Brevet FR2725932A1 — publié le 19960426

OUTILLAGE ADAPTABLE A L'EXIREMITE DU BRAS ARTICULE D'UN ENGIN DE TRAVAUX PUBLICS ET PERMETTANT D'ASSURER LA FINITION DE PAROIS, VOUTES BIZOU SOLS D'OUVRAGES DIVERS. La présente invention a trait à un appareillage destiné à assurer la finition (rabotage, surfaçage) des parois, voutes et/ou sols d'ouvrages divers, en béton, bitume ou autres matériaux, et plus particulièrement les parois moulées verticales sur lesquelles se sont formées des aspérités plus ou moins importantes lors de la mise en place du béton et des armatures métalliques. Dans la suite de la description, l'outillage conforme à l'invention sera désigné par l'expression "raboteuse". A ce jour, pour réaliser la finition des parois d'ouvrages en béton, tels que notamment parkings et locaux souterrains, tunnels.., comportant des aspérités plus ou moins importantes, on fait appel à des outillages exerçant un choc tel que par exemple marteau-piqueur pneumatique, marteau brise-roche hydraulique. De tels outillages ne donnent cependant pas satisfaction par le fait qu'ils sont susceptibles d'entraîner une détérioration plus ou moins importante aux ouvrages. Il a également été proposé d'utiliser des outillages se présentant sous la forme d'un tambour rotatif apte à être monté à l'extrémité du bras articulé d'un engin de travaux publics, et dont la surface est équipée d'outils en forme de "doigt", rigides, et résistants aux chocs. Ce tambour entraîné en rotation contre la surface de la paroi est déplacé par l'intermédiaire du bras articulé d'un engin de travaux publics (pelle notamment), permet donc d'éliminer les irrégularités de surface que comporte la paroi. Un tel ensemble n'est cependant pas adapté pour assurer la finition dans les angles formés entre deux parois consécutives, et surtout implique pour sa mise en oeuvre l'utilisation d'engins de gros gabarit. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un nouveau type d'outillage également adaptable à l'extrémité du bras articulé d'un engin de travaux publics, qui permet de résoudre ces problèmes, mais surtout autorise la finition tant de parois verticales que de parois horizontales (sol ou plafond), mais également la finition de surfaces courbes (voute d'un tunnel par exemple). Par ailleurs, l'appareillage conforme à l'invention élimine tous risques de détérioration de l'ouvrage traité en éliminant les vibrations et chocs que produisent les solutions antérieures, tout en étant par ailleurs nettement moins bruyant. D'une manière générale, l'outillage conforme à l'invention se présente sous la forme d'un ensemble adaptable à l'extrémité du bras articulé d'un engin de travaux publics, ledit ensemble comprenant des moyens de fixation à l'extrémité du bras, au lieu et place de l'outil (pelle par exemple) normalement utilisé sur l'engin, et qui supportent un ensemble de travail proprement dit comportant une pluralité d'outils déplaçables contre la surface à traiter et aptes à entraîner l'arrachement des protubérances et à assurer le ponçage de cette dernière. L'outillage conforme à l'invention se caractérise en ce que: - les moyens de fixation à l'extrémité du bras de l'engin permettent une orientation dans un plan vertical sous l'action des vérins de commande des éléments articulés constituant ledit bras; - les outils de l'ensemble de travail sont montés sur un plateau support entraîné en rotation parallèlement à la surface à traiter et agissent contre cette dernière simultanément, en ayant un angle d'attaque en biais par rapport à ladite surface, ledit ensemble étant orientable angulairement par rapport à une platine fixe du bloc de fixation sur le bras de l'engin. L'entraînement en rotation de l'ensemble de travail peut être réalisé indifféremment soit par l'intermédiaire d'un moteur thermique, soit par l'intermédiaire d'un moteur électrique. Cependant, il est avantageux de réaliser cet entraînement par l'intermédiaire d'un moteur hydraulique pouvant être alimenté par le circuit de fluide auxiliaire de la pelle hydraulique sur laquelle est fixée la raboteuse. Le type d'engin déterminera le type de moteur nécessaire au meilleur fonctionnement de la raboteuse. Par ailleurs, le débit de fluide et de pression que le système hydraulique doit fournir, doit être tel que le moteur tourne à une vitesse qui ne détériore pas l'élément actif (bille de tungstène) de chaque outil. Enfin, les outils que comporte le plateau actif sont répartis sur ce dernier de manière à éviter toute vibration. Si ces outils peuvent être répartis concentriquement à la surface du plateau support, selon une forme préférentielle de réalisation, la répartition des outils se fera selon une spirale, et de préférence une double spirale partant du centre du plateau support vers l'extérieur. L'invention et les avantages qu'elle