Brevet FR2886911A1 — publié le 20061215

La présente invention concerne un engin mobile sélectivement transformable en véhicule automoteur ou en remorque. Cet engin comporte un châssis qui est supporté par au moins une paire de trains de roues et est équipé d'au moins un moteur, d'un poste de conduite et d'au moins un outillage motorisé apte à effectuer un travail donné lorsque l'engin se déplace au sol à vitesse réduite. L'invention a été conçue pour s'appliquer dans le domaine des travaux publics, pour la réalisation ou la restauration d'un revêtement superficiel d'une chaussée, par épandage de cailloux (gravillons) et/ou d'un liant (émulsion bitumineuse) sur une route. Cependant elle peut s'appliquer dans d'autres domaines, par exemple dans l'agriculture, lorsqu'il est nécessaire de travailler en déplaçant l'engin à vitesse réduite sur un sol, en un lieu qu'on appellera chantier . C'est pourquoi le terme outillage utilisé dans la présente description et dans les revendications qui suivent doit être pris dans un sens très large, comme un moyen ou un ensemble de moyens apte(s) à réaliser le travail en question. Par vitesse réduite on entendra conventionnellement une vitesse comprise entre 0 et 25 km/h. A titre indicatif, une machine apte à distribuer à la fois les cailloux et le liant sur la chaussée se déplace à une vitesse de l'ordre de 5 km/h. Par vitesse élevée on entendra conventionnellement une vitesse normale de déplacement d'un véhicule du type camion semi-remorque sur un réseau routier en bon état, supérieure à 70 km/h. Les engins du genre susmentionné peuvent être classés en deux catégories, à savoir: - des engins du type automoteur , motorisés et parfaitement manoeuvrables de manière autonome qui sont conçus pour travailler sur le chantier à vitesse réduite, ces engins étant équipés de roues motrices et de roues directrices, et comportant des organes de commande de vitesse et de direction qui permettent à un opérateur présent au poste de conduite de déplacer et de diriger l'engin au sol à vitesse réduite pendant que l'outillage motorisé effectue son travail; - des engins du type remorque, qui sont tractés ou poussés par un autre véhicule au cours de leur travail sur le chantier. Les engins appartenant à la première catégorie citée, s'ils permettent d'opérer de manière optimale sur le chantier, ne sont pas conçus pour être déplacés sur le réseau routier afin d'être transféré d'un point donné à un autre, par exemple d'un chantier à un autre, ou du lieu de sa fabrication à un lieu de livraison éloigné. Ce déplacement requiert un transport spécial, sur le plateau d'un autre véhicule, ce qui est fastidieux et coûteux. A l'opposé, les engins appartenant à la seconde catégorie citée peuvent être facilement transférés d'un point donné à un autre; ils ne permettent pas, en revanche, d'opérer de manière optimale sur le chantier; il est souvent délicat en effet de synchroniser le déplacement du véhicule et de l'engin avec l'opération, d'autant que -s'agissant de la mise en place d'une couche de revêtement de chaussée- le véhicule doit se déplacer en reculant. De plus, la présence du véhicule additionnel est requise en permanence sur le chantier, et ne peut pas être utilisée à d'autres fins durant le travail, ce qui cause un problème d'immobilisation de matériel, également coûteux. La présente invention a pour but de résoudre ces difficultés. L'invention concerne un engin mobile comprenant un châssis qui est supporté par au moins une paire de trains de roues, et qui est équipé d'au moins un moteur, d'un poste de conduite et d'un outillage motorisé apte à effectuer un travail donné lorsque l'engin se déplace au sol à vitesse réduite. Conformément à l'invention, ledit engin peut être sélectivement transformé : - soit en un véhicule automoteur et manoeuvrable, certaines de ses roues étant dans ce cas rendues motrices, entraînées par ledit moteur, ou par l'un desdits moteurs, et certaines roues directrices, l'engin comportant en outre des organes de commande de vitesse et de direction qui, dans cette configuration, permettent à un opérateur présent au poste de conduite de déplacer et de diriger l'engin au sol à vitesse réduite pendant que l'outillage motorisé effectue son travail; - soit en remorque, après débrayage des roues motrices et des roues directrices, permettant, dans cette configuration, de le déplacer à vitesse élevée au moyen d'un autre véhicule après qu'il y ait été attelé au moyen d'un timon monté à l'une des extrémités du châssis 2886911 3 Ainsi, on a affaire à un engin dont l'utilisation est extrêmement souple, susceptible de travailler dans les meilleures conditions possibles sur le chantier, de manière autonome, et d'être transféré d'un point à un autre via le réseau routier facilement et à vitesse normale. