Brevet FR2856088A1 — publié le 20041217

i La présente invention a pour objet un outil de fraisage pour la réalisation de tranchées. Pour l'excavation de tranchées dans le sol afin de réaliser des parois moulées, on connaît des machines d'excavation appelées le plus souvent 5 fraises. Elles comportent un châssis suspendu à l'extrémité de moyens de levage, ce châssis étant muni à son extrémité inférieure de deux roues entraînées par des moteurs hydrauliques et munis de dents réparties sur deux tambours à axes horizontaux. Ces dents ont pour rôle d'excaver le terrain pour le transformer en morceaux de petite dimension qui peuvent 10 ensuite être transportés par aspiration à l'aide d'un tuyau relié à une pompe d'aspiration et placé sur la fraise. Un tel outil de fraisage ou d'excavation est décrit en particulier dans le brevet européen EP 262 050 au nom de la demanderesse. La fraise est équipée de deux roues qui tournent en sens inverse, chaque roue 15 comportant deux tambours. Les roues, comme on l'a indiqué, sont mises en rotation par un moteur hydraulique ou par deux moteurs hydrauliques positionnés dans le moyeu central de chaque roue et disposés à l'extrémité inférieure du corps de l'outil. Les tambours supportent les dents qui sont utilisées pour excaver le terrain. Pour chaque type de terrain, il est nécessaire d'utiliser des dents adaptées à la nature du terrain à excaver. En effet, selon que le terrain est dur, tendre ou bien collant, le choix des dents à utiliser ainsi que leur positionnement sur les tambours est différent. Le brevet FR 2 819 834 décrit par exemple la forme et le positionnement de dents à utiliser dans 25 le cas de terrains durs ou de terrains collants. Lors de l'excavation, les dents subissent des efforts mécaniques très importants si bien qu'elles doivent être solidement fixées aux tambours. En général, le terrain à creuser est une superposition de couches 30 de roches de natures et de duretés différentes. Ainsi, lors d'une opération d'excavation, il est possible que la fraise ait à traverser une alternance de couches de roches meubles puis très dures. Le problème qui se pose ici réside dans le choix du type de dents. Car, comme nous l'avons déjà vu, à un type de terrain correspond un type de dents. Dès lors, il serait 35 particulièrement intéressant de pouvoir changer de type de dents au cours d'une même opération d'excavation afin d'adapter la fraise au terrain. Une première solution consisterait à démonter les tambours auxquels sont fixées les dents puis à remonter d'autres tambours auxquels est fixé un autre type de dents. Bien que réalisable, cette solution présente de nombreux inconvénients. Comme nous l'avons dit, les dents 5 sont solidement fixées, donc les opérations successives de démontage et de remontage seraient longues, difficiles et hasardeuses. Un autre inconvénient serait le temps perdu par les utilisateurs de la fraise ce qui impliquerait des coûts supplémentaires à prévoir pour l'opération d'excavation. La présente invention vise à résoudre ce problème en proposant un dispositif simple, modulaire et économique. Ce but est atteint grâce au fait que l'outil de fraisage comprend - un châssis; - une pluralité d'organes de fraisage disposés sur au moins une surface cylindrique; - un ensemble moteur; - des moyens d'alimentation en énergie dudit ensemble moteur, ledit outil de fraisage se caractérisant en ce qu'il comprend en outre: - des moyens démontables de solidarisation d'au moins une partie de l'ensemble moteur sur laquelle sont montés les organes de fraisage avec l'extrémité inférieure du châssis; - des moyens de positionnement relatif entre le châssis et l'ensemble moteur; - des moyens pour relier les moyens d'alimentation en énergie à l'ensemble moteur, par quoi au moins une partie de l'ensemble moteur avec les organes de fraisage peuvent être aisément démontés par rapport au châssis de la machine. On comprend que grâce aux dispositions de l'invention, il sera particulièrement simple et rapide d'adapter les dents de fraisage au terrain 35 à excaver via un changement simple et rapide de la tête de coupe qui comprend à la fois les moteurs et/ou le système de transmission de couple tel un réducteur, les tambours et les dents. Les moyens démontables de solidarisation et les moyens de positionnement assurent la rigidité et la solidité de l'outil de fraisage lors de l'opération d'excavation. Avantageusement, I'ensemble