Brevet FR2838461A1 — publié le 20031017

La présente invention concerne le domaine technique des dispositifs utilisés pour le traitement de sols ou de revêtements de chaussces par arrachement de matière. Dans une application préférée mais non exclusive, l'invention concerne le domaine des dispositifs utilisés pour le traitement de revêtements bitumineux par grenaillage. Dans le domaine d'application préféré ci-dessus, il est connu d'utiliser, afin d' assurer un dégommage de surface bitumineuse, une grenailleuse mobile se déplaçant sur le sol à traiter et étant raccordée par un câble à un groupe électrogène porté par une plate-forme d'assistance. La grenailleuse est. de plus, raccordée par une gaine souple à une unité d'aspiration, également disposée sur la plate forrne d'assistance. La grenailleuse est. par ailleurs, équipée de moyens de déplacement et, notamment, de roues motrices permettant d' assurer l' avance ou la progression de la grenailleuse sur le sol au fur et à mesure du traitement réalisé. Une telle grenailleuse donne pleinement satisfaction dans sa fonction de traitement de surface mais présente, toutefois, l'inconvénient de devoir être relice à une plate forme d'as si stance par des canal i s ations de servitude qui entravent les mouvements de l'opérateur commandant le fonctionnement de la grenailleuse et qui limitent le rayon d' action de la grenailleuse en imposant des déplacements réguliers de la plate forme d'assistance au fur et à mesure de la progression du traitement. Par ailleurs, lors du travail sur des voies d'autoroutes, une telle grenailleuse et sa plate forme de servitude ne sont pas en mesure d'évacuer la zone de travail dans un temps relativement cours, tel que préconisé par les normes de sécurité du travail sur autoroute. Il appara^t donc le besoin de disposer de moyens qui permettent de s'affranchir de la mise en acuvre des câbles ou canalisations de servitude, afin de rendre la mise en ceuvre de la grenailleuse plus aisée. Afin d'atteindre cet objectif, l' invention propose un dispositif autoporté pour le traitement de sols par arrachement de matière qui comprend un châssis porteur pourvu d'un organe de déplacement moteur et directeur. Le châssis porteur est. en outre, équipé d'au moins: À une unité de traitement de surface par arrachement de matière comprenant au moins une tête de travail orientée vers le sol, une unité d' aspiration raccordée à l'unité de traitement de surface, une unité autonome de fourniture d'énergie reliée à l'unité de traitement de surface, à l'unité d' aspiration et aux organes de déplacement moteur, un poste de commande comprenant au moins des moyens de commandes des organes directeurs. La réunion sur un même châssis de l'unité du traitement de surface et de l'unité de fourniture d'énergie, associces à un poste de commande, permet, de manière fort avantageuse, de disposer d'un système autonome autoporté qui n'est pas rattaché à une plate forme d'assistance et qui présente un rayon d' action nettement supérieur à celui des dispositifs selon l'art antérieur. Par ailleurs, la conception du dispositif selon l'invention permet de réaliser un ensemble présentant un faib le encombrement et une grande mani ab il ité. Ainsi, le dispositif selon l'invention peut intervenir pour traiter des sols sur de petites surfaces, tant en intérieur qu'en extérieur. A cet égard, le terme sol doit être entendu au sens large, à savoir une surface de passage ou de déplacement pour des piétons ou des véhicules automoteurs ou non, tels que, par exemple, un trottoir, une chaussée, un sol de bâtiment, en étage ou non, ou, encore, un pont ou une coursive de navire, sans que cette énumération ne puisse être considérée comme limitative. De manière prétérée mais non strictement nocessaire, le poste de conduite est du type à position assise et comprend au moins un siège de conduite pour un opérateur. Selon une autre caractéristique préférce de réalisation de l'invention, l'unité de traitement de surface est adaptée en porte à faux à l'avant du châssis. L'unité de traitement est alors, de prétérence mais non exclusivement, adaptée sur le châssis par l'intermédiaire de moyens de support conçus pour permettre une modification de la position relative de la tête de travail de l'unité de traitement de surface, par rapport au châssis porteur. Selon une caractéristique préLérée de l' invention, les moyens de support de l'unité de traitement de surface sont alors adaptés pour autoriser une modifcation de I'orientation angulaire de la tête de travail par rapport au châssis, selon un axe de rotation sensiblement parallèle à un polygone