Brevet FR2886655A1 — publié le 20061208

DOMAINE DE L'INVENTION La présente demande concerne un compactage du sol et, plus particulièrement, concerne un bourreur pneumatique de remblai ou des dames de remblayage pneumatiques pour compacter de la terre de remblai. HISTORIQUE DE L'INVENTION Des municipalités, des sociétés de service et des organisations similaires ont utilisé, historiquement, des bourreurs pneumatiques de remblai ou des dames de remblayage pneumatiques, pour compacter le sol dans des zones de terres de remblai. Les dames de remblayage sont en vogue non seulement parce qu'elles sont légères et petites, mais aussi parce qu'elles peuvent, facilement et de manière économique, être intégrées dans des équipements existants. Par exemple, la compresseur fonctionner conséquent, variante à dispositifs plupart des municipalités ont un à air qui est utilisé pour faire d'autres outils pneumatiques. Par les dames de remblayage offrent une prix bas, par rapport à d'autres de compactage tels que par exemple des engins de compactage du sol fonctionnant au 25 gaz. Les dames de remblayage pneumatiques connues fournissent un compactage approprié mais sont difficiles à faire fonctionner sur de longues temps, car les dames de remblayage périodes de transmettent relativement à l'opérateur importante de une quantité réactions. Ces a été portée derniers temps, l'attention beaucoup plus sur le confort des opérateurs, par l'utilisation de petits équipements de construction. Par exemple, l'Union Européenne a commencé à limiter les périodes de temps au cours desquelles des travailleurs peuvent faire fonctionner des équipements vibrants, en espérant réduire des problèmes durant toute une vie, y compris l'arthrite et les dégâts nerveux. Ces limites de temps sont basées sur une échelle d'accélération pondérée en fréquence, connue comme étant une valeur de H.A.R.M. Il est par conséquent souhaitable de fournir une dame de remblayage ayant les moyens de réduire la quantité de réactions transmises à l'opérateur en cours d'utilisation. Il est en outre souhaitable de fournir de tels moyens, pour réduire les réactions, ces moyens étant compacts, économiques et adaptables à une utilisation avec une grande variété de types de dames de remblayage. RÉSUMÉ DE L'INVENTION La présente invention fournit des moyens pour réduire la quantité de réactions transmises à l'opérateur en cours d'utilisation d'une dame de remblayage. L'invention est compacte, économique et adaptable pour une utilisation avec une grande variété de conceptions de dames de remblayage. Dans un agencement, un ensemble d'isolation de vibrations est conçu pour fonctionner avec une dame de remblayage. L'ensemble d'isolation de vibrations est disposé entre la poignée et le mécanisme à percussion de la dame de remblayage et agencé pour absorber, au cours du fonctionnement de la dame de remblayage, les forces de réaction provenant du mécanisme à percussion. L'invention est destinée à une utilisation avec une variété de types de dames de remblayage connus et peut également être intégrée dans un ensemble à percussion dédié et conçu de façon nouvelle. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS Le meilleur mode de réalisation est décrit ci-après en faisant référence aux modes de réalisation préférés, illustrés dans les dessins des figures qui suivent. La figure 1 est une vue en plan d'une dame pneumatique de l'art antérieur. La figure 2 est une vue en plan d'une dame de remblayage intégrant un ensemble isolateur de la présente invention. La figure 3 est une vue en éclaté d'un ensemble isolateur de vibrations. La figure 4 est une vue en coupe longitudinale de l'agencement montré sur la figure 2. La figure 5 est une vue en éclaté d'un autre ensemble isolateur de vibrations. La figure 6 est une vue en coupe longitudinale de l'agencement montré sur la figure 5. