Brevet FR2795104A1 — publié le 20001222

1i 2795104 L'invention concerne un rotor d'une machine destinée à couper un sol et plus particulièrement un rotor d'une machine utilisée pour la stabilisation et le recyclage de sols, ainsi qu'une machine comprenant un tel rotor. De telles machines sont désignées par la suite sommairement comme " stabilisatrice de sol ". La stabilisation d'un sol a pour objectif de transformer, grâce à des additifs, un sol imparfait en une infrastructure résistante. Pour cela, la couche supérieure du sol à stabiliser est enlevée jusqu'à une profondeur préétablie, les matériaux la composant sont introduits dans un malaxeur dans lequel sont également introduits les additifs et, après malaxage, redéposés sur la surface d'origine. Selon la technique actuellement pratiquée pour la stabilisation de sols, on utilise des machines réunissant en une seule machine toutes les fonctions énoncées ci-avant, à savoir couper la couche supérieure du sol jusqu'à une profondeur préétablie, enlever les matériaux coupés pour les introduire dans un malaxeur, introduire les additifs dans le malaxeur, malaxer le mélange et redéposer le mélange résultant sur la surface initiale. Selon une variante de cette technique, les additifs sont dispersés ou répandus sur la surface du sol à stabiliser ou à recycler. Quelle que soit la technique utilisée, toutes les machines utilisées jusqu'à maintenant effectuent un malaxage longitudinal, c'est-à-dire un malaxage dans le sens de la marche de la machine. Ceci nécessite de disperser et épandre très également, très uniformément et avec beaucoup de précision, les produits ou les additifs à malaxer. Le but de l'invention est de proposer un rotor d'une stabilisatrice de sol qui permette d'obtenir un malaxage amélioré de la couche travaillée d'un sol, quelles que soient la nature du sol à travailler et la fluidité du matériel à malaxer et sa consistance, l'amélioration du malaxage devant consister de préférence en une manière plus uniforme du malaxage tant en surface qu'en 2 2795104 profondeur. De plus, le rotor doit pouvoir être monté à la place d'un rotor existant sans modification de la machine le comprenant. Le but de l'invention est atteint par un rotor d'une stabilisatrice de sol comportant un corps cylindrique ayant un axe et une surface extérieure, le corps étant pourvu sur sa surface d'une pluralité d'outils destinés à travailler le sol. Conformément à l'invention, les outils sont disposés sur des segments de courbe dont au moins deux segments forment des angles opposés avec un plan perpendiculaire à l'axe du rotor. La disposition des outils sur la surface du corps du rotor, notamment lorsqu'on la représente sur la surface développée du corps du rotor, est telle que les outils sont disposés selon un motif géométrique composé par une pluralité de segments de courbe, attachés les uns aux autres ou non. L'ensemble des outils disposés sur un segment de courbe constitue une suite d'outils. Nous appelons ici, un " segment de courbe " toute ligne, droite ou courbe, ayant une orientation moyenne et permettant de définir un angle moyen entre ce segment de courbe et un plan perpendiculaire à l'axe du rotor. Lorsque l'on représente la surface développée du rotor, on obtient un rectangle dont deux côtés sont parallèles à l'axe du rotor: Selon les dimensions du rotor, il s'agit des grands côtés ou des petits côtés. Les deux autres côtés sont perpendiculaires à l'axe. Dans la description ci-après, les côtés les plus longs correspondent aux bords des faces extrêmes du rotor. Ces côtés sont donc perpendiculaires à l'axe du rotor et orientés dans le sens de la rotation du rotor. Et les côtés les plus courts du rectangle correspondent à une génératrice du corps cylindrique dans ses positions au début et à la fin du développement de la surface. Les côtés les plus longs de la surface développée du rotor, comme tout autre plan perpendiculaire à l'axe du rotor, peuvent servir indifféremment, dans le cas de la présente invention, à définir l'orientation moyenne des segments de courbe sur lesquels sont disposés les outils formant une suite d'outils. Si l'on considère 3 2795104 l'orientation des segments de courbe par rapport à l'un quelconque des plans perpendiculaires à l'axe du rotor, ces segments de courbe forment, deux à deux, des angles opposés avec ce plan. L'invention concerne également les