apporte sera cependant mieux comprise grâce à l'exemple de réalisation qui suit, donné à titre indicatif et non limitatif et qui est illustré par les schémas annexés dans lesquels - les figures 1, 2 et 3 sont des vues d'ensemble d'un engin de travaux publics équipé d'un outillage conforme à l'invention montrant la manière dont ce dernier travaille lors du traitement d'une voute ou plafond (figure 1), du sol (figure 2) et des parois verticales (figure 3) d'un ouvrage; - la figure 4 est une vue de détail, en coupe partielle, montrant la structure et la manière dont fonctionne un outillage conforme à l'invention; - la figure 5 est une vue frontale montrant, de manière schématique, la répartition des organes actifs à la surface du plateau support;; - la figure 6 est une vue schématique éclatée d'un outil que comporte un appareillage conforme à l'invention. En se reportant aux schémas annexés, l'outillage conforme à l'invention se présente sous la forme d'un ensemble, désigné par la référence générale (1) adaptable à l'extrémité du bras (2) d'un engin de travaux publics, et ce au lieu et place de l'outil (godet par exemple) normalement utilisé sur ledit engin. Un tel appareillage comprend essentiellement des moyens (3) de fixation à l'extrémité du bras et qui supportent un ensemble de travail proprement dit (4). Dans la suite de la description, l'invention sera décrite pour un appareillage monté sur un engin de type "pelle", dont le bras comporte deux éléments (33,34) articulés entre eux et commandés par des vérins (37,38), l'outil qui est remplacé par l'appareillage conforme à l'invention, étant commandé par un vérin (39) agissant sur des biellettes (40,41) permettant d'orienter angulairement ledit outil par rapport à l'extrémité du bras. Par ailleurs, le bras peut également être orienté dans un plan horizontal par l'intermédiaire d'un vérin (36) (voir figures 2 et 3). En se reportant aux schémas annexés, et plus particulièrement à la figure 4, l'ensemble conforme à l'invention peut donc être subdivisé en deux sous-ensembles, à savoir d'une part les moyens de fixation (3) à l'extrémité du bras et les moyens de travail proprement dit (4) monté également sur ces moyens de fixation (3). D'une manière générale, les moyens ou bloc de fixation (3) comprennent d'une part deux oreilles (5), parallèles, comportant des orifices pour le passage d'axes (6) afin d'assurer le montage sur le bras (34) et à l'extrémité de la biellette (40). Ces deux oreilles (5) sont montées, par exemple par soudure, sur un plateau ou platine circulaire (7), lequel servira de support aux moyens de travail proprement dits (4) comme cela sera vu dans la suite de la description. Un tel montage à l'extrémité permet donc d'orienter l'ensemble de travail dans un plan vertical par simple actionnement des vérins (37,38,39). Sur la platine fixe (7), est monté l'ensemble de travail proprement dit (4). Ce montage est réalisé par l'intermédiaire d'un bloc support comprenant une platine (8) et des moyens de fixation sur le corps ou boitier (10) de l'ensemble (4). La platine (8) supportant l'ensemble comporte des orifices régulièrement espacés les uns des autres, par exemple tous les dix degrés, permettant de pouvoir régler l'orientation de l'ensemble de travail par rapport à l'axe longitudinal du bras (voir figure 3). Le blocage dans une telle position est obtenu par l'intermédiaire d'un axe de verrouillage (11). Les platines (7) et (8) sont reliées entre elles par un moyeu (13) freiné par une rondelle (14) à l'aide de vis (15). Grâce à un tel montage à l'extrémité du bras, il est donc possible d'obtenir non seulement une orientation dans un plan vertical de l'ensemble de travail (4) par déplacement angulaire des éléments formant les bras, et également une orientation latérale de l'ensemble de travail par le pivotement de la platine orientable (8) par rapport à la platine fixe (7). L'ensemble de travail proprement dit (4) a la structure suivante. Il est constitué essentiellement par un moteur hydraulique (M) fixé par un couvercle (21) sur le boitier (10). L'arbre (20) du moteur s'introduit dans le moyeu (22) sur lequel est fixé à l'aide de vis (36) un accouplement élastique (23). Ce dernier est destiné à assurer la protection du moteur contre tous chocs circulaires éventuels. L'accouplement est flasqué à l'aide de vis (24) sur le moyeu (25). Le moyeu (25) est solidaire de l'arbre par un mécano-soudure (26). L'arbre (50) est claveté (27) pour entraîner le moyeu (41) dans un mouvement circulaire. Le montage "moyeu-arbre" est centré par deux roulements coniques (28,29) à l'intérieur du bloc carter (10). La graisse des roulements est retenue par deux bagues (31). Sur le moyeu (41), est monté l'ensemble de travail proprement dit. Cet ensemble de travail est constitué essentiellement par un