Brevet FR2681353A1 — publié le 19930319

La présente invention a pour objet un dispositif de compactage pour engins tels que des engins à chaînes utilisables dans les travaux publics. Elle trouvera son application dans le domaine des travaux publics, du génie civil en particulier lors du compactage de matériaux tels que de la terre, du sable après l'opération de rebouchage de tranchées et/ou de fossés. Actuellement, la transmission des informations s'effectue notamment au moyen d'éléments enterrés tels que des câbles ou des fibres optiques insérés à l'intérieur d'une gaine protectrice. De même, la distribution de produits, tels que l'électricité, le gaz, l'eau, est réalisée par des câbles des conduits, des canalisations ou des tuyaux enterrés qui relient en réseau un centre de production ou de distribution aux consommateurs On utilise également des conduits oS des tuyaux placés dans le sol, dans une tranchée ou un fossé, dans d'autres secteurs d'activité tels que par exemple pour transporter des produits liquides ou granuleux ou pour drainer des sols. Dans toutes ces applications, il est nécessaire d'ouvrir une tranchée ou un fossé pour y placer l'élément à enterrer. Après avoir creusé une tranchée, et enterré le câble, la canalisation, le conduit, le tuyau ou tout autre élément approprié dans le sol, on rebouche la tranchée au moyen de terre, sable, gravier ou par tout autre matériau. Dès que la tranchée est rebouchée, on doit compacter ou tasser le sol pour qu'il retrouve une structure homogène assurant un maintien et une protection efficace de l'élément enterré. Actuellement, pour réaliser cette opération de compactage, après creusement, on connaît des dispositifs plus ou moins complexes et difficiles à mettre en oeuvre. On connaît notamment une pilonneuse de chantier à commande pneumatique dont l'alimentation en énergie peut par exemple être réalisée par un moteur thermique. Cette pilonneuse comporte un carter à l'intérieur duquel est monté un cylindre d'axe vertical présentant un piston et un orifice d'alimentation en air comprimé solidaire d'un patin de pilonnage. Ce dispositif présente l'inconvénient de devoir être déplacé sur le sol à compacter manuellement par une personne, ce qui est très fatiguant car ce dispositif est lourd et difficile à manier. De plus, son fonctionnement génère des secousses et des vibrations incessantes, associés à un bruit important, ce qui rend encore plus pénible les conditions de travail de la personne. Dans ces conditions, et pour remédier à ces inconvénients, les constructeurs d'engins ont développé d'autres types de dispositifs associés aux engins de travaux. On connaît, par exemple, un compacteur de tranchée associé à un ensemble de compactage qui comprend un châssis et une roue vibrante. Le châssis est équipé d'une attache propre à permettre son attelage au bras de travail d'un engin de travaux publics tels que par exemple une pelle hydraulique, une grue hydraulique, ou tout autre engin, en substitution au godet traditionnel. On connaît également un engin de travaux publics pour le remblaiement ou le compactage d'une tranchée qui comprend une roue pour compacter le fond d'une tranchée généralement très étroite. Des plaques, fixées autour du voile de la roue adaptent la largeur de la roue à celle de la tranchée. La roue est abaissable et relevable par un vérin pour tasser le sol à des profondeurs variables. L'utilisation de ces dispositifs présente de nombreux inconvénients. En effet, l'agencement de ces dispositifs de compactage sur des engins qui sur un chantier sont destinés normalement à d'autres fonctions tels que le creusement ou le chargement, nuit à l'avancement du chantier dans de bonnes conditions. Enfin, la mise en place sur ces engins de l'outil de compactage n'est pas toujours aisé car ils ne sont pas toujours standards. Il en résulte une perte de temps qui accroît le coût de l'opération et qui peut être préjudiciable pour la bonne marche du chantier dans des conditions correctes. Un autre inconvénient est que le coût d'utilisation horaire de ces engins est élevé, ce qui a pour conséquence de rendre l'opération de compactage onéreuse. Ainsi, les dispositifs manuels de tassement et de compactage sont d'un emploi pénible, et les dispositifs automatiques agencés sur des engins sont quant à eux d'un coût de mise en oeuvre élevé souvent incompatible avec celui de l'opération. Le but de la présente invention est de pallier aux inconvénients des techniques actuellement connues en fournissant un dispositif de compactage pour engins de travaux publics, tels que par exemple une trancheuse à chaîne, simple à mettre en oeuvre et pour un coût d'utilisation compatible avec celui de l'opération. Ceci est notamment obtenu grâce à une trancheuse à chaîne sur laquelle est agencé un dispositif de dammage et de compactage dont le mouvement d'entraînement est assuré par une chaîne qui présente une conformation appropriée. Un autre but de la présente invention est de fournir un compactage homogène et régulier du sol de la tranchée grâce à un ajustement de l'inclinaison des moyens pour compacter. Un avantage de la présente invention est de proposer un dispositif simple et robuste dont la vitesse et la fréquence de déplacement des moyens de compactage est réglable. Un autre avantage de la présente invention est de fournir un dispositif de compactage dont la profondeur de travail est réglable. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la descripton qui va suivre qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif. Selon l'invention, le dispositif de compactage pour engins de travaux publics, tels que des engins à chaîne, comprenant des moyens d'entraînement, tels que notamment un moteur hydraulique, et des moyens pour compacter présentant une plaque de compactage, caractérisé en ce qu'il comprend - des moyens pour générer, par la chaîne, un mouvement de va et vient selon une vitesse et une fréquence déterminées et réglables - des moyens pour transmettre le mouvement à la plaque de compactage. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée des dessins en annexe qui en font partie intégrante. La figure 1 est une vue schématique d'un engin de travaux publics équipé d'un dispositif conforme à l'invention en position d'utilisation. La figure 2 est une vue schématique en coupe qui illustre un dispositif conforme à l'invention. La figure 3 est une vue schématique qui montre un détail de la chaîne d'entraînement associée au galet conforme à l'invention. La présente invention a pour objet un dispositif de compactage pour engin de travaux publics tels qu'une trancheuse à chaîne. Elle trouvera son application dans le domaine des travaux publics, du génie civil, des travaux de drainage en général et dans tous les domaines où il est nécessaire de tasser et de dammer un sol. La figure 1 schématise un dispositif 1 conforme à la présente invention installé sur un engin 2 de chantier tel qu'une trancheuse à chaîne. Cet engin 2 permet d'assurer le support et le déplacement du dispositif 1 de compactage durant son transport et au cours du travail ainsi que de fournir une énergie nécessaire à son fonctionnement pour le compactage et le tassement du sol. Le dispositif 1 conforme à l'invention comprend une chaîne 3 et des moyens pour compacter tels qu'une plaque de compactage 4. Cette chaîne 3 est mise en mouvement le long d'une flèche 5 d'un type connu par l'homme du métier entre deux galets et/ou pignons 6 et 7 dont l'un 6 est motorisé. L'entraînement du galet 6 est assuré par un moteur hydraulique alimenté par un fluide sous pression provenant de l'engin 2. La chaîne 3 présente, comme plus particulièrement illustrée à la figure 3, des maillons 8 qui sont fixés par des moyens faciles à mettre en place et/ou à enlever pour permettre les modifications de la longueur de la chaîne 3 lorsque cela est nécessaire. Ces moyens peuvent être par exemple des attaches rapides connues pour des chaînes de ce type. Selon l'invention, le dispositif 1 comporte - des moyens 9 pour générer, par la chaîne 3, un mouvement de va et vient selon une vitesse et une fréquence déterminées et réglables, - des moyens 10 pour transmettre le dit mouvement à la plaque de compactage 4, Les moyens 9 pour générer le mouvement sont constitués par la chaîne 3 qui comporte des maillons 8 présentant une succession régulière d'éléments 11-12 de forme déterminée. A cet effet, les maillons 8 comportent des éléments 11 ayant un profil de forme concave, et des éléments 12 ayant un profil de forme convexe. Les éléments 11 et 12 sont montés régulièrement et alternativement le long de la chaîne 3 pour présenter une configuration de forme appropriée Le profil et les dimensions des éléments 11 et 12 sont variables, car comme illustré à la figure 2, la distance d "crête à crête" ainsi que l'amplitude A sont adaptées pour assurer une fréquence et une vitesse de vibration donnée. En outre, plus la distance d "crête à crête" sera faible, plus la fréquence de vibration sera importante et inversement. De même, plus l'amplitude A du profil sera élevée, plus l'amplitude du mouvement sera importante et inversement. Les éléments 11 et 12 de la chaîne 3 passent alternativement sur un galet circulaire d'entraînement 13. Cette succession de passages des éléments 11 et 12 c'est-àdire de "bosses" et de "creux" sur le galet 13 génère un déplacement de celui-ci qui crée un mouvement alternatif vibratoire de va et vient dont la fréquence et la vitesse sont ajustées et réglées. Le galet 13 présente une face externe, ici non dentée, qui permet la communication du mouvement. Sous l'action du contact successif des éléments 11 et 12, le galet 13 se déplace en translation verticale selon un mouvement alternatif de va-et-vient depuis une position P1 supérieure, telle que représentée à la figure 3, lorsque le galet est en contact avec l'élément 11, jusqu'à une position P2 inférieure telle qu'illustrée à la figure 3 lorsqu'il est en contact avec l'élément 12. Le pas de la chaîne 3 ainsi que la vitesse d'entraînement de la chaîne 3 sont également des facteurs qui influencent sur la fréquence du mouvement. C'est la raison pour laquelle, ils sont ajustables afin d'assurer un fonctionnement optimal du dispositif 1 quelle que soit la nature du compactage et la vitesse de réalisation de l'opération. Par ailleurs, l'amplitude du mouvement est également fonction du diamètre du galet