d'appui sur le sol, défini par les organes de déplacement du dispositif selon l'invention. De manière préférée mais non strictement nécessaire, les moyens de support comprennent alors un mécanisme à polygone déformable actionné par au moins un vérin et interposé entre l'unité de traitement de surface et le chassis porteur. Selon une autre caractéristique de l' invention, les moyens de support comprennent des moyens d' ajustement de la position transversale de l' unité de traitement de surface par rapport, par exemple, à un axe longitudinal du dispositif autoporté. Selon l'invention les organes de déplacement moteur et/ou directeur équipant le châssis porteur peuvent êke réalisés de toute façon approprice, telle que, par exemple, sous la forme de deux ensembles de chenilles assurant une double fonction motrice et directrice. Les organes de déplacement peuvent également être constitués par un ensemble d'au moins trois roues assurant les fonctions motrices et directrices selon différentes combinaisons possibles: uneoue assurant la fonction directrice tandis que les deux autres sont motrices ou, encore, une même roue assurant la double fonction motrice et directrice. Les organes de déplacement pourraient être également constitués par deux rouleaux parallèles dont l'un etlou l'autre serait directeur et/ou moteur. De manière préférée, les organes de déplacement sont constitués de quatre roues organisées en deux trains dont un est moteur, tandis que l'autre est directeur. Bien entendu toute autre combinaison pourrait également être envisagée. Selon une autre caractéristique de l'invention afin d'offrir une bonne visibilité à 1'opérateur ou conducteur du dispositif autonome pour le traitement de sols selon l'invention, le poste de cornmande se trouve situé en partie avant du chassis juste derrière l'unité de traitement de surface. L'unité de production et d'énergie et l'unité d' aspiration, se trouvent alors de préférence en arrière du poste de commande. De manière préférée mais non strictement nécessaire, l'unité de production d'énergie occupe une position sensiblement centrale sur le châssis, tandis que l'unité d'aspiration se trouve à l'arrière du châssis, de manière que les ouvertures de refoulement de l'air aspiré se trouvent aussi éloignées que possible de l'opérateur. L'unité de production d'énergie peut être réalisce de toute façon approprice et comprend, selon une variante préférée, un moteur thermique, tel que, par exemple, un moteur diesel ou à essence entraînant au moins une centrale hydraulique. De manière préférce mais non strictement nécessaire, la centrale hydraulique est également associée à une génératrice d'électricité entraînée par le moteur thermique. Selon une autre caractéristique de l'invention, afin de pouvoir utiliser un même châssis porteur pour effectuer différents types de traitement de surfaces, l'unité de traitement de surface est adaptée de manière amovible sur le châssis porteur. Les moyens de support sont alors, de préDérence, adaptés pour assurer une interchangeabilité des unités de traitement. Selon une autre caractéristique de l' invention, l'unité de traitement de surface comprend au moins une grenailleuse. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description ci dessous effectuée en référence aux dessins annexés qui illustrent une forme non limitative de réalisation d'un dispositif autoporté pour le kaitement de sols par arrachement de matière selon l'invention. La fg.1 est une élévation schématique en vue de côté d'un exemple de réalisation d'un dispositif autoporté selon l'invention. La fig. 2 est une vue de dessus du dispositif illustré à la fig. 1. Les fig. 3 et 4 sont des élévations sensiblement analogues à la ffg. 1 monkant le dispositif autoporté selon l'invention dans deux configurations de travail distinctes. Un dispositif autoporté selon l'invention, tel qu'illustré à la fig. 1 désigné dans son ensemble par la référence 1, comprend un châssis porteur 2 pourvu d'organes de déplacement moteurs 3, 4 et directeurs 5, 6. Le châssis porteur peut être réalisé de toute façon approprice telle que par exemple, sous une forme de caisson autoporteur ou, comme cela est illustré à la fig. 2, sous la forme de deux longerons 7, 8 reliés par des traverses 9. Les organes de déplacement 3 à 6 du dispositif autoporté 1 peuvent également être réalisés de toutes façons appropriées. Selon l'exemple illustré les organes de déplacement sont constitués par quatre roues organisées en train arrière 3, 4 propulseur et en train avant 5, 6 directeur. De manière connue en soi, les roues motrices arrières 3, 4 sont associées à un système