EP0132202A1 - Dispositif mobile pour l'élaboration à froid et l'épandage sur le chantier de produits enrobés bitumineux pour revêtements routiers - Google Patents

Dispositif mobile pour l'élaboration à froid et l'épandage sur le chantier de produits enrobés bitumineux pour revêtements routiers Download PDF

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Publication number
EP0132202A1
EP0132202A1 EP84401493A EP84401493A EP0132202A1 EP 0132202 A1 EP0132202 A1 EP 0132202A1 EP 84401493 A EP84401493 A EP 84401493A EP 84401493 A EP84401493 A EP 84401493A EP 0132202 A1 EP0132202 A1 EP 0132202A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hopper
mobile device
aggregates
site
road
Prior art date
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Ceased
Application number
EP84401493A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Louis Malipier
Michel Mahaut
Jean-François Patte
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SCREG Routes et Travaux Publics
ERMONT SA
Original Assignee
SCREG Routes et Travaux Publics
ERMONT SA
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Filing date
Publication date
Application filed by SCREG Routes et Travaux Publics, ERMONT SA filed Critical SCREG Routes et Travaux Publics
Publication of EP0132202A1 publication Critical patent/EP0132202A1/fr
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/46—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for preparing and placing the materials, e.g. slurry seals
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C2301/00—Machine characteristics, parts or accessories not otherwise provided for
    • E01C2301/40—Working platform or walkway

Definitions

  • the invention relates to a mobile device for cold production and spreading on site of bituminous coated products for road surfaces.
  • Road surfaces made from bituminous materials are generally obtained by spreading aggregates coated with bitumen on the surface to be coated followed by compaction of these coated materials.
  • the aggregates are made up of pebbles of varying sizes and are generally mixed with a certain proportion of pulverulent materials.
  • the processes for hot preparation of coated materials require complex installations which ensure both the drying and heating of the aggregates, the incorporation of the pulverulent into these aggregates and the coating of the mixture with molten bitumen.
  • Such facilities can be installed ! tees permanently on an industrial site or on the contrary on an occasional site for the duration of a road construction site.
  • bituminous emulsion, water and additives are incorporated into the aggregates with powdered materials, making it possible to improve the adhesiveness of the bitumen on the aggregates before producing the most homogeneous mixture. possible of the whole in a mixer.
  • Such machines include a chassis mounted on wheels carrying all of the storage capacities of the various materials necessary for the manufacture of the mixes, various means of sampling and metering of these materials, means for transferring the materials to the mixer, the mixer itself making it possible to pour the coated products continuously onto the ground and possibly a means allowing the coating to be finished.
  • Machines have also been proposed which can move on the road and which include part of the components necessary for the manufacture of cold mixes mounted on a truck or a trailer. Such devices do not include means for self-feeding of aggregates and require. supply by an additional construction machine. These machines are therefore not autonomous and their supply is discontinuous. We lose the benefits of their mobility on the road.
  • All known self-powered devices include a motor whose kinematics does not allow the machine to operate according to the needs of the operation, in transfer or in spreading. These machines have a motorization calculated only for the implementation of asphalt, at low speed. Their speed of movement is limited by construction to 15/25 km per hour.
  • Coating machines are also known truck comprising an aggregate storage hopper which can be supplied with aggregates from a receiving hopper located at the bottom of the machine, by a bucket elevator bringing the aggregates to the upper part of the storage hopper .
  • Such a machine which is described for example in patent GB-A 396,625 has the advantage of having means for supplying the aggregate storage hopper whose size is reduced in the longitudinal direction.
  • these means do not allow a replenishment of the storage hopper during the operation of the device for preparing the road surface.
  • the hopper is filled from the rear of the machine during a stop of the latter and the operation of this machine is therefore essentially discontinuous.
  • Such a machine is also not designed to be able to move on the road at high speed and its storage hopper (in two parts in the device of patent GB-A 396,625) nor the means of replenishing this hopper are not designed to obtain a maximum hopper capacity taking into account the dimensions of this machine.
  • the object of the invention is therefore to propose a mobile device for the cold preparation and spreading on the site of bituminous coated products for floor coverings during the movement at slow speed of the device which is also capable of moving on high-speed road and which comprises a chassis mounted on wheels carrying a large-capacity aggregate storage hopper associated with feeding means comprising a receiving hopper disposed at the front and at the bottom of the device and a lifting buckets for transporting aggregates between the receiving hopper and the upper part of the storage hopper, storage capacities for powdery materials, bituminous emulsion, water and additives and means for withdrawing these materials from their storage capacity in metered quantities and supply of these materials to a mixer also carried by the chassis ensuring the continuous discharge of the products onto the ground , a device which is entirely autonomous on site and which is fitted with a storage hopper for. high capacity aggregates and means for feeding this storage hopper during operation of the device, while remaining at road standards without structural modification, for its transfer by road from one site to another by its own means comprising a single engine.
  • Figure 1 is an elevational view in partial section of the mobile device according to the invention.
  • FIG. 2 is a view along F l of FIG. 1.
  • Figure 3 is a section along AA of Figure 1.
  • FIG. 4 is a view along F 2 of FIG. 1.
  • Figure 5 is a schematic representation of the transmission device for moving on the road and for moving on site at slow speed of the mobile device according to the invention.
  • Figure 1 there is shown in solid lines the device in its working position on the site and in phantom the position of the bucket of a tanker truck of the aggregate hopper of this device.
  • the device comprises a chassis 1 resting on four sets of wheels 2a, 2b, 2c, 2d, the axles of the trains 2c and 2d being powered by the bridges 3 and 3a.