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS Dans les agencements préférés de la présente invention, décrits ci-après de façon détaillée, il est prévu un dispositif servant à limiter les réactions de vibrations d'un bourreur pneumatique de remblai ou d'une dame de remblayage pneumatique. Il est entendu que les dessins et les spécifications doivent être considérés seulement comme servant d'exemples des principes de l'invention. Par exemple, bien que les agencements montrés soient prévus pour une utilisation avec un type de dame spécifique, la présente invention est applicable pour une utilisation avec une variété de types de dames connus ou conçus de façon nouvelle. La figure 1 illustre un agencement connu d 'une dame de remblayage pneumatique qui est communément utilisée par des sociétés de location de matériel et par des équipes de personnels de service La dame de remblayage 20 comprend une poignée de commande 22, un tube central 24, un mécanisme à percussion 26 et une semelle 28. En cours d'utilisation, un flexible à air comprimé 30 fournit de l'air provenant d 'un compresseur (non montré), à l'extrémité du haut de la dame de remblayage 20. De façon plus spécifique, le flexible à air comprimé 30 relie à un raccord 32 sur le dessus de la poignée 22. Une manette de déclenchement 34 prévue sur la poignée 22 est disposée pour contrôler le flux d'air circulant depuis le flexible à air comprimé 30 jusqu'à la poignée 22 et: jusqu'aux autres composants de la dame de remblayage 20. Au-dessous de la poignée 22 se trouve le tube central 24 qui a un intérieur creux et dirige le flux d'air depuis la poignée 22 jusqu'au mécanisme à percussion 26. Le tube central 24 sert également de poignée supplémentaire lorsque la dame de remblayage 20 est actionnée manuellement. Le mécanisme à percussion 26 est placé au-dessous du tube central 24 et comprend une série de vannes qui convertissent le flux d'air provenant du flexible à air comprimé 30, en un mouvement à percussion cyclique. Le mouvement à percussion cyclique est transmis depuis le mécanisme à percussion 26, jusqu'à la semelle 28 qui, à son tour, fournit une force d'impact sur le sol 36. Dans un agencement caractéristique, la semelle de damage 28 est entraînée à 500 BPM (battements par minute), avec une course de cinq pouces. On sait aussi, techniquement, comment configurer la dame de remblayage 20 pour des travaux à des profondeurs différentes, en modifiant la longueur du tube central 24 entre la poignée d'actionnement 22 et le mécanisme à percussion 26. L'accélération (vibration) d'une dame à air coïncide avec l'action de la semelle 28, principalement dans la direction verticale (axiale). Une somme vectorielle (X, Y et Z), à savoir une valeur de H.A.R. M comprise entre 25 et 35, est caractéristique. Faisant référence à la figure 2, un ensemble isolateur de vibrations 40 est prévu à la place du tube central 24 de la dame de remblayage 20 de l'art antérieur. L'ensemble isolateur 40 est agencé pour absorber la réaction ou l'effet "de retour en arrière" du mécanisme à percussion 26 et de la semelle 28, en cours de fonc-:ionnement. L'ensemble isolateur 40 est montré en étant assemblé avec les autres composants de la dame de remblayage 20 illustrée sur la figure 1. Il est fait référence, dans tous les dessins, aux éléments connus tels que la poignée d'actionnement 22, le mécanisme à percussion 26, la semelle 28 et le flexible à air comprimé 30, avec les mêmes numéros de référence qui correspondent à ceux du dispositif de la technique antérieure montré sur la figure 1. De même, au lieu de servir de pièce ajoutée à des dames existantes, il est prévu que l'ensemble isolateur 40 puisse être intégré à un ensemble dédié, à manette de déclenchement: et/ou à percussion. Faisant référence à présent aux figures 3 et 4, un ensemble isolateur 40 est montré dans des vues en éclaté et en coupe. L'ensemble isolateur 40 comprend un élément ou tube 42 formant conduit monté avec des chapeaux d'extrémité opposés du haut et du bas 44, 46. Le chapeau d'extrémité du haut 44 comprend un adaptateur fileté 48 pour un raccordement à la plupart des dames de remblayage produites nationalement, comme le dispositif montré sur la figure 1. Des joints 52 sont prévus en étant adjacents aux chapeaux d'extrémité supérieur et inférieur 44, 46, pour assurer l'étanchéité, pneumatiquement, des chapeaux d'extrémité 44, 46 avec le tube 42. Il est prévu également de fournir différents adaptateurs filetés pour un raccordement à divers autres types de dames. En outre, un tuyau d'extension (non montré) peut être ajouté au-dessous de l'ensemble isolateur 40 si une tranchée profonde, un bourreur de remblai auxiliaire ou un autre remblayage étendu est nécessaire. Le tube 42 forme le corps principal de l'ensemble isolateur 40 et est moleté pour fournir une poignée de préhension pour le fonctionnement manuel. Le tube 42 définit un canal creux 53 qui permet à de l'air comprimé de passer directement à travers l'ensemble isolateur 40, jusqu'au mécanisme à percussion 26, sans chute de pression importante. Le canal 53 loge également un ensemble formant: un piston d 'amortissement des