Brevet FR2781825A1 — publié le 20000204

La présente invention concerne un dispositif d'épandage de granulats sur une chaussée. Pour la confection et/ou la réparation des chaussées on utilise des dispositifs d'épandage de granulats, notamment de gravillons, qui comprennent un châssis mobile qui supporte une benne basculante contenant les granulats, à l'arrière duquel sont montés des moyens de distribution et de répartition des granulats. Certains dispositifs, usuellement appelés "bi-répandeurs", sont adaptés pour enduire également la chaussée d'un liant, en l'occurrence une émulsion bitumineuse ou un bitume. A cet effet, le châssis mobile supporte également un réservoir à liant, qui est situé devant la benne, et est équipé en partie arrière d'une rampe de projection approvisionnée en liant par des moyens de distribution appropriés. Ainsi, l'épandage des granulats et leur insertion dans le liant se font au cours d'une même opération. La présente invention concerne un dispositif du type sus-mentionné, et s'applique aussi bien à une gravillonneuse classique qu'à un birépandeur. Sur les dispositifs connus, la benne est articulée sur le châssis à sa partie arrière. En cours d'épandage, elle bascule vers le haut, sa partie avant se soulevant, afin d'assurer un écoulement régulier des granulats hors de la benne, et d'approvisionner les moyens de distribution et de répartition des granulats situés à l'arrière. Ces moyens sont souvent intégrés dans un ensemble qui fait office de paroi arrière de la benne, comme décrit par exemple dans le FR-B-2 528 085, auquel on pourra se reporter au besoin. Le basculement de la benne est réalisé au moyen de vérins hydrauliques. L'angle de relevage de la benne atteint généralement 40 degrés environ par rapport à l'horizontale. En raison de la grande longueur de la benne, il en résulte une élévation importante du centre de gravité du dispositif lorsqu'il est déployé. Ceci pose des problèmes de stabilité, et il est délicat, voire impossible, d'opérer sur certaines chaussées qui ne sont pas parfaitement planes ou horizontales. Des difficultés se présentent aussi lorsqu'il faut travailler sous des obstacles de faible hauteur (ponts, fils électriques par exemple). L'invention a pour objectif de résoudre cette difficulté. A cet effet, conformément à l'invention, le dispositif d'épandage est remarquable en ce que: - le fond de la benne est équipé d'un convoyeur apte à acheminer les granulats vers l'arrière, et à les faire sortir de la benne; - la benne est articulée sur le chassis à sa partie avant; - il est prévu un bac tampon, qui est intercalé entre la sortie de la benne et l'entrée des moyens de distribution et de répartition. Ce bac tampon peut être monté fixe sur le châssis. Cependant, dans un mode de réalisation préféré, il est articulé autour d'un axe situé à la base de sa partie arrière et des moyens sont prévus, qui permettent de faire basculer concomitamment vers le haut, mais dans des sens contraires, la benne et le bac tampon. Ce bac tampon est un caisson intermédiaire qui correspond en quelque sorte à un tronçon de benne, de longueur limitée, jouant le même rôle qu'une benne classique pour ce qui est de l'approvisionnement, en granulats, des moyens de distribu- tion et de répartition. Du fait que sa longueur est limitée, le caisson intermédiaire ne s'élève que faiblement au-dessus du châssis, même lorsqu'il est basculé au maximum. Quant à la benne elle-même, son angle de basculement est relativement faible; il doit simplement être suffisant pour que sa portion arrière surplombe en permanence le bac tampon, afin que les granulats s'y déversent, sous l'effet de la gravité. A titre indicatif, les courses angulaires de relevage de la benne et du bac tampon sont, respectivement, de l'ordre de 15 à 20 degrés et de l'ordre de 30 à 50 degrés. Par ailleurs, selon un certain nombre de caractéristiques additionnelles, non limitatives, de l'invention: - la benne est articulée autour d'un axe situé à l'extrémité supérieure de sa partie avant; - la benne est articulée autour d'un axe situé à la base de sa partie avant, et mobile en translation longitudinale, de sorte que le basculement vers le haut de la benne provoque le recul de cet axe; - les basculements de la benne et du bac tampon sont commandés