moteur est un moteur sur lequel sont montés les organes de fraisage. On comprend que lors du changement de la tête de coupe, la partie démontable comporte les moteurs et les organes de fraisage. Avantageusement, I'outil de fraisage comporte en outre un moyen d'aspiration solidaire du châssis, une buse d'aspiration démontable avec 10 au moins la partie de l'ensemble moteur sur laquelle sont fixés les organes de fraisage et un moyen pour relier de façon démontable ces deux éléments. On comprend que la présente invention prévoit des moyens de connexion qui permettent de démonter la buse d'aspiration en même temps que la tête de coupe. Avantageusement, les moyens de solidarisation démontables comportent une plaque sur la face inférieure de laquelle est monté au moins la partie de l'ensemble moteur sur laquelle sont fixés les organes de fraisage. On comprend ici qu'une telle plaque sert de support à la fois pour le moteur, les fraises et également la buse d'aspiration. Avantageusement, I'extrémité inférieure du châssis comporte en outre une plaque sur laquelle vient en appui la plaque associée à la partie de l'ensemble moteur sur laquelle sont montés le organes de fraisage. On comprend que l'intérêt réside ici dans l'appui plan sur plan qui confère la stabilité nécessaire lors de la fixation de la tête de coupe au châssis. Avantageusement, les moyens de positionnement relatif et les moyens de solidarisation entre le châssis et au moins la partie de l'ensemble moteur sur laquelle sont fixés les organes de fraisage comportent deux axes de fixation solidarisés sur la plaque associée à l'ensemble moteur. Dans cette configuration, les axes permettent 30 premièremernt de positionner correctement les deux plaques l'une par rapport à l'autre, deuxièmement d'empêcher tout mouvement relatif entre les deux plaques et troisièmement de fixer solidairement de manière facilement démontable les deux plaques. Avantageusement, I'axe de fixation comporte un orifice qui le 35 traverse de part en part et qu'il est destiné à recevoir un organe de verrouillage montée sur le châssis. On comprend que lorsque les deux plaques sont positionnées l'une sur l'autre et que les axes débouchent des orifices correspondants, Avantageusement, I'organe de verrouillage est une clavette. En effet, un mode de réalisation particulièrement performant pour la fixation 5 démontable est un système de verrouillage des axes par clavetage. Ladite clavette étant positionnée dans l'orifice de l'axe débouchant de la plaque associée au châssis. Avantageusement, la plaque associée au châssis est reliée à l'extrémité inférieure du châssis par un système à pivotement. On 10 comprend que dans cette configuration, la tête de coupe est inclinable par rapport au châssis. On dispose alors de plusieurs positions de travail correspondant à des angles d'inclinaison différents. L'invention sera mieux comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, de modes de 15 réalisation représentés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en perspective de la tête de coupe fixée sur le châssis - la figure 2 représente une vue en perspective de la tête de coupe désolidarisée du châssis - la figure 3 représente une vue de face de la tête de coupe. Sur les figures 1 et 3 est représentée la tête de coupe 10 en position 25 démontée. L'ensemble moteur 12 comporte deux moteurs hydrauliques (non représentés) solidarisés de manière rigide sur la partie inférieure d'une plaque 14. Quatre tambours cylindriques 16 constitués par des viroles sont entraînés en rotation par les moteurs grâce à des moyens de liaison mécanique non représentés ici. En périphérie des tambours sont 30 fixés rigidement les organes de fraisage 18 que l'on nomme également dents de fraisage. Les moteurs hydrauliques sont reliés par des flexibles hydrauliques à deux boîtiers de jonction hydrauliques 20 fixés sur la partie supérieure de ladite plaque 14, symétriquement par rapport au centre de la plaque. Ces flexibles et les boîtiers de jonction 20 font partie des 35 moyens d'alimentation en énergie dudit ensemble moteur 12. Dans ce cas, I'énergie utilisée est la pression hydraulique. La plaque 14 comporte sur sa partie supérieure des moyens de solidarisation de l'ensemble moteur 12 avec l'extrémité inférieure du châssis. Les moyens sont constitués de deux axes se présentant sous la forme d'ergots cylindriques métalliques 22 fixés rigidement sur la