d'entra^nement à différentiel 10 relevant des connaissances générales de l'homme du métier et ne nécessitant donc pas de plus amples descriptions. De même, les roues avant 5 et 6 sont adaptées de manière pivotante sur le châssis 2 et organisées de façon à constituer un train directeur. Ainsi les roues 5 et 6 sont chacune fixées au châssis 2 par un pivot 11 et relices l'une à l'autre par une bielle 12 de manière à pivoter simultanément. La bielle 12 est. en outre, actionnée par un vérin hydraulique 13 associé à des moyens de commande comme cela ressortira par la suite. Bien entendu, le train directeur formé par les roues 5, 6 pourrait être commandé au moyen d'une direction du type à crémaillère. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le châssis porteur 2 est équipé d'une unité 20 de traitement de surface par arrachement de matière. L'unité de traitement 30 peut être conçue pour réaliser différents types de traitements de surfaces par arrachement de matière tel que du rabotage, un sablage ou encore une rectification. Selon la forme préférée de réalisation iustrce, I'unité de traitement 20 est adaptée pour réaliser un grenaillage d'un revêtement de sols et comprend deux modules de grenaillage 21, 22 juxtaposés. Chaque module 21, 22 comprend alors une tête de travail 23 orientée vers le sol S. Comme cela est connu de l'homme du métier, chaque module de grenaillage 21 est adapté pour assurer la projection au niveau de la tête de travail 23 de grenailles ou billes sur le revêtement couvrant le sol S. Dans la mesure o, le mode de réalisation d'un module de grenaillage 21 est largement connu de l'homme du métier il n'est pas nécessaire de le décrire plus avant. De manière préférce, l'unité de traitement de surface 20 est adaptée en porte à faux à l'avant du châssis porteur 2, comme le montrent plus particulièrement les fig. 1, 3 et 4. Cette disposition permet à un opérateur O installé dans un poste de conduite 25 situé à l'avant du châssis porteur 2 juste en arrière de l'unité de traitement 20, de pouvoir contrôler visuellement le travail effectué par 1'unité de traitement de surface 20 au fur et à mesure de la progression du dispositif autoporté. Le poste de commande 25 comprend alors de manière préférée au moins un siège de conduite 26. Les moyens de commande sont, selon l'exemple illustré, constitués par un vol ant assoc ié à un distributeur hydraulique non représ enté commandant le vérin de direction 13. Comme cela a été évoqué précédemment, le volant 27 pourrait également commander un système pignon-crémaillère agissant sur les roues directrices 5 et 6. Le dispositif autoporté I selon l'invention comprend également une unité autonome de fourniture d'énergie 30 qui est adaptée à 1'arrière du poste de commande 25 et qui occupe selon 1'exemple illustré une position sensiblement centrale sur le châssis 2. L'unité autonome de fourniture d'énergie peut être réalisée de toute façon appropriée telle que par exemple, sous la forme d'un ensemble d' accumulation d'énergie électrique. Selon l'exemple illustré, l'unité de fourniture d'énergie 30 comprend un moteur thermique 31 tel que par exemple mais non exclusivement un moteur diesel ou à essence. Le moteur 31 de 1'unité de production d'énergie 30 entraîne alors le système de propulsion 10 et ainsi qu'une pompe hydraulique 32. Le moteur 31 entrane également un générateur ou génératrice d'électricité 33 faisant partie de 1'unité de production d'énergie 30. Le générateur 33st alors raccordé par tout câblage approprié aux différents dispositifs, du véhicule 1, consommateurs d'énergie électrique. La pompe hydraulique 32 est quant à elle raccordée par des canalisations approprices aux organes consommateurs d'énergie hydrauliques. Ainsi, la pompe hydraulique 32 est raccordée par des canalisations 34 aux moteurs hydrauliques de l'unité de traitement de surface 20. Afm d'assurer une récupération des particules arrachées par l'unité de traitement 20 au sol traité S. le dispositif autoporté 1 conforrne à 1'invention comprend en outre, une unité d' aspiration 40 alimentée en énergie hydraulique par la pompe 32 de l'unité autonome de fourniture d'énergie 30 au moyen de conduites hydrauliques 41. L'unité d'aspiration 40 est par ailleurs raccordée par une gaine d' aspiration 42 à 1'unité de traitement de surface 20 et selon 1' exemple illustré à chacun des modules de grenaillage 21, 22. Dans la mesure o l'unité d'aspiration 40 présente un encombrement relativement important cette dernière se trouve de préférence placée à 1'arrière du châssis porteur 2 à 1'opposé par rapport à 1'unité de fourniture d'énergie 30 du