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention: - l'un des trains de roues de l'engin étant conventionnellement désigné avant , et l'autre arrière , d'une part, les roues dudit train avant peuvent être sélectivement rendues motrices ou folles, ceci en les accouplant avec un arbre d'entraînement mû par ledit moteur (ou par l'un desdits moteurs) ou, respectivement, en les en désaccouplant et, d'autre part, les roues dudit train arrière peuvent être sélectivement rendues directrices ou non directrices, ceci en les accouplant avec un organe d'entraînement mû par ledit moteur (ou par l'un desdits moteurs) ou, respectivement, en les en désaccouplant; - le train avant possède un essieu apte à être entraîné en rotation au moyen d'un moteur hydraulique via un crabot susceptible d'être embrayé dans la configuration véhicule automoteur ou débrayé dans la configuration remorque ; - le train arrière possède un essieu articulé autour d'un axe vertical et pouvant pivoter autour de ce dernier de manière contrôlée, au moyen d'un moteur hydraulique, dans la configuration véhicule automoteur , ou librement dans la configuration remorque ; - ledit timon est monté à l'extrémité du châssis du même côté que celui où se trouvent les roues du train arrière; - ledit poste de conduite est monté à une extrémité du châssis, du même côté que celui où se trouvent les roues du train avant; - ledit timon est facilement amovible ou escamotable, de manière à ne pas gêner le travail lorsque l'engin se trouve en configuration automoteur ; - ledit outillage est adapté pour effectuer des travaux publics, par exemple pour le revêtement d'une chaussée, ou des travaux agricoles; - l'engin est destiné à l'épandage de cailloux et/ou d'un liant sur une route en vue de la confection ou de la réparation d'un revêtement de chaussée, ledit châssis supportant à cet effet une trémie destinée à contenir des cailloux et/ou un réservoir destiné à contenir le liant, ainsi que des moyens servant à distribuer des cailloux et/ou du liant sur la route, lorsque l'engin se trouve en configuration automoteur et se déplace sur cette route à vitesse réduite; - l'engin comporte un convoyeur apte à transférer des cailloux d'une extrémité à l'autre du châssis, de telle sorte qu'ils soient prélevés à l'avant dans un bac approvisionné par un camion-benne qui le précède et transférés à l'arrière dans la trémie d'une machine mobile d'épandage des cailloux sur une route, qui le suit, lorsque l'engin se trouve en configuration automoteur et se déplace à vitesse réduite, en synchronisme avec ledit camion benne et avec ladite machine mobile d'épandage des cailloux, sur cette route. - l'engin comporte un châssis pourvu à l'arrière d'un moyen de liaison articulée permettant d'y atteler ladite machine mobile d'épandage des 10 cailloux. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante de trois modes de réalisation possibles de l'invention. Cette description est faite en référence aux dessins annexés dans 15 lesquels: - la figure 1 est une vue de côté schématique d'un engin conforme à l'invention, susceptible d'avoir diverses applications; - la figure 2 est une vue de dessous de l'engin de la figure 1; - la figure 2A est une vue de détail du système de crabotage de la figure 2, montrant deux positions possibles du crabot: embrayé (schéma du haut) et débrayé (schéma du bas) ; - la figure 2B est un diagramme illustratif de la commande de l'engin; - La figure 3 est une vue de côté schématique d'un engin conforme à 25 l'invention qui consiste en un bi-répandeur de cailloux et de liant; - La figure 