Brevet FR2718668A1 — publié le 19951020

CENTRALE A BETON TRANSPORTABLE La présente invention concerne une centrale à béton transportable, ayant une position de transport et une position de service, comportant un châssis de base agencé pour être posé au sol en position de service, un module de malaxage monté sur le châssis de base, et un silo raccordé au châssis de base de façon à pouvoir basculer entre une position de transport horizontale et une position de service verticale sous l'action de moyens de commande motorisés. A l'heure actuelle, dans le domaine des chantiers moyens correspondant à environ deux à quatre mois de gros oeuvre, les centrales mobiles de fabrication de béton peuvent difficilement rivaliser avec les livraisons de béton fabriqué dans des centrales fixes, parce qu'il n'existe pas de centrales mobiles qui soient à la fois performantes quant à la production et peu coûteuses quant au transport, au montage et au démontage sur le site de production. Pour qu'une centrale à béton puisse assurer une capacité de production relativement importante, il lui faut des moyens d'alimentation capables de fournir au malaxeur un débit suffisant de granulats et de ciment. Le stock de granulats se trouve généralement à côté de la centrale transportable. Par contre, il est avantageux que le silo à ciment soit intégré à la centrale, afin de permettre un montage rapide, mais il s'agit d'un élément volumineux qui pose des problèmes de transport. C'est pourquoi il était proposé divers types de centrales transportables où le silo (qui peut être en fait un bloc de plusieurs silos juxtaposés) bascule jusqu' à une position horizontale proche du sol pour le transport. La demande de brevet européen nO 0 509 881 décrit une telle centrale à béton transportable, dont le silo est articulé au châssis de base dans lequel est monté le malaxeur. Cet ensemble est transporté sur une remorque spéciale, dont le train arrière a une suspension réglable en hauteur pour pouvoir déposer le châssis au sol lors du montage et le soulever lors du démontage. Par ailleurs, la remorque est équipée de deux vérins hydrauliques qui produisent le basculement du silo et qui sont emportés par la remorque après le montage de la centrale. Malgré son montage rapide, une telle centrale présente différents inconvénients importants. Elle exige une remorque de camion de grande taille et spécialement équipée, donc coûteuse, qui ne peut généralement pas servir à un autre usage. Par ailleurs, comme le module de malaxage se trouve pratiquement au niveau du sol, il délivre le béton à une hauteur trop faible pour pouvoir le déverser directement dans un véhicule ou dans une benne de transport. Dans un tel cas, il faut faire usage de machines supplémentaires, par exemple d'une trémie basculante, qui retarde la production et doit être amenée séparément sur le chantier. La présente invention a pour but d'éviter les inconvénients mentionnés ci-dessus, en mettant à la portée des chantiers moyens une centrale à béton autonome et transportable, susceptible d'être montée, démontée et transportée d'une manière rapide et peu coûteuse. Dans ce but, l'invention concerne une centrale à béton du genre indiqué plus haut, caractérisée en ce que le module de malaxage est mobile en hauteur sur le châssis de base, entre une position de transport abaissée et une position de service surélevée, et en ce que le silo est raccordé au châssis de base et au module de malaxage par une liaison cinématique articulée associée aux moyens de commande motorisés, de sorte que, sous l'action desdits moyens de commande, le module de malaxage et le silo effectuent en même temps leurs mouvements respectifs pour passer de la position de transport à la position de service. Grâce à cette construction, la centrale constitue un ensemble qui peut être transporté en un bloc, puis déployé par ses propres moyens jusqu'à la position de service, dans laquelle la position du module de malaxage est suffisamment élevée pour qu'on puisse placer sous celui-ci un véhicule ou une benne pour le transport du béton, comme on le fait dans les centrales fixes. Cela permet aussi d'installer une trémie tampon dans ce module, pour recevoir plusieurs gâchées de béton avant de charger un véhicule. Quand on replie la centrale pour la transporter, le module de malaxage redescend en même temps que le silo jusqu'à un niveau compatible avec le gabarit des transports routiers. En outre, la liaison cinématique articulée entre les trois modules principaux de la centrale assurent une rigidité suffisante pour permettre de transporter l'ensemble sans recourir à un véhicule de grande dimension, comme on le verra plus loin. De préférence, le silo comporte au moins une paire