vibrations. De façon plus spécifique, une tige de piston galvanisée 54 s'étend à travers une garniture d'étanchéité inférieure 56 du canal 53, et dans une garniture d'étanchéité supérieure 58 et dans une bague 60. La tige 54 est creuse et comprend un orifice d 'air 62 dont l'utilité sera expliquée par la suite L'extrémité inférieure 50 de la tige 54 est filetée et conçue pour se raccorder au mécanisme à percussion 26. La garniture d 'étanchéité supérieure 58, la bague 60 et la tige 54 constituent, ensemble, un piston 64 qui se déplace axialement, en va et vient, sur la longueur du canal 53. La garniture d'étanchéité 58 et la bague 60 divisent le canal 53 en chambres supérieure et inférieure 66, 68 qui se modifient concernant leur longueur et leur volume respectifs, au fur et à mesure que le piston 64 se déplace en va et vient (voir figure 4) . Un joint 52 et des racleurs sont. prévus le long du chapeau d'extrémité du bas 46, pour assurer l'étanchéité du piston 64 par rapport au tube 42. Une pluralité de ressorts est prévue dans le tube 42, pour fournir un effet d'amortissement concernant les vibrations émanant du mécanisme à percussion 26. De façon plus spécifique, un ressort principal 72 et un ressort auxiliaire 74 s'enroulent autour de la tige de piston, entre les garnitures d'étanchéité opposées 56, 58. En outre, un deuxième ressort auxiliaire 76 est prévu en étant adjacent au chapeau d'extrémité du haut 44. De préférence, le ressort principal 72 est plus long et plus souple que les ressorts auxiliaires 74, 76 qui sont plus rigides et plus courts. Lorsque le dispositif n'est pas utilisé, les ressorts 72, 74, 76 agissent l'un sur l'autre et sur l'ensemble du piston, pour rechercher une position d'équilibre. Les ressorts 72 et 74 sont séparés par une bague d'écartement 78 et agissent sur des côtés opposés de celle-ci. Les ressorts 72 et 76 sont séparés par la garniture d'étanchéité 58 et la bague 60 et agissent sur des côtés opposés de ces éléments. L'extrémité inférieure du ressort 74 agit sur la garniture d'étanchéité à bride 56 et l'extrémité supérieure du ressort 76 agit sur le chapeau d'extrémité supérieur 44. Une fois que la manette de déclenchement 34 de la dame de remblayage est actionnée, de l'air pressurisé provenant du flexible à air comprimé 30 entre dans l'ensemble isolateur 40, comme montré par la flèche 41. L'air pressurisé remplit la chambre supérieure 66, traverse la tige 54 vers le mécanisme à percussion 26 (flèche 43), sort de la tige 54 par l'orifice 62 (flèche 45) et entre dans la chambre inférieure 68. En raison de la différence de la surface projetée des chambres supérieure 66 et inférieure 68, la pression d'air fait avancer le piston 64, le faisant sortir du tube 42, jusqu'à ce qu'un équilibre soit atteint avec la force exercée par les ressorts 72, 74. Cela devient la position normale de fonctionnement, à l'état d'équilibre, de l'ensemble isolateur 40. Les ressorts 72, 74 et la force provoquée par la pression d'air servent à isoler le mouvement du piston 64 (créé par le mécanisme à percussion l'ensemble formé par le du haut/la manette de ressort principal 72 est plage des pressions de attendues, par le degré d'isolation souhaité et par la course unitaire de percussion. Le ressort auxiliaire plus rigide 74 est conçu pour stopper le piston 64, l'empêchant de sortir du bas et d'avoir un contact dur avec le chapeau d'extrémité du bas 46. Il est prévu que les ressorts 72, 74 puissent, alternativement, être remplacés par un simple ressort à taux d'élasticité variable. Le ressort auxiliaire 76 relié au chapeau du haut 44 empêche un contact dur entre le p:_ston 64 et le chapeau du haut 44. Les deux ressorts auxiliaires 74, 76 sont normalement comprimés seulement lors des processus de démarrage/ d'arrêt et lors d'autres phénomènes transitoires de fonctionnement. L'ensemble isolateur 40 peut comporter des coussinets polymères 56, 60 qui permettent de fonctionner sans lubrification, si nécessaire. Les coussinets sont conçus pour fournir une longue durée de vie. En outre, tous les composants peuvent être galvanisés, pour empêcher la corrosion due à la condensation dans l'alimentation d'air. Une deuxième fonction des joints est de protéger les ressorts, les garnitures d'étanchéité et le canal, contre la poussière et d'autres débris. De même, l'air se déplaçant à travers l'ensemble isolateur 40 agit, de façon avantageuse, comme un liquide de refroidissement pour augmenter le confort de 26) par rapport à cylindre/le chapeau