par des vérins hydrauliques distincts; - le basculement de la benne est commandé par un vérin (ou une paire de vérins) hydraulique(s), des organes de liaison cinématique tels qu'un jeu de biellettes étant prévus entre la benne et le bac tampon pour que le mouvement de la benne induise celui du bac tampon; -le convoyeur comprend au moins un tapis mobile (bande sans fin); - le convoyeur consiste en une paire de tapis mobiles placés longitudinale- ment côte-à-côte, et dont l'extrémité arrière ressort de la benne, ces deux tapis pouvant être commandés indépendamment l'un de l'autre; - il est adapté pour enduire la chaussée d'un liant, ledit châssis supportant un réservoir à liant situé devant la benne, et étant équipé en partie arrière d'une rampe de projection du liant sur la chaussée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description et des dessins annexés qui en représentent, à simple titre d'exemples non limitatifs, des modes de réalisation possibles. Sur ces dessins: - la figure 1 est une vue de face schématique d'un dispositif d'épandage correspondant à un premier mode de réalisation de l'invention, la benne y étant représen- tée en position horizontale; - la figure 2 représente, schématiquement, une vue de la benne en coupe transversale; - la figure 3 est une vue schématique partielle, similaire à la figure 1, mais montrant la benne en position de travail (position relevée); - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3, destinée à illustrer le principe de fonctionnement du dispositif; - la figure 5 est un détail représentant la partie arrière du dispositif de la figure 4, cette vue étant destinée à illustrer la manière dont les granulats sont acheminés et épandus depuis la sortie de la benne sur la chaussée; - les figures 6 et 7 sont des vues similaires à la figure 4, qui représentent respectivement un deuxième et un troisième mode de réalisation possible de l'invention. Le dispositif représenté sur les dessins est du type bi-répandeur. Ce dispositif comprend un châssis 1, monté sur roues 11, destiné à être attelé à un tracteur non représenté, pour former un ensemble routier, comme cela est bien connu. Sur les figures 1 et 3 à 7, l'avant du dispositif est tourné vers la droite. La partie avant du châssis 1 supporte un réservoir (citerne) 10 destiné à contenir le liant. La citerne a été représentée seulement sur la figure 1, pour ne pas alourdir inutilement les autres figures. Sur la figure 1, on a désigné par la référence 12 une béquille d'appui au sol, qui permet de maintenir le châssis sensiblement horizontal lorsqu'il n'est pas utilisé, et n'est pas attelé au tracteur. Le châssis supporte, en arrière de la citerne 10, sur toute sa partie centrale et jusque vers l'arrière, une benne 2 destinée à recevoir les granulats G. La benne 2 est une caisse de forme générale rectangulaire, ouverte vers le haut. A l'arrière du châssis sont montés des moyens 4 de distribution et de répartition des granulats sur la chaussée C, une rampe à liant 9, et une passerelle destinée à recevoir un opérateur - référencé O sur la figure 4 - comme cela est bien connu. Dans le fond de la benne 2 est installé un convoyeur 3, qui est composé de deux tapis mobiles (bandes sans fin) 3a, 3b montés parallèlement et côte-à-côte suivant la direction longitudinale de la benne. Ils sont guidés par des rouleaux de renvoi 6 situés aux deux extrémités de la benne. Les rouleaux arrière sont moteurs. Leur sens de rotation, symbolisé par la flèche F1 sur la figure 4, permet de déplacer le brin aller supérieur du tapis vers l'arrière de la benne, comme symbolisé par la flèche F2. De préférence, les rouleaux de renvoi et d'entraînement 6a, 6b des deux tapis peuvent être commandés séparément, ce qui permet d'obtenir des déplacement à vitesses différentes, voire de déplacer un seul des deux tapis. Ceci peut être intéressant notamment lors de l'épandage des granulats sur une largeur de chaussée réduite. La paroi arrière de la benne laisse passer l'extrémité arrière aval 30 du convoyeur, laquelle déborde vers l'arrière, hors de la benne; un volet (non représenté) peut être prévu à ce niveau, qui permet d'obturer la paroi arrière de la benne lorsque le dispositif n'est pas utilisé, en particulier pendant le transport. Comme le montre la figure 