poste de commande 25. L 'unité d' aspiration 40 comprend alors une bouche 43 de refoulement de l'air aspiré orientée vers l'arrière, à l'opposé du poste de commande 25. Le dispositif autoporté tel que décrit précédemment permet ainsi à un opérateur O placé dans le poste de commande 25 d'assurer le traitement du sol S au moyen de l'unité 20 de façon parfaitement autonome en se déplaçant sur la surface à traiter. De manière préférée, le dispositif autoporteur 1 est conçu pour présenter un empattement réduit de façon à pouvoir être utilisé sur de petites surfaces tant en milieu extérieur qu'à l'intérieur de bâtiments. Selon une forme préférée de réalisation, afin de pouvoir tenir compte des différentes configurations de terrains susceptibles d'être rencontrées par le dispositif autoporteur 1, l'unité de traitement de surface 20 est. de préférence, fixée sur le châssis porteur 2 par l'interrnédiaire de moyens de supports 50 adaptés pour permettre une modification de la position relative de la tête de travail 23 par rapport au châssis porteur 2. Les moyens de support 50 de l'unité de traitement de surface 20 peuvent être conçus de manière à permettre, par exemple, une modification de la hauteur par rapport au sol de la tête de travil 23. Bien entendu tout autre type d'adaptation pourrait être envisagé. Ainsi selon l'exemple illustré, les moyens de support 50 sont adaptés pour perrnettre une modification de l'orientation angulaire de la tête de travail 23 par rapport au châssis 2. A cet effet, les moyens de supports comprennent deux ensembles de bras 51, 52 fixés de manières pivotante, d'une part, au châssis porteur 2 et, d'autre part, à l'unité de traitement de surface 20, par des pivots 53, 54 et 55, 56 d'axes de rotation parallèles entre eux et sensiblement parallèles à un polygone d'appui A, B. C, D sur le sol défini par les roues ou organes de déplacement 3 à 6, comme le montre la fg. 2. Selon la configuration illustrée à la fg.1, le polygone d'appui A, B. C, D définit un plan sensiblement horizontal, de sorte que l'axe de rotation l\ des pivots 53 à 56 se trouve également sensiblement horizontal. Les pivots 53 à 56 définissent alors un mécanisme à polygone déformable qui est actionné par au moins un vérin hydraulique 57, interposé entre l'unité de traitement de surface 20 et le châssis porteur 2. Selon l'exemple illustré, les pivots forment un quadrilatère déformable et le vérin hydraulique 57 est plus particulièrement interposé entre, d'une part, le châssis porteur 2 en étant fixé sensiblement au niveau du pivot 53 et, d'autre part, le bras de liaison supérieur 52 auquel il est lié par une articulation 58 disposée à proximité de l'articulation 56. Le vérin 57 est. en outre, piloté par des moyens de commande, non représentés, disposés au niveau du poste de conduite 25 et alimentés par la pompe 32. Ainsi, la commande de l'extension ou de la rétraction du vérin 52 permet de relever l'unité de traitement de surface 20, comme illustré à la fg. 3, afm de perrnettre à la tête de travail 23 de suivre une pente ascendante du sol S. La rétraction du vérin hydraulique 57 permet également d'abaisser la tête de travail 23 par rapport au niveau du train avant 5, 6, afin de suivre une pente descendante, comme illustré à la ffg. 4. De manière prétérce mais non exclusive, la modification de la position angulaire de la tête de travail est utilisée, d'une part, pour les déplacements angulaires importants, comme le montrent les fg. 3 et 4, et, d'autre part, pour déplacer la tête 23 entre une position relevée ou de repos et une position de travail dans laquelle la tête de travail est à la proximité immédiate de la surface à traiter. En position de travail, l'unité de traitement vient alors reposer sur le sol par des roues 60 qui déterrninent la distance entre cQdernier et la tête de travail 23. Les moyens de support 50 sont alors adaptés pour laisser à l'unité 20 une certaine amplitude de déplacement libre dans un plan vertical, de manière que l'unité 20 puisse suivre les irrégularités de la surface S à traiter. Ainsi, pendant le travail, I'unité de traitement est guidée en traction ou en propulsion par le dispositif selon l' invention. Par ailleurs, selon une forme préférce de réalisation, des moyens de support 50 comprennent des moyens 65 d'ajustement de la position transversale de l'unité de traitement 20 par rapport au châssis porteur 2. Cette disposition avantageuse de l'invention permet ainsi de suivre avec précision le tracé d'une surface à traiter, comme cela est nécessaire, par exemple, dans le cas d'opérations d'effacement d'une ligne de marquage au sol. L'ajustement