  • a power unit comprising in particular a heat engine 5 and a gearbox 6 makes it possible to move the machine both on the road and on site. This motorization group will be described in detail with reference to FIG. 5.
  • the chassis 1 carries a machine operator's cabin 10 whose width is less than the half-width of the chassis and which occupies only part of the left half of this chassis. A part of the right half of the chassis is occupied by a storage capacity for additives 11 in liquid form with a capacity of 2000 liters.
  • This self-feeding device comprises a receiving hopper 14 placed at the front of the machine and at its lower part just above the ground 7.
  • This hopper 14 is placed transversely and has a width slightly greater than the width of the chassis, its lateral parts being foldable during road movements of the machine.
  • the hopper 14 comprises a material refocusing screw 16 comprising two parts with opposite pitches. This screw 16 makes it possible to direct the materials introduced into the hopper 14 towards the outlet of the latter communicating with the inlet of the casing 17 of the bucket elevator 12.
  • the receiving hopper 14 is fixed to the end of the side members of the chassis 1 and the bucket elevator 12 communicating with the central part of this hopper is arranged between the two side members at the central part of the device.
  • the bucket elevator 12 comprises a casing 17 and a set of buckets carried by two chains 18 whose direction of upward movement towards the rear of the machine makes an angle of 60 ° with the plane of the chassis 1.
  • the upper part of the casing 17 of the bucket elevator 12 communicates through its outlet opening 19 with the upper part of the hopper 20 for storing aggregates.
  • this hopper 20 occupies most of the length of the machine and its width, at least in its upper part, is little less than the total width of the chassis. Above this hopper and over its entire length is placed an aggregate distribution device called a strip leveler making it possible to spread the aggregates over the entire length and over the entire width of the storage hopper 20.
  • the bar leveler 31 is constituted by one or two endless chains 21 wound on pulleys or end sprockets 22 and carrying transverse bars 23 whose spacing is identical to the spacing of the elevator buckets and whose course is very slightly tilted upwards back and forth.
  • the pulleys or pinions 22, as can be seen in FIG. 3, are mounted two by two on axes 24 mounted journalled in bearings 25 integral with the vertical walls of the hopper 20.
  • the bucket elevator 12 and the leveler bars 31 are driven in their movement allowing the transport of aggregates 27 by a hydraulic motor associated with reducers which have not been shown.
  • the displacements of the bucket elevator and the bar adjuster 31 will therefore be in perfect synchronism.
  • the buckets and the bars are always in the same position relative to the upper part of the storage hopper 20 where the aggregates are discharged by the buckets into the hopper.
  • the bucket 28 of a truck enabling the aggregates to be supplied to the machine has been shown in dashed lines in its position for dumping into the receiving hopper 14.
  • the chassis of the truck is then connected by a device hooking 29 to the machine and the rear door of the bucket is connected to a pivoting hook 30.
  • the aggregates 27 are discharged in a perfectly controlled manner into the receiving hopper 14 and then transported by the bucket chain 18 to the upper part of the hopper 20 where the bar leveler 31 allows the spreading of the aggregate load over the entire surface of the hopper 20 of large section by transfer to the rear of the aggregates.
  • the synchronism between the bucket elevator 12 and the bar leveler 31 is ensured so that the buckets pour the aggregates between two successive bars 23.
  • a storage hopper 20 For a chassis width of 2.50 meters, a total height of the machine of 4 meters and a length of 11 meters, one can have a storage hopper 20 with a capacity of 10 cubic meters.
  • a belt conveyor 34 carrying out the extraction and the volumetric metering of the aggregates from the hopper 20 which are driven by the conveyor 34 up to the inlet opening of the mixer 35 into which fall the aggregates brought by the conveyor 34.
  • the drive rollers of the conveyor 34 are rotated by a hydraulic motor which has not been shown.
  • the mixer 35 In the opening of the mixer 35 also pours in metered quantities the pulverulent contained in a storage hopper 36.
  • the hopper 36 At its lower part the hopper 36 comprises a recentering screw 37 then a skimmer-metering device 38 allowing the pouring in metered quantities of the pulverulent (which here is cement) in the mixer 35, at the same time as the aggregates 27.
  • the lock and metering device 38 is rotated by a hydraulic motor.
  • the mixer 35 is a conventional mixer with two shafts which receives, through its upper opening, at the same time as the aggregates and the pulverulent material, the bituminous emulsion through a tube 40, from the water by a pipe 41 and the liquid additive facilitating the coating by a pipe 42.
  • the pipe 40 is connected by a pipe and by a pump to the lower part of the tank 43 containing the emulsion, disposed on the side of the hopper 20 and visible in FIG. 3.
  • the tubing 41 is connected via a pipe and a pump to the lower part of the reservoir 44 containing the water also arranged on the side of the hopper 20 and visible in FIG. 3.
  • the tubing 42 is connected by a pipe and by a pump to the lower part of the reservoir 11 containing the liquid additive favoring the coating of the aggregate.
  • the volume dosage of the different elements introduced into the mixer to make the bituminous concrete is therefore perfectly assured regardless of the speed of movement of the machine on the site.
  • the speed of the aggregate extractor 34, the pulverizer-metering lock 38 and the metering pump of the bituminous emulsion can be modified to change the composition setting of the bituminous concrete.
  • the mixer 35 At its outlet end, the mixer 35 comprises a bituminous concrete discharge chute 45 disposed above a finishing device 46 making it possible to form the layer of asphalt 8 on the ground 7 of the site.
  • the device 46 can be coupled to the chassis by drawbars allowing the pulling on the ground 7. It can also be lifted by means of a bracket allowing its lifting to make it rest on the chassis.