2, qui est une représentation très schématique en coupe de la benne, celle-ci comprend un châssis 20 supportant les flans latéraux 21; un déflecteur central 24, en forme de dièdre, ainsi que des guides latéraux inclinés 23 canalisent l'écoulement des granulats sur les tapis 3a et 3b; ces éléments de guidage portent sur les tapis par l'intermédiaire de bavettes souples appropriées 25, qui empêchent l'échappement inopiné des granulats, transversalement vers les bords des tapis. Les rouleaux 6a et 6b sont entraînés en rotation par des moyens appro- priés, tels que des moteurs hydrauliques, qui n'ont pas été représentés sur les figures afin de ne pas les alourdir inutilement. A sa partie supérieure avant, la benne 2 est articulée autour d'un axe horizontal et transversal 100. Plus précisément, cet axe est matérialisé par deux tourillons latéraux portés par des montants verticaux 13 prévus sur les deux côtés du chassis 1. L'axe de pivotement 100 se trouve à un niveau situé un peu au-dessus du plan de l'ouverture de la benne. On comprend que, grâce à cette disposition, lorsque la benne pivote vers le haut autour de cet axe 100, sa partie arrière, non seulement se soulève, mais se déplace également légèrement vers l'arrière, par suite de sa trajectoire en arc de cercle. Un vérin hydraulique - ou une paire de vérins hydrauliques parallèles disposés latéralement - désigné 200, permet de faire basculer la benne vers le haut autour de l'axe 100, ce mouvement étant symbolisé par la flèche A sur la figure 3. La course angulaire de ce soulèvement est de l'ordre de 20 au maximum. Par conséquent beaucoup plus faible que les courses de relèvement des bennes traditionnelles, lesquelles sont articulées à leur partie arrière sur le châssis. A l'arrière du châssis est articulé un caisson 7, qui constitue un élément essentiel de la présente invention. Il s'agit d'un bac tampon dont l'ouverture se trouve sous la portion 30 du convoyeur. Ce caisson est donc adapté pour recueillir par gravité les granulats qui sont extraits de la benne, et pour les transférer, toujours par gravité, vers les moyens de distribution 4. Ce caisson 7 possède un fond ouvert vers le bas et vers l'arrière, ménageant un passage pour les granulats qui est désigné 72 sur la figure 5. Il a une section approximativement en forme de "U'L", dont l'angle est dirigé vers le bas et vers l'arrière, et est articulé au niveau de cet angle par un axe transversal horizontal 71. Comme pour la benne, cet axe 71 peut être matérialisé par une paire de tourillons latéraux articulés sur le châssis 1. Le basculement du bac tampon 7 est commandé par un vérin hydraulique - ou une paire de vérins latéraux parallèles - dont le corps est articulé par un axe 700 sur le châssis et la tige par un axe 701 sur le bac (voir figure 5). Comme le montre la figure 3, le soulèvement du bac 7 se fait angulaire- ment autour de l'axe 71, dans un sens B contraire du sens A de relèvement de la benne, ceci par mise en extension des vérins 70 et, respectivement 200. La rétraction des deux vérins ramène l'ensemble dans sa position initiale horizontale, de repos (position de la figure 1). La course angulaire maximale du bac 7 est de 40 à 50 environ. Ce bac constitue en quelque sorte un tronçon de benne classique, de longueur limitée. Grâce à cet agencement, lorsque l'ensemble se trouve en position déployée au maximum, comme illustré sur les figures 3 et 4, l'ensemble reste dans un encombre- ment en hauteur beaucoup plus faible que celui des bennes traditionnelles. Ainsi, la stabilité du dispositif est très peu affectée, ce qui permet de travailler sur des chaussées présentant des inégalités de surface, ou des parties inclinées, ainsi que sur des sols non horizontaux. Cet encombrement limité en hauteur présente également l'avantage qu'il est possible de passer sous des ponts, des arbres des fils téléphoniques ou électriques situés à hauteur relativement faible, en- dessous lesquels il ne serait pas possible de travailler avec un dispositif traditionnel. En référence aux figures 4 et 5 nous allons maintenant expliquer de quelle manière le dispositif est utilisé pour déverser les granulats sur une chaussée C en cours de confection ou de réparation. Le dispositif roule sur la chaussée de la gauche vers le droite, cette