon inférieur de cet arc de cercle. Elles sont prévues pour pivoter autour d'un axe 26 placé au centre géométrique de ce cercle et au bout inférieur du bras 25 pour prendre deux positions extrêmes. Dans une de ces positions, l'orifice de sortie de la goulotte 22 est obturé (Fig. 2) et, dans l'autre position, la sortie de la goulotte 22 est libre (Fig. 3). Elles sont actionnées chacune par un vérin hydraulique ou pneumatique 27 (avantageusement pneumatique) à double effet dont un pivot 28 est solidaire du châssis formé par les parois 17 et l'autre pivot 29 fixé sensiblement au milieu du bras 25.Comme le montre la Fig. 4, les trappes 24 (24a à 24d sur la Fig. 4) ont un profil en forme de "U" renversé avec une âme 30 (respectivement 30a à 30b) et deux ailes 31 et 32, l'aile 31 ( ou 32) d'un "U" étant en contact avec celle 32 (ou 31) de la trappe directement voisine. Les trappes 24a, 24b, 24d sont montrées en position dite de fermeture où elles obturent la goulotte 22 et la trappe 24c est montrée en position dite d'ouverture où la sortie de la goulotte est libre. Avantageusement, le nombre de vannes 23 est de quatorze. Il pourrait évidemment être inférieur ou supérieur sans que cela change fondamentalement 1' invention. Sous l'orifice de sortie de la goulotte 22, juste en dessous des vannes 23, est prévu un transporteur 33 constitué de deux tambours 34, 35 transversaux tournant autour d'axes horizontaux et entre lesquels est tendu un tapis sans fin 36. Le transporteur 33 et, en particulier, le tapis 36 ont une largeur au moins égale à celle de la goulotte 22 et occupent donc ainsi toute la largeur de la benne 2. Lorsque le dispositif gravillonneur de l'invention est dans sa position de travail, le brin supérieur du tapis 36 est sensiblement horizontal. L'un des tambours 34 (ou l'autre 35) est entraîné par un moteur 37 de manière que le brin supérieur du tapis 36 effectue un mouvement de translation d'avant vers l'arrière (représenté par la flèche A sur les Figs. 2 et 3). La vitesse du moteur 37 est, par exemple, variable et programmable. Elle peut également être asservie à la vitesse du véhicule portant le dispositif gravillonneur de l'invention. Pour ce faire, on prévoit un tachymètre (non représenté) relié au tambour mené 34 du transporteur 33 pour mesurer sa vitesse de rotation. Son signal de sortie est fourni à un codeur relié à un calculateur, monté, par exemple, dans la cabine du camion et recevant ainsi des données repésentatives de la vitesse réelle de défilement du tapis 36. Le calculateur reçoit également un signal codé issu d'un tachymètre à radar doppler mesurant la vitesse réelle du véhicule porteur par rapport au sol.Le calculateur, en fonction des données issues du codeur, de signal codé issu du tachymètre à radar doppler et de données stockées dans sa mémoire commande le moteur d'entraînement 37 du tapis 36. Dans le cas d'une utilisation pour l'épandage de gravillons non enrobés, on pourra monter sur le transporteur 33 un tapis 36 d'un matériau de type caoutchouc. Néanmoins, si le gravillon est enrobé d'un liant à température assez élevée, un tapis de ce type ne conviendrait pas. Il est alors métallique et est constitué de chaînes latérales s'engrenant avec des roues dentées solidaires des tambours et de lattes métalliques soudés sur des maillons de la chaîne. Les lattes sont légèrement convexes vers l'extérieur et sont jointives entre elles. On remarquera, Fig. 4, que, lorsque les vannes 23 sont en position de fermeture et que leur trappe 24 obture l'orifice de sortie de la goulotte 22, les extrémités des ailes des "U" 31, 32 des trappes 24 affleurent le tapis 36, constituant, pour le gravillon, une barrière étanche A l'arrière de la sortie de la goulotte 22, au dessus du brin supérieur du tapis 36, est prévue une lame 38 sensiblement verticale pouvant se déplacer de manière également sensiblement verticale. La lame 38 présente une longueur qui est au moins égale à la largeur du tapis 36 du transporteur 37. Avantageusement, la lame 38 a un profil en arc de cercle dont le centre, à l'arrière de la lame 38, constitue un axe 39 autour duquel pivote ladite lame 38. Elle pivote sous l'action d'un organe de commande manuel qui peut être constitué, par exemple, d'une vis de réglage (non représentée).Il peut être également motorisé. Ce pivotement est limitée à quelques degrés, la lame 38 pouvant ainsi prendre toutes les positions comprises entre deux positions extrêmes. Dans une de ces positions, elle affleure le tapis 36 et, dans l'autre position, elle en est éloignée pour que son arête inférieure 40 soit sensiblement au niveau du bord inférieur de la paroi 21 de la goulotte 22. Dessous et en arrière du tambour arrière 35 du transporteur 33 est prévue une bavette 41 constituée d'une plaque de tôle ou de caoutchouc qui descend inclinée vers 1 l'avant. Elle présente une longueur sensiblement égale à la largeur du tapis 36. En regard de l'arête inférieure 42 de la bavette 41, est