  • the work carried out by the machine can be controlled by an operator placed on a platform 47 (see FIG. 4) located at the rear of the machine and on which is placed the control console 48 of the various parts of the machine which are not with automatic control.
  • FIG. 5 we see a schematic representation of the engine assembly of the machine which includes in particular the heat engine 5 and the gearbox 6. Between the engine 5 and the gearbox 6 are interposed a clutch 50 and a socket force 51 whose output is coupled by a cardan transmission 52 to the input of a mechanical distribution box 53.
  • variable-flow hydraulic pump 55 supplies a constant-flow hydraulic motor 56 which is itself connected to an outlet 58 of the gearbox by means of a mechanical reducer 57 and a cardan transmission 59.
  • a second outlet 60 of the gearbox is directly connected to the rear axles 3 and 3a of the machine by means of a cardan transmission 61.
  • a hydraulic control circuit 62 provided with actuators 63 on the input of the gearbox and 64 on the output of the gearbox 58 makes it possible to establish a transmission between the heat engine 5 and the drive bridges 3 and 3a of the machine, either directly through the gearbox 6 between its inlet 65 and its outlet 60 or via the outlet 66 of the PTO 51, the mechanical distribution box 53, the hydraulic pump and motor 55 and 56 , the mechanical reducer 57, the outlet of gearbox 58 and finally the gearbox output 60.
  • the transmission between the heat engine 5 and the bridges 3 and 3a is done in a conventional manner by a gearbox with several ratios allowing road driving of the machine at a speed of up to 60 km / hour or above.
  • the passage through the hydraulic transmission allows the machine to move at a very slow and constant speed on the site, a gearbox ratio being chosen to obtain this speed.
  • This very slow speed can be between 700 meters per hour and 3 km / hour.
  • the outputs of the mechanical distribution box apart from those allowing the drive of the pump 55 for moving the vehicle at low speed are connected to hydraulic pumps such as 54 which themselves supply the hydraulic motors of the various extraction and dosing of the machine and of the various feed pumps which have been described above.
  • the bucket 28 of a truck is brought into the position for loading the aggregates into the receiving hopper 14.
  • the complete filling of the seed hopper is thus carried out. nulls 20.
  • the truck's bucket being released from the attachment device 29 and 30, the truck leaves empty and the next truck is hitched to ensure continuous refueling during the operation of the machine.
  • Other capacities are also filled (bituminous emulsion, water, additives, cement, ).
  • the hydrostatic transmission usable on site is then. active position thanks to the hydraulic circuit 62.
  • a slow speed of movement of the machine is chosen and the dosages of the different materials are defined as a function of this slow speed and of the weight per m 2 of material to be spread on route 7.
  • the capacity of the storage hopper 20 also allows the machine to have considerable autonomy, the storage capacities for the other materials being chosen so as to correspond to an exact number of charges of the aggregate hopper.
  • the main advantages of the device according to the invention are that it can be moved on the road and on site without any structural modification, that it nevertheless has great autonomy with regard to the resupply of aggregates and that it requires for its drive a single heat engine ensuring the movements at high speed and at low speed as well as the training of the various extraction and metering devices at a speed proportional to the slow speed of movement of the machine.
  • the bucket elevator of the self-feeding device can make an angle other than 60 ° with the plane of the chassis, this angle must however be greater than 45 ° in order to be able to take full advantage of the advantages of this solution.
  • the aggregate distribution device can be adjustable in height inside the aggregate storage hopper; this device can even be made mobile in the vertical direction from bottom to top to ensure spreading of the aggregates during filling of the hopper.
  • the coating finishing device can be put in the raised position and fixed on the chassis for road transport between construction sites. It can be suspended from a stem and placed in the road position on the rear platform of the machine.
  • the position of the various tanks and storage capacities may be different from that which has been described, the aim being to reduce the overall dimensions of the machine as much as possible for a given capacity of the aggregate hopper.
  • hydrostatic transmission for the movement of the device at slow speed and for driving the various extraction and metering members may be different from that which has been described.
  • the invention applies to the cold production on site of coated bituminous products for road surfaces.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Road Paving Machines (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif mobile pour l'élaboration à froid et l'épandage de produits enrobés bitumineux. Le dispositif comporte une trémie à granulats (20) de grande capacité et un dispositif d'alimentation de cette trémie (20) en granulats. Les moyens d'alimentation comportent une trémie de réception (14) à la partie inférieure et à l'avant du dispositif mobile, un élévateur à godets (12) pour le transport des granulats de la trémie (14) à la trémie de stockage (20) et un moyen de répartition des granulats (31) suivant la longueur et suivant la largeur de la trémie (20). Un seul moteur thermique (5) permet d'entrainer le dispositif aussi bien sur route à vitesse rapide que sur chantier à vitesse lente. L'invention s'applique, en particulier. aux dispositif d'élaboration et d'épandage des enrobés coulés pour revêtements routiers.

Description

  • L'invention concerne un dispositif mobile pour l'élaboration à froid et l'épandage sur le chantier de produits enrobés bitumineux pour revêtements routiers.
  • Les revêtements routiers réalisés à partir de matériaux bitumineux sont généralement obtenus par épandage de granulats enrobés de bitume sur la surface à revêtir suivi d'un compactage de ces enrobés. Les granulats sont constitués par des cailloux de granulométrie plus ou moins importante et sont généralement mélangés à une certaine proportion de matériaux pulvérulents.
  • Suivant les normes requises'pour le revêtement à réaliser et suivant les conditions locales d'exploitation, on peut recourir à un procédé d'élaboration à chaud ou à un procédé d'élaboration à froid des enrobés.