caractéristiques ci-après considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles: Tous les segments de courbe situés du même côté d'un plan perpendiculaire à l'axe du rotor forment une ligne en zigzag. Cette disposition correspond à un mode de réalisation avantageux de l'invention selon lequel les outils sont montés sur le rotor de façon que les points d'attaque des outils, représentés par les segments de courbe, forment un motif ressemblant à une suite de zigzags, appelée ci-avant une ligne en zigzag. Plus particulièrement, les segments peuvent former une structure en forme de W. * Selon un mode de réalisation préférée de l'invention, les outils sont montés sur le rotor de façon que les segments de courbe définissent au moins deux suites de segments disposées de part et d'autre d'un plan perpendiculaire à l'axe du rotor et à une distance axiale l'une de l'autre. Souvent, la disposition des outils sur deux lignes en zigzag, I'une à côté de l'autre, est suffisante pour obtenir de bons résultats de malaxage avec le rotor de l'invention. Toutefois, une disposition des outils sur trois ou quatre lignes en zigzag, correspondant à une structure en trois ou quatre W, pour des rotors de grande longueur axiale, est également concevable. a Les suites de segments occupent avantageusement des parties de longueurs axiales égales du corps du rotor. Les segments de courbe correspondants de deux suites de segments adjacentes sont angulairement décalés l'un par rapport à l'autre. Ce décalage dans le sens de rotation évite aussi bien une disposition parallèle des suites de segments qu'une disposition symétrique par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe du rotor 4 2795104 passant entre ces suites de segments et contribue ainsi à l'amélioration de la qualité du malaxage. Le corps du rotor comprend une pluralité de disques disposés sur l'axe du rotor et à une distance axiale l'un de l'autre. Chacun des disques est pourvu à sa périphérie d'au moins un outil destiné à travailler le sol. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, chacun de ces disques est constitué par quatre supports d'outil montés dans un même plan perpendiculaire à l'axe du rotor. Les disques sont orientés angulairement de façon que par le décalage angulaire entre deux disques voisins, les outils sont disposés sur les segments de courbe décrits plus haut. Le but de l'invention est également atteint par une machine comprenant un rotor tel que celui décrit ci-avant. Puisque le rotor de l'invention se distingue des rotors antérieurement utilisés essentiellement par la disposition des outils, un remplacement d'un rotor antérieur par un rotor de l'invention n'entraîne pas nécessairement une modification de la machine. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description d'un mode de réalisation ci-après en référence aux dessins. Dans ces dessins: La Figure 1 représente un rotor d'une stabilisatrice selon l'invention dans une vue en perspective. La Figure 2 montre un support d'outil pourvu d'un outil destiné à équiper le rotor. La Figure 3 montre le rotor de la Figure 1 en une vue axiale. La Figure 4 représente schématiquement le décalage angulaire entre deux disques successifs du rotor de l'invention. La Figure 5 représente la surface développée du rotor et une disposition des outils. La Figure 6 montre le rotor de la Figure 1 en une vue latérale par rapport à l'axe du rotor. Un rotor d'une stabilisatrice de sol comporte, selon un mode de réalisation préféré de l'invention, un corps cylindrique 1 ayant 2795104 un axe A et une surface extérieure 2. Le corps 1 est cylindrique de révolution et peut être réalisé en une seule pièce ou constitué de plusieurs éléments cylindriques successivement attachés les uns aux autres et ayant le même axe A. Le corps 1 du rotor est pourvu d'une pluralité de disques 3 disposés sur l'axe A du rotor et à une distance axiale l'un de l'autre. Chacun des disques 3 est constitué de deux, trois ou quatre supports d'outil 31 dont chacun porte, à sa périphérie 32, un outil 4 destiné à travailler le sol. Le nombre précis de supports d'outil par disque dépend de la structure ou du motif géométrique choisi selon laquelle, ou selon lequel, les outils doivent être disposés. Il est bien entendu concevable que chacun des disques soit constitué par un élément annulaire entier, quelle que soit la forme de sa périphérie ou