4 est une vue de côté schématique d'un engin conforme à l'invention qui sert au transfert de cailloux d'un camion-benne qui le précède (non représenté) dans la trémie d'une machine mobile d'épandage (non plus représentée) qui la suit; - La figure 5 est une vue de côté schématique de l'engin de la figure 4 tractant la machine mobile d'épandage. Les dispositifs représentés sur les figures 2, 2A et 2B s'appliquent également aux engins des figures 3 et 4, et non pas uniquement à l'engin de la figure 1. On appellera conventionnellement, et par commodité, côté avant celui situé sur la droite des figures et côté arrière celui situé sur la gauche, ceci en considération du sens de déplacement normal de l'engin en cours de travail. Sur les figures 1 et 2 est représenté un engin mobile comprenant un châssis 1 qui est supporté par au moins une paire de trains de roues, l'un 12 qui est conventionnellement désigné avant , et l'autre 13 arrière . Sur le châssis 1, à son extrémité avant, est installé un poste de conduite 10. A son extrémité arrière est monté un moteur thermique 11, incluant un réservoir de carburant. Sur la zone centrale du châssis 1 est installé un outillage motorisé 3 schématiquement illustré par un rectangle en traits interrompus mixtes; il est susceptible d'être entraîné par le moteur 11 via des moyens de transmission appropriés, symbolisés par la liaison 30, et est susceptible d'effectuer un certain travail lorsque l'engin se déplace au sol à faible vitesse. A cet effet l'outillage est équipé d'un ou de plusieurs outils, et d'accessoires éventuels, non représentés, adaptés pour effectuer la ou les opération(s) requise(s) pour le travail à effectuer; ce sont par exemple des organes de coupe s'il s'agit de tailler une haie en bordure de route ou des brosses rotatives, s'il s'agit de balayer la route. Ces applications ne sont données qu'à titre d'exemples, l'invention 20 ayant un champ d'application extrêmement vaste. A l'extrémité arrière du châssis est fixé, via une articulation 20, un timon d'attelage 2; son extrémité arrière porte un oeillet 21 permettant de l'accrocher à l'organe d'attelage d'un véhicule tracteur. Avantageusement le timon 2 est amovible ou escamotable, par 25 exemple rétractable sous le châssis 1, afin de ne pas gêner lorsqu'il n'en est pas fait usage. Cet engin est équipé en outre d'une paire de moteurs hydrauliques 4, 5. Comme le montre le diagramme de la figure 2B, ils sont alimentés chacun par un compresseur hydraulique 110 entraîné par le moteur thermique 1l via une valve de type proportionnel 400, respectivement 500. Le train avant 12 est moteur; il possède un essieu horizontal 120 apte à être entraîné en rotation au moyen du moteur hydraulique 4 via un crabot 40 susceptible d'être embrayé dans la configuration véhicule automoteur ou débrayé dans la configuration remorque . De préférence, le moteur 4 est à double sens de rotation. La partie supérieure du dessin de la figure 2A illustre l'état embrayé du crabot, un manchon coulissant rainuré 43 assurant la liaison en rotation d'arbres cannelés menant 41 et mené 42. Sa partie inférieure illustre l'état débrayé. L'embrayage et le débrayage du crabot peuvent s'effectuer soit manuellement soit automatiquement, par exemple pneumatiquement. Le sens et la vitesse de rotation de l'essieu 120 et, corrélativement de déplacement de l'engin, est fonction de la commande de la valve 400, qui est pilotée par l'opérateur présent au poste de conduite, par exemple par action sur une pédale de commande (voir figure 2B). Le sens de l'avance, qui correspond au sens normal de déplacement de l'engin en cours de travail, est symbolisé par la flèche A sur la figure 1. Le train arrière 13 possède un essieu horizontal directionnel 130. Ses roues sont montées folles en bout d'essieu. Il est articulé en son centre autour d'un axe vertical Z-Z' et peut 15 pivoter autour de ce dernier de manière contrôlée, au moyen du moteur hydraulique 5 via un système de transmission ad hoc 50. Ce système consiste par exemple en une chaîne passant sur un pignon moteur porté par l'arbre de sortie du moteur hydraulique 5 et sur une couronne dentée d'axe Z-Z' solidaire de l'essieu 130. L'angle