de roues pour s'appuyer au sol dans la position de transport. De son côté, le module de malaxage comporte, à sa face inférieure, un organe de support agencé pour être couplé à un véhicule dans la position de transport, notamment à un tracteur à sellette. Selon un mode de réalisation préférée, le module de malaxage est monté sur le châssis de base de manière à coulisser verticalement. De préférence, la liaison cinématique comporte un quadrilatère déformable dans un plan vertical, où deux côtés opposés du quadrilatère sont formés par des bielles liées par des articulations au châssis de base et à des jambes du silo. Dans une forme de réalisation particulière, les jambes du silo comprennent une paire de jambes avant, situées du côté du module de malaxage et liées à celui-ci par une articulation, et une paire de jambes arrière situées du côté opposé au module de malaxage. Les jambes arrière peuvent être liées au module de malaxage par une articulation et être séparables du silo, auquel elles sont fixées seulement dans la position de service. Cela permet de rapprocher ces jambes dans la position de transport, pour réduire leur encombrement. Les moyens de commande motorisés peuvent comporter avantageusement une paire de vérins hydrauliques parallèles reliant chacun deux points de la liaison cinématique articulée. De préférence, l'un des deux points se trouve sur une jambe avant et l'autre sur une jambe arrière du silo. Le silo peut comporter, dans sa partie inférieure en position de service, deux cônes de sortie séparés par un espace libre dans lequel sont placés des organes de la centrale dans la position de transport, notamment un organe d'alimentation en granulats. La centrale peut comporter en outre un élévateur à granulats comprenant des rails divisés en deux parties qui sont fixées respectivement au châssis de base et au module de malaxage, ces deux parties étant disposées bout à bout dans la position de service. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront mieux dans la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue latérale d'une centrale à béton transportable selon l'invention, dans sa position de service, - la figure 2 est une vue frontale de la centrale suivant la flèche II de la figure 1, - la figure 3 est une vue latérale de la centrale dans une position intermédiaire entre la position de service et la position de transport, - la figure 4 est une vue agrandie en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3, et - la figure 5 est une vue latérale de la centrale dans sa position de transport, où elle est prête à être attelée à un tracteur à sellette. La centrale à béton illustrée par les figures 1 à 5 se compose de trois modules principaux, à savoir un châssis de base 1, un module de malaxage 2 et un silo 3, qui sont raccordés les uns aux autres par une liaison cinématique articulée 4 comprenant une paire de vérins hydrauliques 5. L'actionnement des vérins 5 permet de déplacer simultanément le module de malaxage 2 et le silo 3 pendant que le châssis de base 1 repose sur le sol 6, pour passer de la position de transport à la position de service et vice-versa. Le châssis 1 comporte un cadre d'assise 10 en profilés métalliques, destiné à être posé sur un sol horizontal et équipé, à son extrémité proche du module de malaxage 2, de deux crics manuels 11, dont l'utilité apparaîtra plus loin. Sur le cadre 10 sont fixés deux poteaux avant 12, un bâti arrière 13 supportant une trémie à granulats 14, et deux rails inférieurs 15 d'un élévateur à granulats équipés d'un chariot à godet basculant 16 (parfois appelé "skip"). Le bâti arrière 13 sert aussi à l'accrochage d'un convoyeur à granulats 17 du genre appelé communément "rayon raclant", qui ramasse des granulats stockés sur le sol 6 autour de la centrale et les déverse dans la trémie 14 qui les déverse ensuite dans le godet 16. Ce type de convoyeur est connu en soi et n'a pas besoin d'être décrit en détail ici. Il est transporté avec la centrale comme on le décrira plus loin. Par ailleurs, le châssis de base 1 est équipé de quatre patins stabilisateurs escamotables 18, qui se fixent aux poteaux 12 et s'appuyent sur le sol 6. Eventuellement, le châssis peut encore être équipé d'un réservoir d'eau 19 offrant une alimentation de secours. Le module de malaxage 2 est pourvu d'un châssis métallique triangulé 21 comprenant deux tubes verticaux 22 qui peuvent coulisser suivant la double flèche A sur les poteaux avant 12 du châssis de base. En avant des tubes 22, c'est-à-dire à gauche dans les figures 1, 3 et 5, le châssis 21 supporte un ensemble classique de malaxage de béton, comprenant un malaxeur 23 à axe vertical, une trémie 24 de pesage du ciment amené du silo 3 par une