prévue une contre-bavette 43 constituée également d'une plaque de tôle ou de caoutchouc occupant sensiblement toute la largeur du tapis 36. Elle est légèrement espacée de la bavette 41 et descend inclinée vers l'arrière. La bavette 41 et la contre-bavette 43 sont respectivement fixées, de manière amovible, sur les parois latérales 17 du châssis aux moyens de plaques latérales 44, 45. A l'arrière du châssis formé par les plaques 17, en bout de la partie 18 en forme de doigts, est prévue une plateforme 46 pouvant pivoter autour d'un axe 47 transversal et horizontal sous l'action d'un vérin 48 à double effet dont un pivot 49 est également fixé sur la partie 18 en forme de doigt et l'autre pivot 50 sur la plateforme 46 elle-même. A l'arrière de la plateforme 46 et perpendiculairement à celle-ci, sont fixées les extrémités inférieures de deux montants 51 dont les extrémités supérieures sont prévues pour recevoir un pupitre de commande 52. Celui-ci est destiné, en outre, à la commande du dispositif gravillonneur et, en particulier, à la commande individuelle des vérins 27 des vannes 23. Il peut, de plus, être relié à une unité de commande placée dans la cabine du véhicule porteur pour en assurer les commandes essentielles: accélération, embrayage, etc.Le vérin 48 est commandé de manière que la plate forme 46 reste horizontale quel que soit l'angle d'inclinaison de la benne 2. En fonctionnement normal, comme le représentent les Figs. 1 à 3, la benne 2 est relevée et est inclinée vers l'arrière. Elle contient du gravillon qui, par pesanteur, est entraîné dans la goulotte 22 sur toute la largeur de la benne 2. Là où les trappes 24 obturent la sortie de la goulotte 22, le gravillon reste dans la goulotte 22 et ne se retrouve donc pas sur le brin supérieur du tapis 36. Par contre, là où les trappes 24 n'obturent pas la sortie de la goulotte 22, le gravillon tombe de celle-ci sur le brin supérieur du tapis 36 formant sur celui-ci une couche de gravillon de largeur sensiblement égale à la largeur de la trappe 24 considérée et d'épaisseur égale à la hauteur de l'arête arrière de la goulotte 22 au dessus du brin supérieur du tapis 36. On remarquera, Fig. 4, que la largeur de cette couche est en fait déterminée par les ailes 32b, 31d qui sont normalement adjacentes à la vanne 24c en position d'ouverture. Si plusieurs vannes adjacentes sont ouvertes, la largeur de la couche est limitée par les deux ailes adjacentes aux trappes ouvertes extrêmes. Le gravillon sur le brin supérieur du tapis 36 est transporté vers l'arrière où il rencontre la lame verticale 38. Ensuite, une quantité plus ou moins importante de gravillon est transporté et dépasse la lame verticale 38, quantité dépendant d'au moins trois facteurs: la vitesse de défilement du tapis 36, la hauteur de l'arête inférieure de la lame 38 au dessus du tapis 36 et enfin la granulométrie du gravillon employé. Avant de revenir sur ce point, on notera que le gravillon qui a passé la lame 38 et qui est arrivé sur le tambour arrière 35 du transporteur 33 est en quelque sorte projeté contre la bavette 41 où il s'écoule vers la contre-bavette 43. De là, il tombe sur le sol. La quantité de gravillon à épandre est déterminée, d'une part, par la vitesse d'entrainement du tapis 36, celle-ci véhiculant d'autant plus de gravillons qu'elle tourne vite, et, d'autre part, par la position verticale de la lame 38, la quantité de gravillons passant au-delà d'elle étant d'autant plus importante qu'elle est éloignée du tapis 36. Cette quantité dépend également de la granulométrie du gravillon. Dans la pratique, on règle la hauteur de la lame 38 pour une granulométrie donnée. De ce fait, la quantité de gravillons passant la lame 38 ne dépend plus que de la vitesse de défilement du tapis 36. Celle-ci étant asservie à la vitesse du véhicule porteur, il est possible d'obtenir des épaisseurs de gravillons d'épaisseur sensiblement constante et indépendante de la vitesse du véhicule qui a effectué 1' épandage. On remarquera que la couche de gravillons sur le brin supérieur du tapis 36 en amont de la lame 38 reste, du fait de la faible adhérence de cette couche sur le tapis 36, sensiblement constante. Elle joue, par conséquent, le rôle d'une couche tampon qui n'est soumise qu'à une force: celle engendrée par le défilement du tapis 36. Cette force est indépendante de la masse de gravillon encore présente dans la benne 2. La goulotte 22 sert à canaliser le gravillon en direction des trappes 24 et du transporteur 33. Mais elle sert également à diminuer la contrainte du gravillon sur le tapis 36 puisque cette contrainte n'est exercée que sur une surface limitée, celle de la goulotte 22. Ceci contribue également à rendre la quantité de gravillons répandue indépendante de la quantité de gravillons dans la benne 2. Cette indépendance constitue un avantage certain de l'invention par rapport aux systèmes de l'art antérieur. De plus, le réglage de la lame 38 en fonction de la