de pivotement de cette couronne et, corrélativement, du train de roues arrière 13, est fonction de la commande de la valve 500, qui est pilotée par l'opérateur présent au poste de conduite, par manoeuvre d'un volant de conduite (voir figure 2B). Il va de soi que l'engin est pourvu en sus d'organes classiques présents sur un véhicule tels que système de freinage, suspension, éclairage, etc. Ces différents éléments bien connus de l'homme du métier ne seront pas décrits ici ni représentés afin de ne pas alourdir inutilement la description et les dessins. Le poste de conduite est muni également d'organes de commande, tels que des leviers, manettes et/ou poussoirs par exemple, permettant de faire fonctionner l'outillage 3 et/ou d'actionner des outils et des accessoires constitutifs de cet outillage. Comme déjà dit, celui-ci peut être actionné directement par le moteur thermique 11; cependant il pourrait être actionné en tout ou partie par le compresseur 110. Sur le schéma de la figure 2B, le dispositif 301 est moteur ou un vérin hydraulique prévu pour actionner un outil donné, constitutif de l'outillage 3. Ce dispositif est entraîné par le compresseur 110 via une valve 300 susceptible d'être pilotée depuis le poste de conduite 10. Ainsi par exemple, si on suppose qu'on a affaire à un engin de balayage d'une route au moyen d'une brosse rotative, l'outillage peut être composé d'une brosse dont la rotation est commandée par le moteur thermique 11 (ligne 30) et d'un système d'abaissement et de relevage de la brosse comprenant un dispositif hydraulique commandé par le compresseur 110 (ligne 30' sur la figure 2B). L'engin se trouvant sur un chantier sur lequel un travail doit être effectué, on le place dans sa configuration de travail. Pour cela, on commence par enlever ou escamoter, s'il y a lieu, le timon 2. On place le crabot 40 dans l'état embrayé. On met en route le moteur 11 et le compresseur hydraulique 110. Un opérateur présent au poste de pilotage peut alors procéder au travail en question. Il déplace l'engin à vitesse réduite, mais variable, en agissant sur la commande de la valve 400 et le dirige en agissant sur la valve 500, ceci à l'aide de la pédale et du volant, respectivement. Parallèlement, à l'aide de manettes ou d'organes de commande similaires, il actionne l'outillage 3. Le sens du déplacement peut être modifié au besoin, l'engin pouvant reculer, ce qui peut être utile pour effectuer des manoeuvres. Une fois le travail achevé, l'engin peut être transféré rapidement par la route en un lieu éloigné du chantier, par exemple être ramené chez l'entrepreneur ou acheminé vers un nouveau chantier. Pour cela, le moteur 11 étant arrêté, on place les valves 400 et 500 en position neutre, de sorte que les moteurs hydrauliques 4 et 5 sont désactivés. On débraye le crabot 40. L'essieu 120 peut ainsi tourner librement sur lui-même; les roues avant qui lui sont solidaires ne sont plus motrices. Quant au train de roues libres arrière 13, il peut pivoter librement autour de l'axe vertical Z-Z'. On monte le timon 2 sur le châssis (dans le cas où il est amovible) , ou on lui fait occuper sa position active de la figure 1 (s'il est escamotable). On l'attelle à un véhicule tracteur. L'engin peut alors être tracté et déplacé sur route à une vitesse 35 relativement élevée. 2886911 8 Le train de roues 13 -devenu train avant- est librement orientable, et l'ensemble des roues sont libres en rotation, comme sur une remorque ordinaire. La libre orientation du train de roues 13 permet à la remorque de suivre convenablement le véhicule tracteur, y compris dans les courbes. L'articulation 20 du timon permet à l'attelage de s'accommoder aux inégalités de la route. Dans l'application illustrée sur la figure 3, l'engin faisant l'objet de l'invention est un bi-répandeur adapté pour épandre un liant et des cailloux sur une chaussée. L'outillage 3 comprend une trémie 6 contenant les cailloux et un convoyeur 60 apte à les prélever en fond de trémie et à les transférer vers l'avant de l'engin vers un dispositif de distribution de type connu, par exemple du genre décrit dans le FR - 2 528 085 auquel on pourra se reporter au besoin. Il comprend également une