Brevet FR2736370A1 — publié le 19970110

La présente invention concerne un dispositif pour creuser des tranchées ou analogues dans le sol, et permettre par la suite la pose d'objets allongés tels que des câbles, conduites, canalisations, etc ... On sait qu'un tel dispositif de creusage est généralement associé au châssis d'un engin motorisé & roues ou à chenilles et il comprend, de façon usuelle, une roue trancheuse pourvue d'organes de coupe qui sont montés en saillie sur la jante ou frette de celle-ci pour le creusage de la tranchée, et un support de roue en forme d'étrier, qui est articulé par sa base à une potence orientable et coulissable liée au châssis dudit engin, et entre les parois latérales duquel est portée la roue. Un mécanisme tournant assure la liaison entre la roue et les parois latérales du support. Et des moyens d'entraînement en rotation de la roue, autour du mécanisme tournant, sont fixés au support et permettent à la roue de réaliser un front de taille, de bas en haut, de la tranchée.Par exemple, le front de taille de tranchée peut correspondre sensiblement au quart de la circonférence de la roue, dans le cas où la profondeur de tranchée à réaliser est maximale (égale au rayon de roue), l'axe de rotation du mécanisme tournant de la roue étant alors situé au niveau du sol à creuser. Bien que ces dispositifs de creusage se révèlent particulièrement efficaces pour la réalisation de tranchées, ils présentent néanmoins des inconvénients en ce qui concerne notamment l'évacuation des déblais lors du creusage de la tranchée. En effet, si la plupart des déblais produits à chaque rotation de la roue sont évacués, en sortie du front de taille, respectivement de part et d'autre de la tranchée, sur le sol, une partie des déblais a cependant tendance à s'accumuler progressivement entre la jante et la pointe des organes de coupe, ainsi que dans l'espace interne compris entre la roue et le support en forme d'étrier de la roue, notamment lorsque ces déblais sont glaiseux ou humides. Cela entralne à plus ou moins long terme une efficacité moindre des organes de coupe et oblige, par la suite, à arrêter le dispositif pour procéder au nettoyage de la roue trancheuse et enlever les déblais accumulés sur la jante, les organes de coupe et dans ledit espace interne. L'engin est alors immobilisé le temps nécessaire à la remise en état de la roue, ce qui pénalise les coûts de réalisation des tranchées. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. A cet effet, le dispositif pour creuser des tranchées dans le sol, du type comportant - une roue trancheuse à organes de coupe montés en saillie sur la jante de celle-ci - un support de roue en forme d'étrier, entre les parois latérales duquel est portée ladite roue par l'interm6- diaire d'un mécanisme tournant ; et - des moyens d'entraînement en rotation de la roue liés audit support et permettant à la roue de réaliser un front de taille, de bas en haut de ladite tranchée, est remarquable, selon l'invention, en ce qu'il comprend, de plus, un équipement d'évacuation des déblais produits lors du creusage de la tranchée, ledit équipement étant lié audit support de roue et venant à proximité du sol en sortie du front de taille de tranchée, réalisé par ladite roue, pour agir sur ladite jante et évacuer les déblais hors de ladite roue. Ainsi, grâce à l'invention, l'équipement empêche l'accumulation des déblais même glaiseux ou humides, sur la jante et les organes de coupe et dans l'espace interne entre le support et la roue, ce qui permet au dispositif de pouvoir travailler efficacement et en continu, en réduisant les coûts de réalisation des tranchées. Généralement, lesdits organes de coupe sont montés sur des éléments en forme de secteur angulaire, rapportés perpendiculairement à la surface périphérique de la jante de la roue. Avantageusement, ledit équipement d'évacuation comprend alors au moins un jeu de deux racloirs agencés de façon à venir à proximité de la surface périphérique de la jante et respectivement des deux côtés des éléments sectorisés, pour enlever lesdits déblais et les évacuer hors de ladite roue, en sortie dudit front de taille. Par exemple, lesdits racloirs sont inclinés par rapport à la surface périphérique de la jante, et sont situés symétriquement par rapport au plan médian de la roue. Par conséquent, les bords latéraux libres de chaque racloir de l'équipement affleure la surface périphérique de la jante et le côté correspondant