avance étant symbolisée par la flèche H sur les figures. La benne 2 et le bac 7 étant initialement abaissés et la benne 2 contenant les granulats à épandre, on va actionner progressivement et conjointement les deux vérins 200, 70, pour soulever concomitamment la benne (flèche A) et le bac (flèche B). Les moyens de commande des deux vérins sont adaptés pour que ces deux basculements se fassent selon une relation angulaire bien définie, la vitesse et la course angulaires du bac étant approximativement doubles de celles de la benne. Le convoyeur 3 étant mis en fonctionnement, les granulats G présents dans la benne 2 sont prélevés et acheminés par le convoyeur 3 pour ressortir de la benne par la portion d'extrémité 30 du convoyeur. Cette portion surplombant l'ouverture du bac 7, les granulats retombent par gravité dans le bac. Ils y sont désignés G ' Les moyens de distribution et de répartition des granulats sont du même type général que ceux décrits dans le FR-B-2 528 085 précité ou du FR-B-2 647 131; on pourra s'y reporter au besoin. La vitesse d'entraînement des tapis convoyeurs 3a, 3b est adaptée, bien sûr, au débit d'épandage et à la vitesse d'avance. Le bac tampon 7 doit contenir en permanence une quantité suffisante de granulats pour approvisionner convenablement les moyens 4. Des moyens appropriés, tels que des détecteurs de niveau, sont avantageuse- ment prévus pour contrôler la situation. Ces moyens comprennent essentiellement un ensemble de trappes 40 qui sont capables d'obturer sélectivement, ou au contraire de libérer le passage 72 de sortie du bac. Au moyen de ces trappes, il est possible d'agir sur le dosage des granulats, et sur la largeur d'épandage, comme cela est bien connu. En sortie du bac 7 est également monté un rouleau extracteur rotatif 41, dont le sens de rotation est symbolisé par la flèche R sur la figure 5. Son rôle est d'extraire les granulats sous forme d'une couche, dont l'épaisseur est contrôlée; les granulats tombent ensuite sur une bavette galbée 42 et sur une contrebavette 43; ils forment alors un rideau de granulats G" qui est déposé sur la chaussée C sous la forme d'une couche mince. Simultanément, la rampe de liant 9 projette des jets de liant Ljuste devant cette couche en cours de dépôt. Les granulats sont donc déposés dans la couche de liant, et s'y trouvent collés. L'opération est contrôlée en permanence par l'opérateur O se trouvant sur la passerelle 5. On remarquera qu'au cours du soulèvement, dans le sens du basculement B, du bac tampon, l'ouverture de celui-ci a tendance à se déplacer légèrement vers l'arrière, en raison de sa trajectoire en arc de cercle. Il est donc important que la benne recule également au cours de son basculement suivant A. Comme déjà dit plus haut, le positionnement en hauteur de l'axe 100 permet d'obtenir ce résultat. Dans le deuxième mode de réalisation de l'invention, qui est illustré par la figure 6, la solution adoptée est différente. L'axe de pivotement de la benne 2, désigné 101, est cette fois positionné à la base de la partie avant de la benne. Cependant, cet axe est mobile. Il est guidé en translation longitudinale et horizontale dans une lumière 102 solidaire du bâti. Ainsi, sous la poussée du vérin 200, la benne, non seulement pivote suivant A autour de l'axe 101, mais également se déplace en translation de l'avant vers l'arrière comme symbolisé par la flèche A'. Sous l'effet de la gravité, lorsque le vérin 200 est rétracté, on observe des mouvements inversés, la benne redevenant horizontale en même temps qu'elle avance. Dans le troisième mode de réalisation illustré par la figure 7, on utilise un seul vérin de commande (ou une paire de vérins parallèles). Il s'agit du vérin 200 interposé entre le châssis 1 et la benne 2. Il est prévu entre le bac tampon 7 et la benne 2 un organe de liaison cinématique. Celui-ci consiste en une paire de biellettes latérales 8 dont une extrémité 81 est articulée à la partie arrière de la benne, et l'autre, via un maneton ou un excentrique , à la partie avant du fond du bac 7. On comprend que, grace à cette disposition, le soulèvement selon A de la benne induit le soulèvement et le basculement selon B du bac tampon 7. Dans une variante non représentée, il serait possible de prévoir, en plus du vérin principal 200, un