ou plusieurs vis d'alimentation 25, une trémie 26 de sortie du béton, une paire de rails supérieurs 27 et le treuil 28 de l'élévateur à granulats, les organes habituels (non représentés) d'alimentation en eau et de commande, ainsi qu'une plate-forme de travail 29 pour un opérateur. En arrière des tubes coulissants 22, le châssis 21 comporte encore, le long de chaque côté de la centrale, deux bras 30 et 31 formant un triangle rigide dont le sommet porte une articulation 32. Au milieu de la face inférieure du module de malaxage 2, il est prévu un organe de support 33 dont la fonction apparaîtra plus loin. Le silo 3 est une construction métallique rigide comportant, dans le cas présent, deux cellules séparées par une cloison verticale médiane, pour recevoir le cas échéant deux sortes de ciment, ou du ciment et une charge pulvérulente. Chaque cellule se termine vers le bas par un cône de sortie 34 raccordé à l'une des vis d'alimentation 25 en deux points éloignés l'un de l'autre, de sorte qu'un espace libre 35 est disponible entre les deux cônes 34 pour recevoir le convoyeur 17 dans la position de transport. Au sommet du silo sont montées deux roues à pneu 36 qui roulent sur le sol pour le transport, comme le montre la figure 5. Dans la position de service, le silo 3 est supporté par quatre jambes verticales faisant partie de la liaison cinématique articulée 4, à savoir une paire de jambes avant 40, fixées chacune à l'un des cônes de sortie 34, et une paire de jambes 41 dont chacune est fixée bout à bout, d'une manière démontable, à un montant arrière 42 du silo. Les deux jambes arrière 41 sont reliées par un tube de torsion (non reprenté) garantissant leur parallélisme. Ci-dessous, on décrira les jambes 40, 41 et la liaison cinématique 4 d'un seul côté de la centrale, les deux côtés étant parfaitement symétriques l'un de l'autre. La jambe avant 40 est liée par une articulation 43 au châssis 21 du module de malaxage 2. Son extrémité inférieure est liée par une articulation 44 à une extrémité d'une barre oblique 45 et à l'extrémité supérieure d'une bielle avant 46 dont l'extrémité inférieure est liée au châssis de base 1 par une articulation 47. De manière analogue, la jambe arrière 41 du silo est liée au châssis 21 du module de malaxage par l'articulation 32. Son extrémité inférieure est liée par une articulation 48 à l'autre extrémité de la barre oblique 45 et à une extrémité supérieure d'une bielle arrière 49 dont l'extrémité inférieure est liée au châssis de base 1 par une articulation 50. Les deux bielles 46 et 49 sont parallèles et de même longueur, de sorte qu'elles définissent un premier parallélogramme déformable dont les sommets sont les articulations 44, 47, 48 et 50. De même, un second parallélogramme déformable a pour sommets les articulations 32, 43, 44 et 48. Il en résulte que le châssis 21 du module de malaxage conserve toujours son assiette horizontale pendant qu'il coulisse le long des montants 12 du châssis de base. Pour commander ce mouvement, chaque vérin 5 est monté par une articulation 51 sur une plaque de support 52 fixée à la jambe arrière 41, tandis que sa tige 53 est raccordée par une articulation 54 à une plaque de support 55 fixée à la jambe avant 40 et au cône de sortie 34 du silo. Cette disposition a l'avantage de réduire l'encombrement du vérin dans la position de service, où il est fortement incliné et n'est pas trop près du sol, ainsi que dans la position de transport où il est moins incliné et occupe un espace mort sous le silo. La figure 3 montre plus clairement le fonctionnement de la liaison cinématique articulée 4, au cours du montage ou du démontage de la centrale. Dans la position représentée, on remarque que la jambe arrière 41 et le montant fixe 42 du silo se chevauchent légèrement, tout en restant toujours parallèles. C'est pourquoi le montant 42 a un profil transversal en U dans lequel s'emboîte la jambe 41, commme on le voit dans la figure 4. Dans la position de service, ces deux éléments sont assemblés au moyen d'une ou plusieurs chevilles transversales 56. La figure 3 montre également que la centrale est stable longitudinalement sur son châssis de base 1 pendant la manoeuvre de montage ou de démontage, qui peut donc s'effectuer sans l'aide d'un engin extérieur. En référence à la figure 5, une fois que le module de malaxage 2 et le silo 3 ont été abaissés lors du démontage, les roues 36 reposent sur le sol 6. On peut mettre alors la centrale dans sa position de transport en soulevant légèrement le châssis de base 1 au moyen des crics 11. Afin de réduire l'encombrement vertical du module de malaxage, on démonte ou l'on rabat certains organes accessoires visibles dans la figure 1, en particulier les vis