des éléments sectorisés, en évacuant et en guidant lesdits déblais vers l'extérieur, hors de ladite roue. De préférence, ledit équipement d'évacuation est réglable par rapport audit support de roue, de façon à adapter sa position de travail, à proximité du sol, en fonction de la profondeur de tranchée à réaliser. Dans ce cas, ledit équipement comprend une partie fixe, solidaire dudit support de roue, et une partie mobile réglable par rapport à ladite partie fixe par l'intermédiaire de moyens d'actionnement, et portant lesdits racloirs. Par exemple, lesdites parties mobile et fixe sont agencées l'une dans l'autre et présentent des configurations arquées et des sections transversales creuses, à l'intérieur desquelles passent librement la jante et les organes de coupe de ladite roue. Lesdits racloirs peuvent être conformés en plaques et fixés à l'intérieur de ladite partie mobile pour agir respectivement de part et d'autre desdits organes de coupe et de ladite surface périphérique de la jante. On remarque ainsi la simplicité de réalisation des racloirs. Par ailleurs, une ouverture est ménagée dans ladite partie mobile pour permettre l'évacuation des déblais enlevés et dirigés par lesdits racloirs, vers l'extérieur au travers de ladite ouverture. Selon une autre caractéristique dudit équipement d'évacuation, il peut comporter de plus un patin de support apte à s'appliquer sur le sol et présentant une découpe pour le libre passage de la roue trancheuse, en sortie du front de taille, lors de sa rotation. Ledit patin de support est alors monté sur ladite partie mobile, autour d'un axe d'articulation perpendiculaire au plan de la roue et parallèle à son axe de rotation. En outre, ledit équipement comprend, de plus, des moyens de transfert desdits déblais évacués. En particulier, lesdits moyens de transfert sont constitués par un transporteur à bande sans fin, qui est lié audit patin de support, transversalement au plan de la roue, et sur lequel sont reçus lesdits déblais évacués, sortant de l'ouverture de la partie mobile. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des réfé- rences identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 représente un engin motorisé portant un dispositif de creusage de tranchées conforme à l'invention. La figure 2 illustre une vue en plan agrandie, partiellement en coupe, du dispositif de creusage montré sur la figure 1 et muni dudit équipement d'évacuation des déblais. La figure 3 est une coupe transversale partielle dudit dispositif, montrant l'action des racloirs dudit équipement sur la roue trancheuse du dispositif. La figure 4 montre une vue dudit équipement selon la flèche F de la figure 2. La figure 5 est une coupe transversale dudit équipement selon la ligne V-V de la figure 2. La figure 6 est une coupe transversale dudit équipement selon la ligne VI-VI de la figure 2. Comme le montre la figure 1, l'engin motorisé 1 du type à chenilles dans ce cas, porte un dispositif 2 pour le creusage de tranchées T dans le sol S, en vue d'y poser par la suite des câbles, conduites ou autres objets allongés non représentés. Ce dispositif de creusage 2 comprend principalement une roue trancheuse 3, un support 4 pour la roue 3, un mécanisme tournant 5 entre le support et la roue, et des moyens d'entraînement en rotation 6 de la roue 3 autour de l'axe X-X du mécanisme, correspondant à celui de la roue trancheuse 3. En particulier, le support 4 du dispositif est constitué de pièces assemblées entre elles, notamment par soudage, et il se présente sous la forme d'un étrier en U renversé, comprenant une base 4A et deux parois latérales parallèles et espacées 4B, 4C. Celles-ci prolongent perpendiculairement ladite base 4A, et la roue trancheuse 3 s'engage entre les parois par l'intermédiaire du mécanisme tournant 5 qui relie la roue auxdites parois. De façon connue, la base 4A peut être articulée autour d'un axe 7, parallèle à l'axe X-X, sur une potence 8 qui est liée au châssis 1A de l'engin motorisé, de façon à être coulissable et orientable par rapport à celui-ci. Des vérins de manoeuvre 9 relient la base 4A du support à la potence 8 pour assurer le relevage ou l'abaissement du dispositif 2 dans le plan de la roue. De plus, des organes de coupe 10, constitués chacun d'un pic 10A et d'un porte-pic lOB, sont prévus en saillie autour de la roue 3 pour le creusage de la tranchée lors de la rotation de la roue et de l'avance de l'engin motorisé. Dans cet exemple montré notamment