plaque 5 14 symétriquement par rapport au centre de la plaque 14 et orthogonalement à cette plaque. Les ergots 22 comportent en outre un perçage intérieur 24 qui les traverse horizontalement de part en part et ont une partie supérieure 26 conique afin de faciliter le montage qui sera détaillé ci-après. Une buse d'aspiration 28 destinée à l'aspiration des particules découpées est fixée au centre de la partie inférieure de la plaque 14 entre les moteurs. Dans le but de raccorder cette buse 28 à la conduite d'aspiration 30 qui sera détaillée ci-après, la plaque 14 comporte en son centre un trou cylindrique 32. Sur les figures 1 et 2 est représentée la partie inférieure du châssis 34. A l'extrémité inférieure du châssis 34 est fixée une plaque métallique 36 inclinable par rapport audit châssis ayant sensiblement les mêmes dimensions que la plaque 14 associée à la tête de coupe 10. L'inclinaison de la plaque 36 est commandée par les vérins hydrauliques 38 fixés sur 20 ladite plaque. Le long du châssis 34 est fixée en outre une conduite d'aspiration destinée à évacuer les particules de roche découpées vers la surface. L'extrémité inférieure de celle-ci traverse la plaque 36 au niveau de son centre. Sur la plaque 36 associée au châssis, sont présents deux orifices cylindriques 40 ayant un diamètre sensiblement égal au diamètre des ergots 22 fixés sur la plaque 14 associée à la tête de coupe 10. Ces trous 40 sont disposés symétriquement par rapport au centre de la plaque 36 de manière à recevoir les ergots 22 lorsque les deux plaques sont 30 positionnées l'une au-dessus de l'autre. A proximité de ces trous 40 sont fixés des vérins hydrauliques 42 sur la partie supérieure de la plaque 36 associée au châssis. A l'extrémité des tiges des vérins est fixée une clavette métallique 44 dont la largeur est sensiblement inférieure à la largeur du trou 24 des ergots 22 35 mentionnés ci-dessus et dont la longueur s'étend selon l'axe XX'. La position des vérins 42 est telle que l'on peut déplacer les clavettes 44 selon l'axe XX' et, en position actionnée, les clavettes 44 se situent exactement au-dessus des trous 24 de la plaque 36. La figure 1 représente le châssis 34 et la tête de coupe 10 en position solidarisée, c'est-à-dire dans la configuration existante lors de 5 l'opération d'excavation. Dans cette configuration, les côtés des deux plaques sont parallèles deux à deux, les ergots 22 de la tête de coupe 10 sont positionnés dans les trous 24 de la plaque associée au châssis 36 et les clavettes 44 sont positionnées dans les trous 24 des ergots 22 de manière à bloquer tout mouvement relatif entre les deux plaques. Dans le but d'alimenter les moteurs en fluide hydraulique, les flexibles hydrauliques 46 provenant d'un enrouleur situé en surface (non représenté ici), sont fixés au châssis 34 et leurs extrémités inférieures comportent des raccords 48 destinés à être reliés aux boîtiers de jonction situés sur la plaque 14 associée à la tête de coupe 10. Toujours dans cette configuration, l'extrémité inférieure de la conduite d'aspiration 30 vient en contact étanche avec l'extrémité supérieure de la buse 28. Le contact plan sur plan des deux plaques assure en effet l'étanchéité de l'organe d'aspiration ainsi constitué. On comprend que dans cette configuration, la disposition relative 20 de l'extrémité du châssis 34, de la tête de coupe 10, des moyens d'alimentation en fluide hydraulique et des moyens d'évacuation fournit un dispositif apte à offrir les mêmes fonctionnalités qu'un outil de fraisage non-démontable. Néanmoins, le démontage global de la tête de coupe 10 permet un 25 changement d'outil très rapide. De plus, dans le mode de réalisation décrit, le démontage est obtenu en actionnant des vérins, ce qui facilite grandement cette opération. Il va de soi que l'on ne sortirait pas de l'invention si l'ensemble moteur était constitué par un moteur et par un ensemble de transmission 30 de couple de rotation tel un réducteur de façon à ce que le moteur reste solidaire du châssis et l'ensemble de transmission de couple soit démontable avec les organes de fraisage. D'autre part, on ne sortirait pas non plus de l'invention dans le cas o le moteur serait un moteur électrique et les moyens d'alimentation en 35 énergie seraient des câbles électriques. REVENDICATIONS 1. Outil de fraisage pour la réalisation de tranchées comprenant: - un châssis (34); - une pluralité d'organes de