  • Les procédés d'élaboration à chaud des enrobés nécessitent des installations complexes qui assurent à la fois le séchage et le chauffage des granulats, l'incorporation du pulvérulent à ces granulats et l'enrobage du mélange par du bitume fondu. De telles installations peuvent être implan- ! tées à demeure sur un site industriel ou au contraire sur un site occasionnel pour la durée d'un chantier routier.
  • Dans tous les cas, il est nécessaire d'assurer le transport des matériaux enrobés par camions entre l'installation assurant leur élaboration à poste fixe et leur lieu d'utilisation sur le chantier routier.
  • Dans les procédés d'élaboration à froid des enrobés, on incorpore aux granulats additionnés de matériaux pulvérulents une émulsion bitumineuse, de l'eau et des additifs permettant d'améliorer l'adhésivité du bitume sur les granulats avant de réaliser un mélange le plus homogène possible de l'ensemble dans un malaxeur.
  • Pour la mise en oeuvre du procédé d'élaboration à froid des enrobés, on a pu mettre au point des machines de chantier mobiles qui réalisent à la fois la fabrication des enrobés et leur épandage sur le sol pendant les déplacements à vitesse lente de la machine sur le chantier. En particulier, ces machines sont bien adaptées à l'élaboration et à l'épandage des enrobés coulés.
  • De telles machines comportent un châssis monté sur roues portant l'ensemble des capacités de stockage des divers matériaux nécessaires pour la fabrication des enrobés, divers moyens de prélèvement et de dosage de ces matériaux, des moyens de transfert des matériaux vers le malaxeur, le malaxeur lui-même permettant de déverser les produits enrobés en continu sur le sol et éventuellement un moyen permettant la finition du revêtement.
  • De tels dispositifs présentent cependant des inconvénients d'une part du fait de leur faible autonomie qui nécessite de fréquents réapprovisionnements en granulats et d'autre part du fait de l'impossibilité de faire effectuer des parcours routiers à ces machines, ce qui nécessite l'organisation de transports spéciaux et onéreux pour passer d'un chantier routier à un autre.
  • Même dans le cas où ces machines comportent un dispositif d'auto-. alimentation en granulats qui permet le remplissage de la trémie à granulats avec des moyens de transfert incorporés à la machine, l'organisation , du chantier est rendue compliquée et le rendement de la machine est diminué du fait de la faible capacité de la trémie à granulats. Les moyens d'auto-alimentation tels qu'ils sont conçus sur les machines connues sont en effet très encombrants et ne permettent pas le remplissage de trémies de grande capacité, c'est-à-dire de grande hauteur, de grande longueur et de grande largeur. Malgré un encombrement total prohibitif et de toutes façons incompatible avec un déplacement sur route, ces machines ne permettent pas un travail continu et à haut rendement sur le chantier particulièrement lorsque la quantité d'enrobés à froid se situe entre 15 et 25 kg par mètre superficiel. En outre, ces machines ne sont pas équipées d'une transmission permettant d'obtenir des vitesses de déplacement suffisantes pour les transports routiers.
  • On a également proposé des machines pouvant se déplacer sur route qui comportaient une partie des organes nécessaires pour la fabrication des enrobés à froid montés sur un camion ou une remorque. De tels dispositifs ne comportent pas de moyens d'auto-alimentation en granulats et nécessitent . un approvisionnement par une machine de chantier supplémentaire. Ces machines ne sont donc pas autonomes et leur approvisionnement est discontinu. On perd ainsi les avantages liés à leur mobilité sur route.
  • Tous les dispositifs connus à auto-alimentation comportent une motorisation dont la cinématique ne permet pas de faire fonctionner la machine selon les besoins de l'exploitation, en transfert ou en répandage. Ces machines possèdent une motorisation calculée uniquement pourla mise en oeuvre de l'enrobé, à vitesse lente. Leur vitesse de déplacement est limitée par construction à 15/25 km par heure.
  • On connaît également des machines d'élaboration de revêtements routiers comportant une trémie de stockage de granulats qui peut être alimentée en granulats à partir d'une trémie de réception située à la partie inférieure de la machine, par un élévateur à godets amenant les granulats jusqu'à la partie supérieure de la trémie de stockage. Une telle machine qui est décrite par exemple dans le brevet GB-A 396.625 a l'avantage de présenter des moyens d'alimentation de la trémie de stockage en granulats dont l'encombrement est réduit dans la direction longitudinale. Cependant, ces moyens ne permettent pas un réapprovisionnement de la trémie de stockage pendant le fonctionnement du dispositif d'élaboration du revêtement routier La trémie est remplie depuis l'arrière de la machine pendant un arrêt de celle-ci et le fonctionnement de cette machine est donc essentiellement discontinu. Une telle machine n'est pas non plus conçue pour pouvoir se déplacer sur route à grande vitesse et sa trémie de stockage (en deux parties dans le dispositif du brevet GB-A 396.625) ni le moyen de réapprovisionnement de cette trémie ne sont conçus pour obtenir une capacité maximale de la trémie compte tenu des dimensions de cette machine.
  • Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif mobile pour l'élaboration à froid et l'épandage sur le chantier de produits enrobés bitumineux pour revêtements de sol pendant le déplacement à vitesse lente du dispositif qui est également susceptible de se déplacer sur route à grande vitesse et qui comporte un châssis monté sur roues portant une trémie de stockage de granulats de grande capacité associée à des moyens d'alimentation comportant une trémie de réception disposée à l'avant et à la partie inférieure du dispositif et un élévateur à godets pour le transport des granulats entre la trémie de réception et la partie supérieure de la trémie de stockage, des capacités de stockage de matériaux pulvérulents, d'émulsion bitumineuse, d'eau et d'additifs et des moyens de prélèvement de ces matériaux dans leur capacité de stockage en quantités dosées et d'amenée de ces matériaux à un malaxeur également porté par le châssis assurant le déversement des produits sur le sol en continu, dispositif qui soit entièrement autonome sur le chantier et qui soit muni d'une trémie de stockage de. granulats de grande capacité et de moyens d'alimentation de cette trémie de stockage pendant le fonctionnement du dispositif, tout en restant aux normes routières sans modification de structure, pour son transfert par route d'un chantier à un autre par ses propres moyens comportant un seul moteur thermique.
  • Dans ce but, les moyens d'alimentation en granulats de la trémie de stockage sont placés à l'avant du dispositif mobile pour permettre l'approvisionnement de la trémie de réception par un camion benne pendant le fonctionnement du dispositif mobile et son déplacement sur le chantier et comportent :
    • - un moyen de répartition des granulats dans la trémie de stockage placé au-dessus de cette trémie et comportant au moins une chaine sans fin à déplacement suivant une direction sensiblement horizontale et correspondant à l'axe longitudinal du châssis, sur toute la longueur de la trémie, portant des barres transversales dont la longueur correspond sensiblement à la largeur de la trémie de stockage qui n'est elle-même que peu inférieure à la largeur du châssis pour assurer le transfert vers l'arrière du dispositif mobile des granulats amenés par l'élévateur à godets à l'avant de la trémie de stockage .
    • - et le dispositif mobile comporte un moteur thermique unique porté par le châssis associé à deux moyens de transmission différents assurant l'entrainement à vitesse rapide sur route et l'entrainement à vitesse lente sur chantier, respectivement.
  • Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux figures jointes en annexe, un mode de réalisation d'un dispositif mobile pour la fabrication sur le chantier de bétons bitumineux à froid, c'est-à-dire des enrobés à froid incluant des granulats à faible et moyenne granulométrie.
  • La figure 1 est une vue en élévation avec coupe partielle du dispositif mobile suivant l'invention.
  • La figure 2 est une vue suivant Fl de la figure 1.
  • La figure 3 est une coupe suivant AA de la figure 1.
  • La figure 4 est une vue suivant F2 de la figure 1.
  • La figure 5 est une représentation schématique du dispositif de transmission pour le déplacement sur route et pour le déplacement sur le chantier à vitesse lente du dispositif mobile suivant l'invention.
  • Sur la figure 1, on a représenté en traits pleins le dispositif dans sa position de travail sur le chantier et en traits mixtes la position de la benne d'un camion ravitailleur de la trémie à granulats de ce dispositif.
  • Le dispositif comporte un châssis 1 reposant sur quatre trains de roues 2a, 2b, 2c, 2d, les essieux des trains 2c et 2d étant moteurs par l'intermédiaire des ponts 3 et 3a. Un groupe de motorisation comportant en particulier un moteur thermique 5 et une boite de vitesse 6 permet d'assurer le déplacement de la machine aussi bien sur route que sur chantier. Ce groupe de motorisation sera décrit en détail en se référant à la figure 5.
  • La machine se déplace sur le sol 7 du chantier dont la préparation a été assurée pour recevoir le revêtement bitumineux 8 déposé par la machine. Ainsi qu'il est visible sur les figures 1 et 2, le châssis 1 porte une cabine de conduite 10 de la machine dont la largeur est inférieure à la demi-largeur du châssis et qui n'occupe qu'une partie de la moitié gauche de ce châssis. Une partie de la moitié droite du châssis est occupée par une capacité de stockage d'additifs 11 sous forme liquide d'une contenance de 2000 litres.
  • Entre la cabine 10 et le réservoir 11 et entre les deux longerons du châssis 1 est intercalé l'élévateur à godets 12 faisant partie du dispositif d'auto-alimentation en granulats de la machine. Ce dispositif d'auto-alimentation comporte une trémie de réception 14 placée à l'avant de la machine et à sa partie inférieure juste au-dessus du sol 7. Cette trémie 14 est placée transversalement et présente une largeur un peu supérieure à la largeur du châssis, ses parties latérales étant rabattables lors des déplacements routiers de la machine. La trémie 14 comporte une vis de recentrage des matériaux 16 comportant deux parties à pas contraires. Cette vis 16 permet de diriger les matériaux introduits dans la trémie 14 vers la sortie de celle-ci communiquant avec l'entrée du carter 17 de l'élévateur à godets 12. La trémie de réception 14 est fixée sur l'extrémité des longerons du châssis 1 et l'élévateur à godets 12 communiquant avec la partie centrale de cette trémie est disposé entre les deux longerons à la partie centrale du dispositif.
  • L'élévateur à godets 12 comporte un carter 17 et un ensemble de godets portés par deux chaines 18 dont la direction de déplacement ascendante vers l'arrière de la machine fait un angle de 60° avec le plan du châssis 1.
  • La partie supérieure du carter 17 de l'élévateur à godets 12 communique par son ouverture de sortie 19 avec la partie supérieure de la trémie 20 de stockage des granulats.
  • Ainsi qu'il est visible sur les figures 1 et 3, cette trémie 20 occupe la plus grande partie de la longueur de la machine et sa largeur, au moins dans sa partie supérieure, est peu inférieure à la largeur totale du châssis. Au-dessus de cette trémie et sur toute sa longueur est placé un dispositif de répartition des granulats appelé régaleur à barrettes permettant d'assurer l'étalement des granulats sur toute la longueur et sur toute la largeur de la trémie de stockage 20.