d'alimentation 25, le treuil 28 de l'élévateur à granulats et la partie inférieure de la trémie de sortie 26. A ce stade, on peut engager un tracteur à sellette du type usuel au-dessous du module de malaxage 2 et abaisser les crics 11 pour engager le support 33 dans la sellette du tracteur. La centrale est alors transportable en bloc comme un véhicule du type semi-remorque. Les opérations de montage se déroulent dans l'ordre inverse et ne nécessitent pas non plus l'assistance d'un engin extérieur. La description qui précède montre que la présente invention fournit une centrale transportable autonome, susceptible d'être montée et démontée d'une manière rapide et sûre et d'être transportée sans recours à un engin spécial. De plus, la centrale est capable d'offrir des performances analogues à celles d'une centrale fixe et en particulier de charger directement le béton dans des engins de transport se plaçant directement au-dessous du malaxeur. En conséquence, une telle centrale est susceptible de fabriquer sur le chantier du béton à un prix inférieur à celui du béton livré par des centrales fixes. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit ci-dessus, mais elle s'étend à toute modification ou variante évidente pour un homme du métier. Revendications 1. Centrale à béton transportable, ayant une position de transport et une position de service, comportant un châssis de base (1) agencé pour être posé au sol en position de service, un module de malaxage (2) monté sur le châssis de base, et un silo (3) raccordé au châssis de base de façon à pouvoir basculer entre une position de transport horizontale et une position de service verticale sous l'action de moyens de commande motorisés, caractérisée en ce que le module de malaxage (2) est mobile en hauteur sur le châssis de base (I), entre une position de transport abaissée et une position de service surélevée, et en ce que le silo (3) est raccordé au châssis de base et au module de malaxage par une liaison cinématique articulée (4) associée aux moyens de commande motorisés (5), de sorte que, sous l'action desdits moyens de commande, le module de malaxage et le silo effectuent en même temps leurs mouvements respectifs pour passer de la position de transport à la position de service. 2. Centrale selon la revendication 1, caractérisée en ce que le silo (3) comporte au moins une paire de roues (36) pour s' appuyer au sol dans la position de transport. 3. Centrale selon la revendication 2, caractérisée en ce que le module de malaxage (2) comporte, à sa face inférieure, un organe de support (33) agencé pour être couplé à un véhicule dans la position de transport, notamment à un tracteur à sellette. 4. Centrale selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le module de malaxage (2) est monté sur le châssis de base (I) de manière à coulisser verticalement. 5. Centrale selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la liaison cinématique (4) comporte un quadrilatère déformable dans un plan vertical, où deux côtés opposés du quadrilatère sont formés par des bielles (46, 49) liées par des articulations au châssis de base et à des jambes du silo. 6. Centrale selon la revendication 5, caractérisée en ce que les jambes du silo comprennent une paire de jambes avant (40), situées du côté du module de malaxage (2) et liées à celui-ci par une articulation (43), et une paire de jambes arrière (41) situées du côté opposé au module de malaxage. 7. Centrale selon la revendication 6, caractérisée en ce que les jambes arrière (41) sont liées au module de malaxage par une articulation (32) et sont séparables du silo (3), auquel elles sont fixées seulement dans la position de service. 8. Centrale selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de commande motorisés comportent une paire de vérins hydrauliques parallèles (5) reliant chacun deux points (51, 54) de la liaison cinématique articulée. 9. Centrale selon les revendications 7 et 8, caractérisée en ce que l'un des deux points (54) se trouve sur une jambe avant (40) et l'autre (51) sur une jambe arrière (41) du silo. 10. Centrale selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le silo (3) comporte, dans sa partie inférieure en position de service, deux cônes de sortie (34) séparés par un espace libre (35) dans lequel sont placés des organes de la centrale dans la position de transport, notamment un organe d'alimentation en granulats (17). 11. Centrale selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un élévateur à granulats comprenant des rails (15, 27) divisés en deux parties qui sont fixées respectivement au châssis de base et au module de malaxage, ces deux parties étant disposées bout à bout dans la position de service.