est alors effectué sans qu'il ne soit nécessaire de déplacer l'ensemble du dispositif autoporté 1. Les moyens d'ajustement transversal 65 peuvent être réalisés de toute façon approprice. Selon l'exemple illustré, les moyens 65 comprennent une glissière 66 sur laquelle est adapté un tiroir 67 portant les moyens de support 50. Le tiroir 67 est alors commandé en translation parallèlement à la direction l\ par un moyen moteur, tel que, par exemple, un vérin hydraulique à double effet 68. Bien entendu, le moyen moteur 68 pourrait être réalisé d'une toute autre façon. Selon une variante préférée de réalisation, les moyens de support 50 sont, de plus, adaptés de façon amovible sur le châssis afin d'autoriser un changement aisé de I'unité de traitement de surface 20. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées à l'invention sans sortir de son cadre. Ainsi, selon l'exemple décrit, le poste de pilotage est du type en position assise. Toutefois, le poste de pilotage pourrait être conçu pour un travail en position debout. De même, selon l'exemple illustré, le poste de pilotage est prévu pour une position embarquce sur le châssis. Cependant, le poste de pilotage pourrait être situé à l'arrière du châssis et adapté pour que l'opérateur occupe une position debout sur le sol au côté du châssis et guide le dispositif de traitement de surface en le suivant en marchant. REVENDICATIONS 1- Dispositif autoporté pour le traitement de sols (S) par arrachement de matière, caractérisé en ce qu'il comprend un châssis porteur (2) pourvu d'organes de déplacement moteurs (3, 4) et directeurs (S. 6) et équipé d'au moins: À une unité (20) de traitement de surface par arrachement de matière comprenant au moins une tête de travail (23) orientée sur le sol S. une unité d' aspiration (40) raccordée à l 'unité de traitement de surface (20), À une unité autonome (30) de fourniture d'énergie relice à 1'unité de traitement de surface (20), à l'unité d'aspiration (40) et aux organes de déplacement moteur (3, 4), À un poste de commande (25) comprenant au moins des moyens (27) de commande des organes directeurs. 152 - Dispositif autoporté selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de traitement de surface (20) est adaptée en porte àfaux à l'avant du châssis porteur (2). 3- Dispositif autoporté selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (50) de support de l'unité de traitement de surface (20) adaptés pour permettre une modification de la position relative de la tête de travail (23) par rapport au châssis porteur(2). 4- Dispositif autoporté selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de support (50) de l'unité de traitement (2) de surface (20) sont adaptés pour autoriser une modification de l'orientation angulaire de la tête de travail (23) par rapport au châssis (2) selon un axe de rotation sensiblement parallèle à un polygone d'appui (A, B. C, D) sur le sol (S) défini par les organes de déplacement (3, 4, 5, 6). - Dispositif autoporté selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les moyens de support (50) comprennent un mécanisme à polygone déformable (53, 54, , 56) qui est actionné par au moins un vérin (57) interposé entre l'unité de traitement de surface (20) et le châssis porteur (2). 306- Dispositif autoporté selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les moyens de support (50) comprennent des moyens (65) d'ajustement de la position transversale de l'unité de traitement (20) par rapport au châssis (2). 7 - Dispositif autoporté selon l'une des revendication 1 à 6, caractérisé en ce que le poste de commande se trouve situé en partie avant du chassis (2) et comprend au moins un siège de conduite (26). 8 - Dispositif autoporté selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'unité de production d'énergie (30) et l'unité d' aspiration (40) se trouvent en arrière du poste de commande (25). 9 - Dispositif autoporté selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'unité de production d'énergie (30) occupe une position sensiblement centrale sur le châssis porteur (2). 10 - Dispositif autoporté selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'unité de production d'énergie (30) comprend un moteur thermique (31) entraînant au moins une centrale hydraulique (32). 11- Dispositif autoporté selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'unité de traitement de surface (20) est adaptée de manière amovible sur le châssis porteur (2). 12 - Dispositif autoporté selon l'une des rendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'unité de traitement de surface (20) comprend au moins un module de