  • Le régaleur à barrettes 31 est constitué par une ou deux chaines sans fin 21 enroulées sur des poulies ou pignons d'extrémité 22 et portant des barrettes transversales 23 dont l'espacement est identique à l'espacement des godets de l'élévateur et dont le parcours est très légèrement incliné vers le haut d'avant en arrière.
  • Les poulies ou pignons 22, ainsi qu'il est visible sur la figure 3, sont montés deux à deux sur des axes 24 montés tourillonnants dans des paliers 25 solidaires des parois verticales de la trémie 20. L'élévateur à godets 12 et le régaleur à barrettes 31 sont entrainés dans leur mouvement permettant le transport des granulats 27 par un moteur hydraulique associé à des réducteurs qui n'ont pas été représentés. Les déplacements de l'élévateur à godets et du régaleur à barrettes 31 seront donc en parfait synchronisme. Il en résulte que les godets et -les barrettes se présentent toujours dans la même position relative à la partie supérieure de la trémie de stockage 20 où les granulats sont déchargés par les godets dans la trémie.
  • Sur la figure 1, la benne 28 d'un camion permettant l'approvisionnement en granulats de la machine a été représentée en traits mixtes dans sa position de déversement dans la trémie de réception 14. Le châssis du camion est alors relié par un dispositif d'accrochage 29 à la machine et la porte arrière de la benne est reliée à un crochet pivotant 30. De cette façon, les granulats 27 sont déversés de façon parfaitement contrôlée dans la trémie de réception 14 puis transportés par la chaine à godets 18 à la partie supérieure de la trémie 20 où le régaleur à barrettes 31 permet l'étalement de la charge de granulats sur toute la surface de la trémie 20 de grande section par transfert vers l'arrière des granulats. Le synchronisme entre l'élévateur à godets 12 et le régaleur à barrettes 31 est assuré de façon que les godets déversent les granulats entre deux barrettes 23 successives.
  • On réalise ainsi un remplissage parfaitement équilibré de la trémie 20 malgré sa grande longueur et sa grande largeur. L'utilisation d'un transporteur à godets à forte pente permet d'autre part de relever le matériau à une grande hauteur malgré un encombrement faible de l'élévateur dans la direction longitudinale de la machine. Contrairement aux dispositifs de l'art antérieur, l'encombrement longitudinal de l'élévateur permettant d'alimenter la trémie de stockage des granulats n'augmente aucunement la longueur de la machine puisque cet élévateur est disposé entre la cabine 10 et le réservoir 11 dans l'encombrement longitudinal de ceux-ci.
  • On a pu ainsi construire une machine restant aux normes routières, auto-alimentée et comportant une capacité de stockage de granulats importante.
  • Pour une largeur de châssis de 2,50 mètres, une hauteur totale de la machine de 4 mètres et une longueur de 11 mètres, on peut disposer d'une trémie de stockage 20 d'une capacité de 10 mètres cubes.
  • Sous la trémie 20 est disposé un convoyeur à bande 34 réalisant l'extraction et le dosage volumétrique des granulats de la trémie 20 qui sont entrainés par le convoyeur 34 jusqu'au-dessus de l'ouverture d'entrée du malaxeur 35 dans laquelle tombent les granulats amenés par le convoyeur 34. Les rouleaux moteurs du convoyeur 34 sont entrainés en rotation par un moteur hydraulique qui n'a pas été représenté.
  • Dans l'ouverture du malaxeur 35 se déverse également en quantités dosées le pulvérulent contenu dans une trémie de stockage 36. A sa partie inférieure la trémie 36 comporte une vis de recentrage 37 puis un dispositif écluseur-doseur 38 permettant le déversement en quantités dosées du pulvérulent (qui est ici du ciment) dans le malaxeur 35, en même temps que les granulats 27. Le dispositif écluseur et doseur 38 est entrainé en rotation par un moteur hydraulique.
  • Ainsi qu'il est visible sur la figure 4, le malaxeur 35 est un malaxeur classique à deux arbres qui reçoit par son ouverture supérieure, en même temps que les granulats et le matériau pulvérulent, l'émulsion bitumineuse par une tubulure 40, de l'eau par une tubulure 41 et de l'additif liquide facilitant l'enrobage par une tubulure 42. Pour cela, la tubulure 40 est reliée par une tuyauterie et par une pompe à la partie inférieure du réservoir 43 contenant l'émulsion, disposé sur le côté de la trémie 20 et visible à la figure 3.
  • La tubulure 41 est reliée par l'intermédiaire d'une tuyauterie et d'une pompe à la partie inférieure du réservoir 44 contenant l'eau également disposé sur le côté de la trémie 20 et visible sur la figure 3. Enfin, la tubulure 42 est reliée par une tuyauterie et par une pompe à la partie inférieure du réservoir 11 contenant l'additif liquide favorisant l'enrobage du granulat.
  • Nous verrons dans la suite de la description que l'ensemble des pompes de distribution de liquide et l'ensemble des moteurs hydrauliques d'entrainement des extracteurs de matières solides sont entrainés à une vitesse proportionnelle à la vitesse de déplacement de la machine.
  • Le dosage volumérique des différents éléments introduits dans le malaxeur pour constituer le béton bitumineux est donc parfaitement assuré quelle que soit la vitesse de déplacement de la machine sur le chantier.
  • De plus, la vitesse de l'extracteur de granulats 34, de l'écluseur-doseur de pulvérulent 38 et de la pompe doseuse de l'émulsion bitumineuse peut être modifiée pour changer le réglage de composition du béton bitumineux.