par deux ou plusieurs supports d'outil formant un ensemble annulaire. Toutefois, le plus souvent les supports d'outil montés dans un même plan n'entourent pas entièrement le corps du rotor. Mais, même pour une telle configuration nous désignerons la forme de ces supports par le terme " disque ". Les disques disposés sur l'axe A du rotor sont orientés angulairement de façon qu'il y a un décalage angulaire ô entre les outils correspondants 4 et 4' de disques voisins. Lorsque les angles de décalage entre les outils d'une suite d'outils disposée sur un segment de courbe ont la même dimension, le segment de courbe a, sur la surface développée du rotor, la forme d'une droite. Si, par contre, ces angles varient, on obtient une ligne arquée ou tout autre forme courbe. Une disposition des outils 4 sur des segments de courbe rectilignes 5 et 6 correspondant à un mode de réalisation préféré de l'invention, est représentée sur la Figure 5. La surface développée du rotor représenté sur la Figure 5 montre une disposition préférée des outils 4 sur la surface 2 du corps 1 du rotor. Selon cette disposition, les outils 4 sont disposés principalement par groupes de six ou de sept outils avec principalement deux orientations qui se distinguent l'une de l'autre par l'angle que les segments définissent avec un plan P perpendiculaire à l'axe A du rotor. Ce plan P peut être un plan 6 2795104 médian Po situé au milieu entre les deux extrémités du corps 1 ou tout autre plan P1 choisi arbitrairement sur la longueur axiale du corps 1 et matérialisé par l'un quelconque des disques 3. Pour simplifier la description par rapport à la Figure 5, nous nous rapportons par la suite au plan Po. Les segments de courbe 5 comprennent des segments 51 dont la longueur correspond à un emplacement de six outils 4 successifs et des segments 52 dont la longueur correspond à l'emplacement de sept outils 4 successifs. Les segments de courbe 51 et 52 sont orientés de façon à former avec le plan P0 un angle a, ou un angle a2. Les angles a1 et (X2 peuvent être, mais ne sont pas nécessairement, de même grandeur. Les segments de courbe 6 comprennent des segments 61 dont la longueur correspond à l'emplacement de six outils 4 et des segments 62 dont la longueur correspond à l'emplacement de sept outils 4. Les segments 61 et 62 sont orientés de façon à former avec le plan Po respectivement un angle 31 ou un angle 32. Les angles Pl et f2 peuvent être, mais ne sont pas nécessairement, de même grandeur. La Figure 5 montre par ailleurs des segments de courbe 63 et 64 qui se suivent sur la surface 2 du corps 1 et qui correspondent ainsi, en ce qui concerne la longueur totale de ces deux segments, au segment 61 dont la longueur totale correspond à l'emplacement d'une suite de six outils 4. Dans la disposition des outils selon l'invention, les orientations des segments de courbe et, en conséquence, les mesures des angles c01, CL2, Dl et f2 se distinguent les unes des autres de la façon suivante. L'orientation des segments 51, exprimée par l'angle cc>, est mesurée par rapport au plan Po en regardant, sur la Figure 5, contre le sens de rotation R. L'orientation des segments 52, caractérisée par l'angle c.2, est mesurée par rapport au plan P0 en regardant, sur la Figure 5, dans le sens de rotation R. Chacun des angles a, et (X2 est mesuré à partir du plan P0 dans le sens des aiguilles d'une montre. Les deux angles s'ouvrent sur des côtés différents du plan P0. 7 2795104 De façon correspondante, I'orientation du segment 61 et des segments 63 et 64 exprimée par l'angle 31 est mesurée par rapport au plan P0 et à partir de celui-ci en regardant contre le sens de rotation R. L'orientation des segments 62, exprimée par l'angle 32, est mesurée par rapport au plan P0 en regardant dans le sens de rotation R. Chacun des angles P31 et f2 est mesuré à partir du plan P0 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre. Les deux angles s'ouvrent sur des côtés différents du plan P0. Dans la disposition de l'invention, représentée sur la Figure 5, les segments de courbe disposés à gauche du plan P0, référencés dans l'ordre dans le sens de rotation R par 63, 52, 61, 52 et 64, constituent une suite de segments 7. Les segments de courbe disposés du côté droit par rapport au plan Po, référencés dans l'ordre dans le sens de rotation R par 62, 51, 62 et 51, forment une suite de segments 8. Les suites