fraisage (18) disposés sur au moins une surface cylindrique; - un ensemble moteur (12); - des moyens d'alimentation en énergie (46) dudit ensemble moteur 10 (12), caractérisé en ce qu'il comprend en outre: - des moyens démontables de solidarisation (22; 44) d'au moins une 15 partie de l'ensemble moteur (12) sur laquelle sont montés les organes de fraisage (18) avec l'extrémité inférieure du châssis (34); - des moyens de positionnement relatif entre le châssis (34) et 20 l'ensemble moteur (12); - des moyens pour relier les moyens d'alimentation en énergie (46) à l'ensemble moteur (12), par quoi au moins une partie de l'ensemble moteur (12) avec les organes 25 de fraisage (18) peuvent être aisément démontés par rapport au châssis (34) de la machine. 2. Outil de fraisage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble moteur (12) est un moteur solidarisé au châssis (34) via les 30 moyens démontables de solidarisation (22; 44). 3. Outil de fraisage selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit moteur est un moteur hydraulique. 4. Outil de fraisage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens d'alimentation en énergie sont des flexibles hydrauliques (46). 5. Outil de fraisage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen d'aspiration (30) solidaire du châssis (34), une buse d'aspiration (28) démontable avec au moins la partie de l'ensemble moteur (12) sur laquelle sont fixés les organes de fraisage (18) et un moyen pour relier de façon démontable ces 10 deux éléments. 6. Outil de fraisage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens pour relier l'ensemble moteur (12) aux moyens d'alimentation en énergie comprennent des boîtiers de jonction 15 (20). 7. Outil de fraisage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de solidarisation démontables comportent une plaque (14) sur la face inférieure de laquelle est monté au 20 moins la partie de l'ensemble moteur (12) qui supporte les organes de fraisage (18). 8. Outil de fraisage selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'extrémité inférieure du châssis (34) comporte en outre une plaque (36) 25 sur laquelle vient en appui la plaque (14) associée à ladite au moins une partie de l'ensemble moteur (12) qui supporte les organes de fraisage (18). 9. Outil de fraisage selon l'une quelconque des revendication 7 et 8, 30 caractérisé en ce que les moyens de positionnement relatif et les moyens de solidarisation entre le châssis (34) et une partie au moins de l'ensemble moteur (12) comportent au moins un axe de fixation (22) solidarisé sur la plaque (14) associée à la partie au moins de l'ensemble moteur (12) qui supporte les organes de fraisage (18). 35 10. Outil de fraisage selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les moyens de positionnement relatif et les moyens de solidarisation entre le châssis (34) et une partie au moins de l'ensemble moteur (12) comportent deux axes de fixation (22) solidarisés sur la 5 plaque (14) associée à la partie au moins de l'ensemble moteur (12) qui supporte les organes de fraisage (18). 11. Outil de fraisage selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le moyen de positionnement relatif entre le châssis 10 (34) et la partie au moins de l'ensemble moteur (12) qui supporte les organes de fraisage (18) comporte au moins un orifice (40) situé sur la plaque associée au châssis (34) et destiné à recevoir un axe de fixation (22). 12. Outil de fraisage selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que ledit axe de fixation (22) comporte un orifice (24) le traversant de part en part et qu'il est destiné à recevoir un organe de verrouillage (44) montée sur le châssis (34). 13. Outil de fraisage selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'organe de verrouillage (44) est actionné par des moyens moteurs (42). 14. Outil de fraisage selon la revendication 13, caractérisé en ce que lesdits moyens moteurs comprennent au moins un vérin (42). 25 15. Outil de fraisage selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que l'organe de verrouillage (44) est une clavette. 16. Outil de fraisage selon la revendication 7, caractérisé en ce que la 30 plaque associée au châssis (34) est reliée à l'extrémité inférieure du châssis (34) par un système à pivotement. 17. Outil de fraisage selon la revendication 16, caractérisé en ce que le système de pivotement comporte des vérins hydrauliques (38). 35