plateau (32) fixé au moyeu (41) à l'aide de vis (33). A la surface de ce plateau, sont montés, par exemple par soudure, une pluralité d'outils ou organes actifs (34) dont la structure et la manière dont ils sont disposés en surface, ressort des figures 5 et 6. Un écrou (40) est vissé à l'extrémité de l'arbre (50) et permet de solidariser l'ensemble moyeu (41)/roulements (28,29). Un contre écrou borgne (51) permet de contrefreiner l'écou (40) et protège l'extrémité de l'arbre (50) contre des chocs éventuels. D'une manière générale, ces outils (34) se composent d'un porteoutil (35) comportant un alésage (36) qui est monté à la surface du plateau (32), de manière à former un angle d'attaque or, en général de l'ordre de 450, avec la surface à traiter lorsque le plateau est maintenu parallèlement à cette dernière. L'élément actif (37) de l'outil est monté libre en rotation à l'intérieur du porte-outil (35) et est verrouillé dans l'évidement (36) par l'intermédiaire d'un ressort demi-lune (39). L'élément actif (37) étant une pièce d'usure puisqu'il se trouve en permanence en contact avec le matériau à raboter, une bille en carbure de tungstène (38) est coulée à son extrémité pour limiter cette usure. En général, un tel outillage travaille à sec mais il est éventuellement possible de procéder à une légère humidification en cas de dégagement important de poussière. Par ailleurs, en se reportant toujours à la figure 5, les outils (34) sont montés à la surface du plateau (32), de préférence sous la forme d'une hélice et avantageusement d'une double hélice. Une telle disposition permet un meilleur équilibrage de l'ensemble et un "rabotage" plus efficace. En se reportant aux figures 1 et 2, un tel appareillage peut donc travailler aussi bien pour raboter une voute (figure 1) que le sol (figure 2), puisque par le réglage des platines (7,8), il est possible d'effectuer un demi -tour. Il est également possible, en inclinant l'outil de travail par rapport au bras de manipulation (voir figure 3), de travailler aussi bien des parois latérales droite et gauche, qu'une paroi frontale. Les déplacements de l'outil contre la surface à raboter sont obtenus par action des vérins équipant l'engin. Par rapport aux solutions antérieures, l'ensemble conforme à l'invention présente de nombreux avantages, parmi lesquels on peut citer une grande souplesse d'utilisation puisqu'il peut être monté directement à l'extrémité du bras d'une pelle hydraulique en remplacement du godet d'origine. Par ailleurs, un tel ensemble est léger et peut être mis en oeuvre de manière très précise, et ce pour tous travaux s'effectuant aussi bien verticalement qu'horizontalement. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation donné précédemment, mais elle en couvre toutes les variantes dans le même esprit. REVENDICATIONS 1/ Outillage adaptable à l'extrémité du bras articulé d'un engin de travaux publics et permettant d'assurer la finition de parois, voutes et/ou sols d'ouvrages divers, se présentant sous la forme d'un ensemble (1) adaptable à l'extrémité du bras (2) articulé d'un engin de travaux publics, ledit ensemble comprenant des moyens (3) de fixation à l'extrémité du bras, au lieu et place de l'outil (godet par exemple) normalement utilisé sur l'engin et qui supportent un ensemble de travail (4) proprement dit comportant une pluralité d'outils déplaçables contre la surface à traiter et aptes à entraîner l'arrachement des protubérances et à assurer le ponçage de cette dernière, caractérisé en ce que:: - les moyens de fixation (3) à l'extrémité du bras (2) de l'engin, permettent une orientation dans un plan vertical sous l'action des vérins (37,38) de commande des éléments articulés constituant ledit bras (2); - les outils (34) de l'ensemble de travail (4) sont montés sur un plateau support (32) entraîné en rotation parallèlement à la surface (S) à traiter et qui agissent contre cette dernière simultanément, en ayant un angle a d'attaque en biais par rapport à ladite surface (S), ledit ensemble étant orientable angulairement par rapport à une platine fixe (7) du bloc de fixation sur le bras (2) de l'engin. 2/ Outillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entraînement en rotation de l'ensemble de travail (4) est réalisé par l'intermédiaire d'un moteur (M) thermique, ou électrique, ou de préférence hydraulique, qui est alors alimenté par le circuit de fluide auxiliaire de la pelle hydraulique sur laquelle est fixée la raboteuse. 3/ Outillage selon l'une des revendications I et 2, caractérisé en ce que les outils (34) sont répartis concentriquement sur le plateau support (32). 4/ Appareillage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les outils (34) sont répartis selon une spirale ou une double spirale partant du centre du plateau support (32) vers l'extérieur.