sur les figures 2 et 3, les organes de coupe 10 sont montés, de préférence par soudage, sur des éléments 11 en forme de secteur angulaire, rapportés à la surface périphérique 3B de la jante 3A de roue. En particulier, les éléments sectorisés 11 sont engagés dans une gorge 3C ménagée dans le plan longitudinal médian de la roue et délimitée par deux couronnes 3D fixées à la surface périphérique 3B de la jante 3A. Les éléments sectorisés, par exemple au nombre de huit, sont solidarisés desdites couronnes par des moyens de fixation amovibles non représentés, mais connus en soi. Les moyens d'entraînement en rotation 6 de la roue sont définis par des motoréducteurs 6A disposés respectivement sur les parois 4B et 4C du support et coopérant avec la roue 3, par des engrenages, pour l'entraîner en rotation, ce qui permet aux organes de coupe 10 de la roue de réaliser un front de taille FT de bas en haut de la tranchée T, depuis son fond F jusqu'au niveau du sol NS. Sur la figure 1, la profondeur de la tranchée réalisée par la roue est maximale et est égale sensiblement au rayon de la roue, de sorte que le front de taille FT correspond au quart de la circonférence de la roue. Avantageusement, le dispositif de creusage 2 comprend un équipement d'évacuation 12 des déblais D produits durant le creusage de la tranchée T. Cet équipement 12, montré plus particulièrement sur la figure 2, est lié au support 4 en forme d'étrier pour venir à proximité du niveau du sol NS, en sortie du front de taille FT réalisé par les organes de coupe 10 de la roue, pour agir autour de la jante 3A et évacuer les déblais hors de la roue, vers l'extérieur. Comme le montrent les figures 2 et 3, l'équipement 12 se compose principalement, dans ce mode de réalisation, d'une partie fixe 14 solidaire du support 4, d'une partie mobile 15 par rapport à la partie fixe 14, d'au moins un jeu de deux racloirs 16 liés à la partie mobile et venant à proximité de la jante 3A et des éléments sectorisés 11 à organes de coupe 10, et d'un patin d'appui ou de support 17 apte à reposer sur le sol et lié à la partie mobile. Structurellement, les parties fixe et mobile sont emboîtées l'une dans l'autre et présentent des configurations arquées (figure 2) et des sections transversales carrées, creuses (figure 6), si bien qu'à l'intérieur de celles-ci peuvent librement passer la jante 3A et les organes de coupe 10 de ladite roue. Bien évidemment, les sections transversales desdites parties pourraient être différentes. On voit notamment sur la figure 6, que la partie fixe 14 est solidaire des parois 4B et 4C du support 4, par l'intermédiaire de pattes 14A issues de la partie fixe et d'organes de vissage non représentés.La partie mobile arquée 15 est rendue angulairement déplaçable par rapport a la partie fixe 14 et autour de l'axe de rotation X-X de la roue, grâce b des moyens d'actionnement 18, tels que deux vérins prévus respectivement de part et d'autre dudit équipement et articulés pour cela à la partie fixe 14 et à la partie mobile 15. Leur rôle sera décrit ultérieurement. Pour retirer les déblais D qui tendent à s'accumuler dans la zone périphérique ZP de la jante, c'est-à-dire comprise entre la surface périphérique 3B de la jante, les couronnes 3D et les éléments sectorisés 11 portant les organes de coupe 10, l'équipement 12 est muni dans cet exemple d'un jeu de deux racloirs 16. Comme le montrent les figures 2 à 5, ces racloirs sont associés à l'extrémité inférieure 15A de la partie mobile 15 en faisant partiellement saillie de celle-ci, et ils sont situés symétriquement de chaque côté de la jante 3A. Structurellement, ces racloirs 16 sont conformés en plaques et sont fixés, par soudage par exemple, à l'intérieur de la partie mobile creuse 15. En particulier, les racloirs 16 sont solidaires, par l'un, 16A, de leurs bords, de la face interne 15B des deux côtés opposés 15C de la partie mobile creuse, situés latéralement par rapport à la jante 3A de la roue. On voit, sur la figure 2, que les racloirs 16 sont disposés dans un même plan incline par rapport à la surface périphérique 3A de la roue, grossièrement de façon tangente & cette surface, pour que les déblais D soient dirigés vers l'extérieur de celle-ci.Pour cela, les bords libres, dans ce cas 16B, 16C et 16D, de chaque racloir viennent respectivement à proximité de la surface périphérique correspondante 3B de la jante, de la couronne concernée 3D et des organes de coupe 10 les plus externes des