  • A son extrémité de sortie le malaxeur 35 comporte une goulotte de déversement du béton bitumineux 45 disposée au-dessus d'un dispositif finisseur 46 permettant de constituer la couche d'enrobés 8 sur le sol 7 du chantier. Le dispositif 46 peut être attelé au châssis par des barres de traction permettant le tirage sur le sol 7. Il peut également être soulevé par l'intermédiaire d'une potence permettant son relevage pour le faire reposer sur le châssis.
  • Le travail effectué par la machine peut être contrôlé par un opérateur placé sur une plateforme 47 (voir figure 4) située à l'arrière de la machine et sur laquelle est placé le pupitre de commande 48 des divers organes de la machine qui ne sont pas à commande automatique.
  • Sur la figure 5 on voit une représentation schématique de l'ensemble de motorisation de la machine qui comporte en particulier le moteur thermique 5 et la boite de vitesses 6. Entre le moteur 5 et la boite 6 sont intercalés un embrayage 50 et une prise de force 51 dont la sortie est accouplée par une transmission à cardan 52 à l'entrée d'une boite de répartition mécanique 53.
  • Les sorties de cette boite de répartition mécanique dont deux seulement ont été représentées permettent l'entrainement de pompes hydrauliques à débit variable telles que 54 et 55.
  • La pompe hydraulique à débit variable 55 alimente un moteur hydraulique à débit constant 56 qui est lui-même relié à une sortie 58 de la boite de vitesses par l'intermédiaire d'un réducteur mécanique 57 et d'une transmission à cardan 59. Une seconde sortie 60 de la boite de vitesses est reliée directement aux ponts arrières 3 et 3a de la machine par l'intermédiaire d'une transmission à cardan 61.
  • Un circuit de commande hydraulique 62 muni d'actionneurs 63 sur l'entrée de la boite de vitesses et 64 sur la sortie de boite 58 permet d'établir une transmission entre le moteur thermique 5 et les ponts d'entrainement 3 et 3a de la machine, soit directement par la boite de vitesses 6 entre son entrée 65 et sa sortie 60 soit par l'intermédiaire de la sortie 66 de la prise de force 51, la boite de répartition mécanique 53, la pompe et le moteur hydrauliques 55 et 56, le réducteur mécanique 57, la sortie de boite 58 et enfin la sortie de boite de vitesses 60.
  • Dans le premier cas la transmission entre le moteur thermique 5 et les ponts 3 et 3a se fait de façon classique par une boite de vitesse à plusieurs rapports permettant une conduite sur route de la machine à une vitesse allant jusqu'à 60 km/heure ou au-dessus.
  • Dans le second cas, le passage par la transmission hydraulique permet un déplacement de la machine à vitesse très lente et constante sur le chantier, un rapport de la boite de vitesses étant choisi pour obtenir cette vitesse. Cette vitesse très lente peut être comprise entre 700 mètres par heure et 3 km/heure.
  • Les sorties de la boite de répartition mécanique en dehors de celles permettant l'entrainement de la pompe 55 pour le déplacement à vitesse lente du véhicule sont reliées à des pompes hydrauliques telles que 54 qui elles-mêmes alimentent les moteurs hydrauliques des différents dispositifs d'extraction et de dosage de la machine et des différentes pompes d'alimentation qui ont été décrits plus haut.
  • Les vitesses d'entrainement de ces extracteurs doseurs et de ces pompes dépendent du débit des pompes hydrauliques 54 qui lui-même est fonction de la vitesse de rotation du moteur 5. Il en est de même en ce qui concerne l'entrainement de la machine elle-même si bien que la vitesse des dispositifs d'extraction et de dosage et le débit des pompes de dosage de matières liquides restent constamment proportionnels à la vitesse de déplacement de la machine sur chantier.
  • Le réglage des différents dosages est donc fait une fois pour toutes au démarrage du chantier et ne demande pas de modifications ultérieures.
  • On comprend que le fonctionnement de la machine peut être décrit de la façon suivante :
    • La machine est amenée sur le chantier par un circuit routier normal puisque ses dimensions correspondent aux normes routières admises et que d'autre part son poids total à vide est de 26 tonnes. En déplacement routier, la transmission se fait uniquement par la boite de vitesses 6, ce qui permet un déplacement à vitesse normale. Sur le chantier, la machine ne subit aucune modification de structure mais les capacités de stockage des divers matériaux doivent être remplies avant la mise en route.
  • En particulier, comme représenté sur la figure 1, on amène la benne 28 d'un camion en position de chargement des granulats dans la trémie de réception 14. On effectue ainsi le remplissage complet de la trémie des granulats 20. La benne du camion étant libérée du dispositif d'attache 29 et 30, le camion repart à vide et l'on effectue l'attelage du camion suivant pour assurer un ravitaillement continu pendant le fonctionnement de la machine. On effectue également le remplissage des autres capacités (Emulsion bitumineuse, eau, additifs, ciment, ...).
  • Lorsque toutes les capacités de stockage sont remplies, le poids de la machine est de 56 tonnes.
  • La transmission hydrostatique utilisable sur le chantier est alors. mise en position active grâce au circuit hydraulique 62. Une vitesse lente de déplacement de la machine est choisie et les dosages des différents matériaux sont définis en fonction de cette vitesse lente et du poids par m2 de matière à étaler sur la route 7.
  • Le travail sur le chantier peut alors commencer et se poursuivre d'une manière continue. La capacité de la trémie de stockage 20 permet en outre une autonomie importante à la machine, les capacités de stockage pour les autres matériaux étant choisies de façon à correspondre à un nombre exact de charges de la trémie des granulats.