de segments 7 et 8 occupent sur le corps du rotor des sections de même longueur axiale. Autrement dit, chacune des suites de segments 7 et 8 définit les positions sur lesquelles les outils 4 sont disposés respectivement dans l'une ou dans l'autre moitié des deux moitiés adjacentes, dans le sens axial du rotor, du corps 1. Chacune des structures 7 et 8 constitue une structure en W. Dans chacune des suites de segments 7 et 8, les segments de courbe ne se suivent pas directement, c'est-à-dire ne sont pas attachés l'un à l'autre, mais constituent une sorte de suite interrompue. L'interruption se fait soit par un décalage axial d'un outil vers une position isolée, comme cela est le cas des outils référencés 41 et 42. Une autre possibilité d'interruption de la suite de segments est constituée par un décalage du début du segment de courbe suivant représenté par les outils 43 et 44, par rapport à l'emplacement du dernier outil du segment précédent, représenté par les outils 45 et 46, de façon que les outils 45 et 46 ne soient pas dans l'alignement des segments de courbe auxquels appartiennent les outils 43 et 44. Chacune des suites de segments 7 et 8 est formée de façon que deux segments successifs de cette suite forment des angles opposés avec le plan P0. Sur la Figure 5, cette disposition est 8 2795104 représentée par les angles opposés CC2 et Pl pour la suite de segments 7 et par les angles ci et P2 pour la suite de segments 8. Lorsqu'on considère les deux suites de segments 7 et 8 simultanément, on constate que des segments de courbe correspondants de ces deux suites de segments adjacents sont angulairement décalés l'un par rapport à l'autre comme cela a été déjà mentionné en référence aux.Figures 1 et 3. Les segments de courbe correspondant au mode de réalisation représenté sur la Figure 5 sont, dans le sens de rotation R, les segments de courbe 52 et 62, les segments 61 et 51, les segments 52 et 62 et les segments 63, 64 et 51. Selon le mode de réalisation représenté sur les Figures 1 à 5 et décrit ci-avant, les outils sont disposés sur deux suites de segment 7 et 8 disposés respectivement sur l'une ou sur l'autre de deux moitiés 11 et 12 axialement adjacentes du corps 1. Cette disposition est indiquée sur la Figure 6 de façon schématique dans une vue latérale par rapport à l'axe A du rotor. Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières, et n'en limitent aucunement la portée. 9 2795104 REVENDICATIONS 1. Rotor d'une stabilisatrice de sol comportant un corps (1) cylindrique ayant un axe (A) et une surface extérieure (2), le corps (1) étant pourvu sur sa surface (2) d'une pluralité d'outils (4) destinés à travailler le sol, caractérisé en ce que les outils (4) sont disposés sur des segments de courbe (5, 6) formant deux à deux (51, 61; 52, 63) des angles opposés (a, 3) avec un plan (P) perpendiculaire à l'axe (A) du rotor. 2. Rotor selon la revendication 1, caractérisé en ce que tous les segments de courbe (5, 6) situés du même côté d'un plan (P) perpendiculaire à l'axe (A) forment une ligne en zigzag. 3. Rotor selon la revendication 1, caractérisé en ce que tous les segments de courbe (5, 6) situés du même côté d'un plan (P) perpendiculaire à l'axe (A) forment une structure en forme de W. 4. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les segments de courbe (5, 6) sont définis de façon à constituer au moins deux suites de segments (7, 8) disposées de part et d'autre d'un plan (P) et à une distance axiale l'une de l'autre. 5. Rotor selon la revendication 4, caractérisé en ce que les suites de segments (7, 8) occupent des parties (11, 12) de longueur axiale égale du corps (1) du rotor. 6. Rotor selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que des segments de courbe (51, 61; 52, 62) correspondants de deux suites de segments (7, 8) adjacents sont angulairement décalés l'un par rapport à l'autre. 7. Rotor selon la revendication 1 à 6, caractérisé en ce que le corps (1) du rotor est pourvu d'une pluralité de disques (3) disposés sur l'axe (A) du rotor à une distance axiale l'un de l'autre et présentant une périphérie (32), chacun des disques (3) portant à sa périphérie (32) au moins un des outils (4) destinés à travailler le sol. 8. Machine destinée à couper un sol, notamment une stabilisatrice de sol, caractérisée en ce qu'elle comprend un rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.