réserve à liant 7 est des moyens de distribution appropriés (non représentés), bien connus en soi (voir par exemple le FR 2 822 856) adaptés pour alimenter une rampe distributrice 71 disposée devant les moyens 61 d'épandage de cailloux. Le liant est diffusé sur la chaussée juste avant les cailloux, qui tombent dans la couche de liant, l'engin travaillant en marche avant (flèche A, 20 figure 3). Le moteur 11, ainsi que -le cas échéant- le compresseur 110, sont connectés aux différents dispositifs d'entraînement et de commande composant les systèmes de distribution du liant et des cailloux, dont le pilotage se fait par l'opérateur situé au poste 10, comme cela a été expliqué précédemment, en référence aux figures 1 à 2B. Dans l'application illustrée sur la figure 4, l'engin faisant l'objet de l'invention est adapté pour transférer des cailloux au sein d'une installation mobile servant également à répandre un liant et des cailloux sur une chaussée. Des installations de ce genre sont décrites par exemple, dans les documents FR- 2 832 743 et FR- 2 842 542. Plus précisément, cet engin correspond à celui portant la référence 1 sur les figures 1 et 2 du FR- 2 842 542, auquel on pourra se reporter au besoin. Il comporte un outillage 3 comprenant un convoyeur ascendant 8, par exemple constitué d'une paire de bandes sans fin souples disposées de chaque côté du poste de conduite (cabine) 10, apte à transférer des cailloux de l'avant vers l'arrière du châssis 1. Le convoyeur 8 est entraîné par le moteur 11. Les cailloux sont réceptionnés à l'avant dans un bac (non représenté) supporté par un berceau 80 et approvisionné par un camion-benne qui le précède (non plus représenté) et acheminés vers l'arrière par le convoyeur 8 afin de se déverser dans la trémie d'une machine mobile d'épandage des cailloux. En l'occurrence, cette machine est un bi-répandeur tracté par l'engin 1 durant le travail. Comme on le voit sur la figure 5, ce bi-répandeur 9 comprend un châssis mobile 90 qui est attelé à l'arrière du châssis 1 au moyen d'un organe de 10 liaison à articulation 100. Le châssis 9 supporte une trémie 91 recevant les cailloux et une réserve à liant 92, le liant et les cailloux étant distribués sur la chaussée à l'arrière par des moyens connus 94, respectivement 95. La référence 910 désigne un tapis qui transporte les cailloux de la 15 trémie 91 aux moyens distributeurs de cailloux 95. La référence 93 désigne une passerelle qui reçoit un opérateur surveillant et contrôlant l'opération. En cours de travail, l'engin 1, qui se trouve en configuration automoteur , se déplace à vitesse réduite, en synchronisme avec le camion benne (qui le précède) et avec la machine 9 (qu'il tracte), dans le sens symbolisé par la flèche A. Pour passer à la configuration remorque , la machine 9 est détachée de l'engin. Après débrayage du crabot de son train de roues avant 12 et mise en liberté, au pivotement autour de l'axe Z-Z', du train de roues arrière 13, le châssis 1 peut être accroché à un bras d'attelage, référencé 1000 sur la figure 4, en vue d'être remorqué et déplacé en un autre lieu au moyen d'un véhicule tracteur susceptible de rouler à vitesse élevée. Dans les applications d'épandage de cailloux et/ou de liant sur une chaussée, le moteur hydraulique 4 assurant la propulsion de l'engin est avantageusement choisi pour assurer un déplacement de l'engin dans une fourchette de 0 à 10 km/h, le travail s'effectuant généralement à une vitesse de 5 km/h environ. Il va de soi que le type de moteur 11 et ses caractéristiques, notamment sa puissance, sont choisies en fonction du travail à effectuer et du genre d'outillage 3 afférent. io REVENDICATIONS 1. Engin mobile comprenant un châssis (1) qui est supporté par au moins une paire de trains de roues (12, 13), et qui est équipé d'au moins un moteur (11; 4; 5), d'un poste de conduite (10) et d'un outillage motorisé (3) apte à effectuer un travail donné lorsque l'engin se déplace au sol à vitesse réduite, caractérisé par le fait que ledit engin peut être sélectivement transformé : - soit en un véhicule automoteur et manoeuvrable, certaines de ses roues étant dans ce cas rendues motrices, entraînées par ledit moteur, ou par l'un (4) desdits moteurs, et certaines roues directrices, l'engin comportant en outre des organes de commande de vitesse et de direction qui, dans cette configuration, permettent à un opérateur présent au poste de conduite de déplacer et de diriger l'engin au sol à vitesse réduite pendant que l'outillage motorisé (3) effectue son travail; - soit en remorque, après débrayage des roues motrices et des roues directrices, permettant, dans cette configuration, de le déplacer à vitesse élevée au moyen d'un autre véhicule après qu'il y ait été attelé au moyen d'un timon (2) monté à l'une des extrémités du châssis (1). 