éléments, comme celui illustré sur la figure 3. La zone périphérique ZP extérieure à la jante 3A et située de chaque côté des éléments 11, est ainsi "balayée" par les racloirs inclinés 16, ce qui assure le nettoyage constant de la roue. Afin de garantir le traitement optimal de cette zone, le profil du bord libre 16D de chaque racloir pourrait être optimisé jusqu'à prendre celui illustré en traits mixtes sur la figure 3. De même, comme le suggère la figure 5 par une double flèche, chaque racloir pourrait être réglable en coulissement et se composer de deux plaques, l'une pouvant coulisser sur une autre fixe pour venir s'adapter au mieux à proximité de la surface de la jante et des organes de coupe les plus externes en fonction du type utilisé de roue trancheuse. Par ailleurs, une ouverture 15D est ménagée dans le côté courbe externe 15E de la partie mobile, opposé au côté interne 15F proche de la jante, et elle permet ainsi l'évacuation des déblais D enlevés et dirigés par les racloirs 16, vers l'extérieur de la partie mobile 15. En ce qui concerne le patin d'appui 17 qui permet d'appliquer convenablement l'équipement sur le sol S, en sortie du front de taille FT, il se compose d'une plaque de base 17A venant au contact du niveau du sol NS, qui est pourvue d'une découpe 17B pour permettre le libre passage de la jante 3A de la roue, et de deux pattes 17C espacées parallèlement, qui sont issues perpendiculairement de la plaque 17A et qui s'articulent dans deux portées 15G ménagées sur les côtés latéraux 15C de la partie mobile 15, comme le montre la figure 5. Ainsi, le patin peut librement pivoter autour de l'axe Y-Y défini par les portées 15G et parallèle à l'axe de rotation X-X de la roue. Cet agencement permet au patin 17 de s'adapter au mieux au profil du sol rencontré et de guider ainsi l'équipement 12, lors de l'avance de l'engin 1. En outre, il est avantageusement prévu sur la plaque 17A du patin, à l'avant de celle-ci, un transporteur à bande sans fin 19 qui est agencé pour recevoir les déblais D sortant de l'ouverture 15D de la partie mobile 15. On voit sur les figures 1 et 2, que le transporteur 19 est disposé transversalement à la direction d'avance de l'engin 1, si bien que les déblais sont évacués vers l'un des côtés de la tranchée réalisée, ou vers un réceptacle de réception ou encore un autre transporteur à bande, non illustré. On remarque par ailleurs, sur les figures 1 et 2, que le vérin de commande représenté 18 est en position rentrée, de sorte que la partie mobile 15 se trouve en position haute, rentrée dans la partie fixe 14 et le support 4 de la roue. En conséquence, la plaque 17A du patin est située sensiblement au niveau de l'axe de rotation X-X de la roue 3, ce qui autorise la réalisation d'une tranchée T ayant une profondeur maximale, égale au rayon de la roue. Selon les exigences, on peut ainsi régler aisément la position de la partie mobile 15 de l'équipement par rapport à la partie fixe 14 en commandant les vérins 18, en fonction de la profondeur de tranchée à réaliser. Le fonctionnement du dispositif de creusage 2, pourvu de l'équipement 12 selon l'invention, ne soulève pas de difficulté et se déroule de la façon suivante. Lors de la rotation de la roue 3 selon le sens indiqué autour de son axe X-X, entraînée par les motoréducteurs 6A, et par suite de l'avance de l'engin motorisé 1, les déblais D du sol, arrachés par l'action du front de taille FT des organes de coupe 10, sont amenés du bas vers le haut de la tranchée. Ils traversent la découpe 17B de la plaque 17A et 'engagent dans la partie mobile 15. Simultanément, les racloirs 16 situés à proximité du niveau du sol NS, retirent les déblais s'agglutinant sur la surface périphérique 3B de la jante, sur les couronnes 3D et sur les organes de coupe les plus externes 10, et les canalisent vers l'intérieur de la partie mobile, pour les diriger, grâce & leur inclinaison appropriée, vers l'ouverture 15D. Les déblais D sortent å travers l'ouverture pour être reçus sur le transporteur à bande 19 qui les évacue vers l'extérieur. On comprend donc que la roue 3 est constamment nettoyée par les racloirs 16, de sorte que son efficacité est maximale à chaque rotation de celle-ci et que sa durée d'exploitation est alors augmentée. On remarque de plus, que l'équipement d'évacuation 12 forme, grâce à ses parties fixe 14 et mobile 15, un carénage qui enveloppe la partie avant de la roue trancheuse 3 depuis son support 4 jusqu'au niveau du sol, ce qui constitue un gage de sécurité important vis-à-vis des utilisateurs. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour creuser des tranchées dans le sol, du type comportant - une roue trancheuse (3) à organes de coupe (10) montés en saillie sur la jante (3A) de celle-ci ; - un support (4) de roue en forme d'étrier, entre les parois latérales duquel est portée ladite roue par l'intermé diaire d'un mécanisme tournant (5) ; et - des moyens d'entraînement en rotation (6) de la roue liés audit support et permettant à la roue de réaliser un front de taille, de bas en haut de ladite tranchée, caractérisé en ce qu'il comprend, de plus, un équipement d'évacuation (12) des déblais produits lors du creusage de la tranchée, ledit équipement (12) étant lié audit support (4) de roue et venant à proximité du sol en sortie du front de taille de tranchée, réalisé par ladite roue, pour agir sur ladite jante et évacuer les déblais hors de ladite roue. 2. Dispositif selon la revendication 1, du type dans lequel lesdits organes de coupe (10) sont montés sur des éléments en forme de secteur angulaire (11), rapportés perpendiculairement à la surface périphérique (3B) de ladite jante de roue, caractérisé en ce que ledit équipement d'évacuation (12) comprend au moins un jeu de deux racloirs (16) agencés de façon à venir à proximité de la surface périphérique (3A) de la jante et respectivement des deux côtés des éléments sectorisés (11), pour enlever lesdits déblais et les évacuer hors de ladite roue, en sortie dudit front de taille. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits racloirs (16) sont inclinés par rapport à la surface périphérique de la jante, et sont situés symétriquement par rapport au plan médian de la roue (3). 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes 1 à 3, caractérisé en ce que ledit équipement d'évacuation (12) est réglable par rapport audit support de roue, de façon à adapter sa position de travail, à proximité du sol, en fonction de la profondeur de tranchée à réaliser. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes 1 à 4, caractérisé en ce que ledit équipement (12) comprend une partie fixe (14), solidaire dudit support (4) de roue, et une partie mobile (15) réglable par rapport à ladite partie fixe par l'intermédiaire de moyens d'actionnement (18), et portant lesdits racloirs (16). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdites parties mobile et fixe (14, 15) sont agencées l'une dans l'autre et présentent des configurations arquées et des sections transversales creuses, à l'intérieur desquelles passent librement la jante et les organes de coupe de ladite roue. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que lesdits racloirs (16) sont conformés en plaques et sont fixés à l'intérieur de ladite partie mobile pour agir respectivement de part et d'autre desdits organes de coupe et de ladite surface périphérique de la jante. 8. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'une ouverture (15D) est ménagée dans ladite partie mobile (15) pour permettre l'évacuation des déblais enlevés et dirigés par lesdits racloirs, vers l'extérieur au travers de ladite ouverture. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 8, caractérisé en ce que ledit équipement d'évacuation (12) comporte, de plus, un patin de support (17) apte à s'appliquer sur le sol et présentant une découpe (17A) pour le libre passage de la roue trancheuse, en sortie du front de taille, lors de sa rotation. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit patin de support (17) est monté sur ladite partie mobile (15), autour d'un axe d'articulation (Y-Y) perpendiculaire au plan de la roue et parallèle à son axe de rotation (X-x). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 10, caractérisé en ce que ledit équipement (12) comprend, de plus, des moyens de transfert (19) desdits déblais évacués. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits moyens de transfert (19) sont constitués par un transporteur à bande sans fin qui est lié audit patin de support (17), transversalement au plan de la roue, et sur lequel sont reçus lesdits déblais évacués, sortant de l'ouverture (15D) de la partie mobile. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 12, caractérisé en ce que ledit équipement d'évacuation (12) constitue un carénage de protection qui enveloppe la partie avant de ladite roue trancheuse (3), depuis son support (4) jusqu'au niveau du sol.