déclenchement. La rigidité déterminée par fonctionnement du la l'opérateur et pour augmenter la durée de vie des coussinets et des joints. Il a été constaté que l'agencement: montré et décrit précédemment permettait de réduire les vibrations transmises à l'opérateur, jusqu'à 70 %, par comparaison avec des dames de l'art antérieur telles que la dame de remblayage 20 montrée sur la figure 1. Cette diminution des vibrations fait baisser la probabilité du risque de blessures graves et durables affectant les muscles et le squelette des opérateurs travaillant sur les machines. Les figures 5 et 6 illustrent un autre agencement de l'ensemble isolateur 140, respectivement dans des vues en éclaté et en coupe. L'ensemble isolateur 140 comprend un élément ou tube 142 formant conduit monté avec des chapeaux d'extrémité opposés du haut et du bas 144, 146. Le chapeau d'extrémité du haut 144 comprend un adaptateur fileté 148 pour un raccordement à la plupart des dames de remblayage, comme le dispositif montré sur la figure 1. Des joints 152 sont prévus en étant adjacents au chapeau d'extrémité supérieur 144, pour assurer l'étanchéité, pneumatiquement, du chapeau d'extrémité 144 avec le tube 142. Un agencement 170 de joint et de racleur est prévu de façon adjacente au chapeau d'extrémité inférieur 146, pour assurer l'étanchéité, pneumatiquement, du chapeau d'extrémité 146 avec le tube 142. Il est prévu également de fournir différents adaptateurs filetés pour un raccordement à divers autres types de dames. En outre, un tuyau d'extension (non montré) peut être ajouté au-dessous de l'ensemble isolateur si une tranchée profonde, un bourreur de remblai auxiliaire ou un autre remblayage étendu est nécessaire. Le tube 142 forme le corps principal de l'ensemble isolateur 140 et est moleté pour fournir une poignée de préhension pour le fonctionnement manuel. Le tube 142 définit un canal creux 153 qui permet à de l'air comprimé de passer directement à travers l'ensemble isolateur 140, jusqu'au mécanisme à percussion 26, sans chute de pression importante. Le canal 153 contient également un ensemble formant un piston d'amortissement des vibrations. De façon plus spécifique, une tige de piston galvanisée 154 s'étend dans le canal 153 et se déplace en va et vient dans celui-ci. L'extrémité supérieure de la tige de piston s'étend à travers un agencement de joints 152, 155 contenu dans une bague 158. L'extrémité inférieure de la tige de piston 154 s'étend à travers un coussinet 156 et à travers l'agencement 170 de joint et de racleur déjà mentionné et, enfin, à travers le chapeau d'extrémité du bas 146. L'extrémité inférieure de la tige 154 est filetée et conçue pour se raccorder au mécanisme à percussion. L'agencement des joints 152, 155 et de la bague 158 se trouve dans le canal 153, dans une position statique, de façon à diviser le canal 153 en chambres supérieure 166 et inférieure 168 (voir figure 6). Des ressorts opposés sont prévus sur la tige de piston 154, pour fournir un effet d'amortissement concernant les vibrations émanant du mécanisme à percussion 26. De façon plus spécifique, un ressort supérieur 172 et un ressort inférieur 174 s'enroulent autour de la tige de piston 154, à l'opposé d'une rondelle 178. La tige de piston 154 comprend en outre une ouverture 162 pour recevoir de l'air pressurisé provenant d'un compresseur d'air, comme cela sera discuté plus en détail ci-après. Lorsque le dispositif n'est pas utilisé, les ressorts 172, 174 agissent l'un sur l'autre, et l'agencement du piston recherche une position d'équilibre. Faisant référence à la figure 6, une fois que la manette de déclenchement 34 de la dame de remblayage est actionnée, de l'air pressurisé provenant du flexible à air comprimé 30 entre dans l'ensemble isolateur 140. L'air pressurisé entre dans le chapeau d'extrémité supérieur 144 (flèche 141) et s'écoule à travers un passage 180, le long de la chambre supérieure 166. L'air sort du passage 180 après avoir traversé l'agencement des joints 152, 155 et entre dans la chambre inférieure 168, comme montré par la flèche 143. L'air s'écoule ensuite à travers l'ouverture 162 de la tige de piston 154 et en dehors de la tige de piston 154, parvenant enfin au dispositif de compression 26. L'agencement des joints 152, 155 garantit que la chambre supérieure 166 reste séparée de l'air pressurisé et reste à une pression constante, de préférence la pression atmosphérique. Lorsque la dame de remblayage 20 fonctionne, des forces pneumatiques sont équilibrées