vérin secondaire intercalé entre le caisson et la benne qui permettrait de contrôler les mouvements relatifs de ces deux éléments. Enfin, comme indiqué au début de la présente description, le bac tampon pourrait être fixe, ses parois étant conformées pour approvisionner convenablement les moyens 4 lorsqu'il contient des granulats. Comme déjà dit, la présente invention s'applique aussi bien à des gravillonneuses classiques qu'à des dispositifs bi-répandeurs. Elle s'applique également aussi bien à des ensembles porteurs, dans lesquels la benne est intégrée dans un camion, qu'à une remorque tractée. Le convoyeur de fond de citerne peut consister en un seul tapis, voire en d'autres types de convoyeur, chaîne à racleurs ou à godets ou vis sans fin, par exemple. Les dimensions et capacités du dispositif sont naturellement adaptées au genre de travail auquel il est destiné. S'agissant d'un bi-répandeur, il est donné à titre indicatif les caractéristi- ques suivantes: Volume du réservoir 10: de 3 000 à 8 0001; Longueur de la benne 2: 3 à 6 m; Capacité de la benne 2: 4 à 12 m3; Capacité du bac tampon 4: 1 à 2m3; Pression maximale mise en oeuvre dans les vérins: 200 bars environ. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'épandage de granulats sur une chaussée, comprenant un châssis mobile (1) qui supporte une benne basculante (2) contenant les granulats (G), à l'arrière duquel sont montés des moyens (4) de distribution et de répartition de ces granulats, de la benne (2) sur la chaussée (C), caractérisé par le fait que: - le fond de la benne (2) est équipé d'un convoyeur (3) apte à acheminer les granulats (G) vers l'arrière, et à les faire sortir de la benne (2); - la benne (2) est articulée sur le châssis (1) à sa partie avant; - il est prévu un bac tampon (7), qui est intercalé entre la sortie de la benne (2) et l'entrée des moyens de distribution et de répartition (4). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le bac tampon (7) est monté fixe sur le châssis (1). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le bac tampon (7) est également basculant. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le bac tampon (7) est articulé autour d'un axe (71) situé à la base de sa partie arrière et que des moyens (200, 70; 8) sont prévus, qui permettent de faire basculer concomitamment vers le haut, mais dans des sens contraires (A, B) la benne (2) et le bac tampon (7). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les courses angulaires de relevage de la benne (2) et du bac tampon (7) sont, respectivement, de l'ordre de 15 à 20 degrés et de l'ordre de 30 à 50 degrés. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la benne (2) est articulée autour d'un axe (100) situé à l'extrémité supérieure de sa partie avant. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la benne (2) est articulée autour d'un axe (101) situé à la base de sa partie avant, et mobile en translation longitudinale, de sorte que le basculement (A) vers le haut de la benne (2) provoque le recul (A') de cet axe (101). 8. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé par le fait que les basculements de la benne (2) et du bac tampon (7) sont commandés par des vérins hydrauliques distincts (200, 70). 9. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé par le fait que le basculement de la benne (2) est commandé par un vérin hydraulique (200), des organes de liaison cinématique tels qu'un jeu de biellettes (8) étant prévus entre la benne (2) et le bac tampon (7) pour que le mouvement de la benne (2) induise celui du bac tampon (7). 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que ledit convoyeur (3) comprend au moins un tapis mobile. 1 1. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que ledit convoyeur (3) consiste en une paire de tapis mobiles (3a, 3b) placés longitudinalement côte-à-côte, et dont l'extrémité arrière (30) ressort de la benne (2), ces deux tapis (3a, 3b) pouvant être commandés indépendamment l'un de l'autre. 1 2. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait qu'il est adapté pour enduire la chaussée d'un liant (L), ledit châssis (1) supportant un réservoir à liant (10) situé devant la benne (2), et étant équipé en partie arrière d'une rampe (9) de projection du liant sur la chaussée.