2. Engin selon la revendication 1, dont l'un des trains de roues (12) est conventionnellement désignés avant , et l'autre (13) arrière , caractérisé par le fait que: - d'une part, les roues dudit train avant (12) peuvent être sélectivement rendues motrices ou folles, ceci en les accouplant avec un arbre d'entraînement mû par ledit moteur, ou par l'un (4) desdits moteurs ou, respectivement, en les en désaccouplant; et que, d'autre part, les roues dudit train arrière (13) peuvent être sélectivement rendues directrices ou non directrices, ceci en les accouplant avec un organe d'entraînement (50) mû par ledit moteur, ou par l'un (5) desdits moteurs ou, respectivement, en les en désaccouplant. 3. Engin selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le train avant (12) possède un essieu (120) apte à être entraîné en rotation au moyen d'un moteur hydraulique (4) via un crabot (40) susceptible d'être embrayé dans la configuration véhicule automoteur ou débrayé dans la configuration remorque . 4. Engin selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que le train arrière (13) possède un essieu (130) articulé autour d'un axe vertical (Z-Z') et pouvant pivoter autour de ce dernier de manière contrôlée, au moyen d'un moteur hydraulique (5), dans la configuration véhicule automoteur , ou librement dans la configuration remorque . 5. Engin selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que ledit timon (2) est monté à l'extrémité du châssis (1) du même côté que celui où se trouvent les roues du train arrière (13). 6. Engin selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait 10 que ledit poste de conduite (10) est monté à une extrémité du châssis (1), du même côté que celui où se trouvent les roues du train avant (12). 7. Engin selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que ledit timon (2) est facilement amovible ou escamotable, de manière à ne pas gêner le travail lorsque l'engin se trouve en configuration automoteur . 8. Engin selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que ledit outillage (3) est adapté pour effectuer des travaux publics, par exemple pour le revêtement d'une chaussée, ou des travaux agricoles. 9. Engin selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'il est destiné à l'épandage de cailloux et/ou d'un liant sur une route en vue de la confection ou de la réparation d'un revêtement de chaussée, ledit châssis (1) supportant à cet effet une trémie (6) destinée à contenir des cailloux et/ou un réservoir (7) destiné à contenir le liant, ainsi que des moyens (30) servant à distribuer des cailloux et/ou du liant sur la route, lorsque l'engin se trouve en configuration automoteur et se déplace sur cette route à vitesse réduite. 10. Engin selon la revendication 6, 7 et 8, prises en combinaison, caractérisé par le fait qu'il comporte un convoyeur (8) apte à transférer des cailloux d'une extrémité à l'autre du châssis (1), de telle sorte qu'ils soient prélevés à l'avant dans un bac approvisionné par un camionbenne qui le précède et transférés à l'arrière dans la trémie d'une machine mobile d'épandage des cailloux (9) sur une route, qui le suit, lorsque l'engin se trouve en configuration automoteur et se déplace à vitesse réduite, en synchronisme avec ledit camion benne et avec ladite machine mobile d'épandage des cailloux (9), sur cette route. 11. Engin selon la revendication 10, caractérisé par le fait qu'il comporte un châssis (1) pourvu à l'arrière d'un moyen de liaison articulée (100) 35 permettant d'y atteler ladite machine mobile d'épandage des cailloux (9).