d'entraînement 13. On utilise donc un galet 13 approprié en fonction des besoins et du résultat recherché et en particulier de la nature du compactage. En se référant à la figure 2, on voit que le galet 13 est associé à l'extrémité supérieure de moyens 10 pour transmettre le mouvement. Les moyens 10 sont constitués par un corps 15 d'un piston 16 qui transmet le mouvement à des moyens de compactage 4 tels qu'une plaque de compactage qui est solidaire de son extrémité inférieure Le galet 13 et le piston 16 sont placés à l'intérieur d'un carter 17 dont l'orientation par rapport à l'horizontale du sol est réglable par un vérin 18 autour d'un axe 19. L'axe 19, est solidaire de la partie supérieure du carter 17. Un galet tendeur 20 qui assure le guidage et la tension de la chaîne 3 est également monté articulé autour de l'axe 19. Cette disposition de l'axe 19 offre l'avantage de permettre un ajustement rapide de l'inclinaison du dispositif 1 et donc de la plaque de compactage 4 par rapport à l'horizontale. Ce réglage de la position du carter 17, et donc du dispositif de compactage 1, selon l'invention, autorise un fonctionnement incliné de la plaque de compactage 4 afin qu'elle travaille dans des conditions optimum de rendement et d'efficacité en toute circonstance d'utilisation. En outre, la modification de l'inclinaison du dispositif 1 peut être réalisée facilement sans entraîner de modification de branchement ou autre et par conséquent cette opération est facile à réaliser sur un chantier. Il en résulte qu'elle permet une adaptation rapide et coordonnée de la plaque de compactage 4 en fonction de l'évolution de la conformation du sol à compacter et à tasser. Cette adaptation assure un travail homogène et régulier réalisé puisqu'il est réalisé selon le meilleur angle d'attaque possible. Une partie de la masse de l'engin 2 est transmise par le dispositif 1 par l'intermédiaire de la flèche 5 à la plaque de compactage 4. Cette transmission favorise une action efficace de la plaque sur le sol et fournit un compactage homogène et régulier en toute circonstance. Ceci est avantageux notamment lorsque la nature du sol impose qu'il soit tasser fermement pour le compacter. Le long du corps 15 du piston 16 est assujetti un organe élastique, tel que notamment un ressort 22 dont l'élasticité et le coefficient d'amortissement sont adaptés pour permettre un rappel de la tête 23 du piston 16 dès que celle-ci est en position basse. La tête du piston 23 comporte également un amortisseur 24 qui a pour fonction de limiter les bruits inhérents aux à-coups successifs. De plus, dans un mode de réalisation avantageux, on dissocie la fonction de réglage de la profondeur de travail et la fonction de réglage de l'inclinaison de la flèche 5, ce qui permet de placer le dispositif 1 dans toutes les conditions de travail. Cette dissociation est possible grâce à l'indépendance des moyens de réglage de la profondeur du travail et des moyens de réglage de l'inclinaison du dispositif de compactage. D'autres mises en oeuvre de la présente invention, à la portée de l'homme du métier, auraient pu être également etre envisagées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS I. Dispositif (1) de compactage, adaptable sur un engin (2) de travaux publics tel qu'un outil à chaîne (3) comprenant des moyens d'entraînement, tels que notamment un moteur hydraulique, et des moyens pour compacter équipés d'une plaque de compactage (4), caractérisé en ce qu'il comprend - des moyens (9) pour générer, par la chaîne (3), un mouvement de va et vient selon une vitesse et une fréquence déterminées et réglables - des moyens (10) pour transmettre le dit mouvement à la plaque de compactage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (18) pour régler l'inclinaison de la plaque de compactage (4). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens (18) pour régler l'inclinaison sont constitués par un vérin. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (9) pour générer le mouvement sont constitués par une chaîne (3) qui comporte des maillons (8) présentant une succession régulière d'éléments (11) de profil concave et d'éléments (12) de profil convexe qui entraînent un galet (13) de transmission afin de générer un mouvement alternatif de va et vient. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (10) pour transmettre le mouvement sont constitués par un piston (16) placé à l'intérieur d'un carter (17) dont l'une des extrémités du corps (15) est solidaire du galet (13) d'entraînement et dont l'autre extrémité du corps (15) est assujettie à la plaque de compactage (4). 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments (11-12) des maillons (8) de la chaîne (3) présentent un profil variable afin de réguler la fréquence et la vitesse des mouvements. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le carter (17) présente un axe (19) d'articulation commun avec un galet tendeur (20) de la chaîne (3). 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un ressort (22) est assujetti le long du corps (15) du piston (16). 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un amortisseur (24) solidaire de l'une des extrémités du corps (15) du piston (16).