et aucun "mouvement net" de la tige de piston 154 ne se produit comme résultat de la pression de l'air pressurisé. Le taux d'élasticité du ressort peut ainsi être diminué, par comparaison avec l'agencement montré sur les figures 3 et 4, pour améliorer la capacité d'isolation et, potentiellement, raccourcir l'ensemble isolateur 140. On sait que d'autres variantes et d'autres équivalents, qui ne sont ni mentionnés ni décrits ou illustrés dans les dessins annexés, restent dans les limites de l'étendue de la présente demande. R E V E N D I C A T I O N S 1. Dame de remblayage comprenant. - une poignée (22) ; - un mécanisme à percussion (26) ; - un ensemble d'isolation de vibrations (40, 140) disposé entre la poignée (22) et le mécanisme à percussion (26), l'ensemble d'isolation de vibrations (40, 140) étant disposé pour absorber des forces de réaction provenant du mécanisme à percussion (26), au cours du fonctionnement de la dame de remblayage pneumatique. 2. Dame de remblayage selon la revendication 1, dans laquelle l'ensemble d'isolation (40, 140) comprend un élément formant conduit (42, 142) définissant un passage à travers lequel de l'air pneumatique va jusqu'au mécanisme à percussion (26). 3. Dame de remblayage selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle l'ensemble d'isolation (40, 140) comprend un agencement de piston (64, 154) amortissant les vibrations, pour absorber des forces de réaction provenant du mécanisme à percussion (26), au. cours du fonctionnement de la dame de remblayage. 4. Ensemble d'isolation de vibrations pour une dame de remblayage pneumatique comprenant un mécanisme à percussion, l'ensemble d'isolation de vibrations comprenant. - un élément allongé formant conduit (42, 142) ayant une extrémité supérieure et une extrémité inférieure; et - un agencement de piston (64, 154) amortissant les vibrations, disposé dans l'élément formant conduit (42, 142) et agencé pour absorber des forces de réaction provenant du mécanisme à percussion (26) au cours du fonctionnement de la dame de remblayage. 5. Ensemble d'isolation de vibrations agencé pour être disposé entre une poignée (22) et un mécanisme à percussion (26) d'une dame de remblayage, l'ensemble d'isolation de vibrations (40, 140) comprenant. - un élément allongé formant conduit (42, 142) ayant une extrémité supérieure et une extrémité inférieure; où l'élément formant conduit (42, 142) définit un passage qui permet à de l'air comprimé de traverser l'élément formant conduit, jusqu'au mécanisme à percussion (26) ; et un agencement de piston (64, 154) amortissant les vibrations, pour absorber des forces de réaction provenant du mécanisme à percussion (26) au cours du fonctionnement d'une dame de remblayage. 6. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel l'agencement du piston (64) amortissant les vibrations comprend un piston qui se déplace axialement, en va et vient, le long de l'élément formant conduit (42), selon le mouvement du mécanisme à percussion. 7. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 6, dans lequel l'agencement du piston (64, 164) amortissant les vibrations comprend des moyens formant ressorts (72, 74, 76; 172, 174) agencés pour amortir des vibrations émanant du piston. 8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel les moyens formant ressorts (72, 74, 76 172, 174) comprennent des ressorts opposés qui agissent l'un sur l'autre et sur le piston. 9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel l'élément formant conduit (42) comprend des chambres opposées (66, 68), et les ressorts opposés (72, 76) se trouvent, respectivement, dans les chambres opposées. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, prise en combinaison avec la revendication 2 dans lequel le passage pour de l'air pneumatique traverse le piston (54, 64). 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10 prise en combinaison avec la revendication 2, 4 ou 5, dans lequel l'élément formant conduit (42, 142) a une surface extérieure qui est moletée pour fournir une prise pour le fonctionnement. 12. Dispositif selon la revendication 2, 4 ou 5, dans lequel les extrémités supérieure et inférieure de l'élément formant conduit (42, 142) comprennent des chapeaux d'extrémité (44, 46; 144, 146) qui assurent l'étanchéité, pneumatiquement, avec l'élément formant conduit. 13. Dispositif selon la revendication 12, dans lequel les chapeaux d'extrémité (44, 46; 144, 146) comprennent des raccords filetés pour le raccordement à la dame de remblayage.