granulométrie reste valable quelle que soit la quantité de gravillon dans la benne 2. L'invention peut aussi être utilisée avec du gravillon enrobé d'un liant à l'état visqueux, tel que du goudron. Dans ce cas, du fait que chaque gravillon peut coller à son voisin, en sortie du transporteur 33, il n'est plus aussi facilement projeté vers la bavette 41 mais, au contraire, tombe sensiblement verticalement en une nappe continue. On préfèrera donc, dans cette utilisation particulière, ôter les bavette 41 et contre-bavette 43. L'invention présente un avantage considérable pour cette utilisation. En effet, la nappe présente une épaisseur qui n'est déterminée que par la vitesse de défilement du tapis 36. Elle reste donc d'épaisseur sensiblement constante et régulière et peut, de plus, être ajustée par le simple réglage de la hauteur de la lame 38. L'invention permet donc d'obtenir une aire épandue dont la largeur et la place sont déterminées par l'ouverture et la fermeture des vannes 24, et dont l'épaisseur est indépendante de la vitesse du véhicule porteur et de la quantité de gravillons dans la benne 2. Le dispositif de l'invention est, en outre, facilement réglable en fonction de la granulométrie et des caractéristiques physiques du gravillon. REVENDICATIONS 1) Dispositif gravillonneur monté à l'arrière d'une benne basculante d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend une goulotte (22) de section rectangulaire s'étendant sur toute la largeur de la benne (2) du véhicule, l'entrée de ladite goulotte (22) étant en communication avec l'intérieur de ladite benne (2) par une fente (15) prévue sur l'arête inférieure à l'arrière de la benne (2), un transporteur (33) constitué de deux tambours (34, 35) relié par un tapis sans fin (36) de largeur au moins égale à celle de la goulotte (22) et qui reçoit sur son brin supérieur sensiblement horizontal le gravillon de la sortie de la goulotte (22) et l'amène en une couche d'épaisseur prédéterminée vers le tambour arrière (35) d'où il tombe au sol pour former sur la route une couche de gravillon d'épaisseur constante et une lame verticale (38) à déplacement sensiblement vertical placée en aval de la goulotte (22) au-dessus du brin supérieur du tapis (36), la hauteur de l'arête inférieure (40) de la lame (38) sur le tapis (36) du transporteur (33) déterminant l'épaisseur de la couche de gravillon arrivant au tambour arrière (35). 2) Dispositif gravillonneur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tapis (36) du transporteur (33) est entraîné par un des tambours (35 ou 34) du transporteur (33) couplé à un moteur (37) dont la vitesse de rotation est réglable. 3) Dispositif gravillonneur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la vitesse de rotation du moteur (37) qui entraîne le tapis (36) est asservie à celle du véhicule qui porte le dispositif gravillonneur. 4) Dispositif selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la lame (38) en aval de la goulotte (22) et servant à ajuster l'épaisseur de la couche de gravillons sur le tapis (36) a un profil en arc de cercle dont le centre, à l'arrière de ladite lame (38), constitue un axe (39) autour duquel pivote ladite lame (38) sous l'action d'un mécanisme de réglage. 5) Dispositif gravillonneur selon une des revéndications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend, sous l'orifice de sortie de la goulotte (22), des vannes (23) adjacentes entre elles et constituées chacune d'une trappe (24) en arc de cercle et d'un bras (25) se confondant avec le rayon inférieur de cet arc, chaque vanne (23) étant prévue pour pivoter autour d'un axe (26) placé au centre géométrique de ce cercle et au bout du bras (25) opposé à la trappe (24), chaque vanne (23) étant commandée individuellement par un vérin (27) à double effet pour obturer ou pas la sortie de la goulotte (22). 6) Dispositif gravillonneur selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque trappe (24) a un profil en forme de "U" renversé avec une âme (30) et deux ailes (31, 32), l'aile (31 ou 32) d'un "U" étant en contact avec celle (respectivement 32, 31) de la trappe (24) directement voisine. 7) Dispositif gravillonneur selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, dessous et à l'arrière du transporteur (33), sont prévues une bavette (41) et une contre-bavette (43) de longueur sensiblement égale à la largeur du tapis (36) du transporteur (33). 8) Dispositif gravillonneur selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le tapis (36) du transporteur (33) est en caoutchouc. 9) Dispositif gravillonneur selon une des revndications 1 à 7, caractérisé en ce que le tapis (36) du transporteur (33) est constitué d'au moins deux chaînes s'engrenant avec des roues dentées coaxiales et solidaires des tambours (34, 35) du transporteur (33) et de lattes métalliques tranversales de longueur au moins égale à la largeur de la goulotte (22), les lattes étant fixées à des maillons des channes.