  • On voit que les principaux avantages du dispositif selon l'invention sont qu'il peut se déplacer sur route et sur chantier sans aucune modification de structure, qu'il présente malgré tout une grande autonomie en ce qui concerne le réapprovisionnement en granulats et qu'il nécessite pour son entrainement un seul moteur thermique assurant les déplacements à vitesse rapide et à vitesse lente ainsi que l'entrainement des différents dispositifs d'extraction et de dosage à une vitesse proportionnelle à la vitesse de déplacement lente de la machine.
  • L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui vient d'être décrit ; elle en comporte au contraire toutes les variantes.
  • C'est ainsi que l'élévateur à godets du dispositif d'auto-alimentation peut faire un angle différent de 60° avec le plan du châssis, cet angle devant cependant être supérieur à 45° pour pouvoir profiter pleinement des avantages de cette solution.
  • Le dispositif de répartition des granulats peut être réglable en hauteur à l'intérieur de la trémie de stockage des granulats ; ce dispositif peut même être rendu mobile dans la direction verticale de bas en haut pour assurer l'étalement des granulats au cours du remplissage de la trémie.
  • Le dispositif finisseur du revêtement peut être mis en position relevée et fixé sur le châssis pour le transport sur route entre chantiers. Il peut être suspendu à une potence et placé en position de route sur la plateforme arrière de la machine.
  • La position des différents réservoirs et capacités de stockage peut être différente de celle qui a été décrite, le but étant de diminuer au maximum l'encombrement de la machine pour une capacité donnée de la trémie des granulats.
  • Enfin, la transmission hydrostatique pour le mouvement du dispositif à vitesse lente et pour l'entrainement des différents organes d'extraction et de dosage peut être différente de celle qui a été décrite.
  • L'invention s'applique pour l'élaboration à froid sur le chantier de produits bitumineux enrobés pour revêtements routiers.

Claims (7)

1.- Dispositif mobile pour l'élaboration à froid et l'épandage sur le chantier de produits enrobés bitumineux pour revêtements routiers pendant le déplacement à vitesse lente du dispositif qui est également susceptible de se déplacer sur route à grande vitesse et qui comporte un châssis (1) monté sur roues (2) portant une trémie de stockage de granulats (20) de grande capacité associée à des moyens d'alimentation comportant une trémie de réception (14) disposée à la partie inférieure du dispositif et un élévateur à godets (12) pour le transport des granulats entre la trémie de réception (14) et la partie supérieure de la trémie de stockage (20), des capacités de stockage de matériau pulvérulent (36), d'eau (44), d'émulsion bitumineuse (43) et d'additifs (11) et des moyens de prélèvement des matériaux dans leur capacité de stockage en quantités dosées et d'amenée de ces matériaux à un malaxeur (35) également porté par le châssis, assurant le mélange et le déversement des produits sur le sol en continu, caractérisé par le fait que les moyens d'alimentation en granulats de la trémie de stockage (20) sont placés à l'avant du dispositif mobile pour permettre l'approvisionnement de la trémie de réception (14) par un camion benne pendant le fonctionnement du dispositif mobile et son déplacement sur le chantier et qu'ils comportent :
- un moyen de répartition des granulats (31) dans la trémie de stockage (20) placé au-dessus de cette trémie (20) et comportant au moins une chaine sans fin (21) à déplacement suivant une direction sensiblement horizontale et correspondant à l'axe longitudinal du châssis (1) sur toute la longueur de la trémie de stockage (20) portant des barres transversales (23) dont la longueur correspond sensiblement à la largeur de la trémie de stockage (20) qui n'est elle-même que peu inférieure à la largeur du châssis (1) pour assurer le transfert vers l'arrière du dispositif mobile des granulats amenés . par l'élévateur à godets (12) à l'avant de la trémie (20)
- et que le dispositif mobile comporte un moteur thermique (5) unique porté par le châssis (1) associé à deux moyens de transmission différents assurant l'entrainement à vitesse rapide sur route et l'entrainement à vitesse lente sur le chantier, respectivement.
2.- Dispositif mobile suivant la revendication 1,
caractérisé par le fait que l'élévateur à godets (12) fait un angle voisin de 60° avec le plan du châssis.
3.- Dispositif mobile suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, .
caractérisé par le fait que le dispositif de répartition des granulats (31) au-dessus de la trémie de stockage (20) a une position réglable dans la direction verticale à l'intérieur de cette trémie.
4.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3,
caractérisé par le fait que la trémie de réception (14) comporte une vis de recentrage transversale (16) ayant deux parties à pas contraires.
5.- Dispositif mobile suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 et 4,
caractérisé par le fait que l'élévateur à godets (12) et la chaîne sans fin (21) du moyen de répartition (31) sont entrainés par des moyens assurant une synchronisation des déplacements des godets et des barres (23) du moyen de répartition (31).
6.- Dispositif mobile suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4 et 5,
caractérisé par le fait que le moteur thermique d'entrainement (5) unique porté par le châssis (1) est relié cinématiquement au pont (3) d'entrainement des roues motrices (2) du dispositif, d'une part par l'intermédiaire d'un embrayage (50) et d'une boite de vitesses (6) et d'autre part, par l'intermédiaire de l'embrayage (50), d'une pompe hydraulique (55) d'un moteur hydraulique (56) et d'une boite de vitesses (6), l'une ou l'autre des chaines cinématiques de transmission pouvant être activée par une commande hydraulique (62), pour les déplacements du dispositif sur route à grande vitesse et sur le chantier à vitesse lente, respectivement.
7.- Dispositif mobile suivant la revendication 6,
caractérisé par le fait que les moyens de prélèvement des matériaux dans leur capacité de stockage en quantités dosées sont entrainés par le moteur thermique (50), par l'intermédiaire de pompes hydrauliques (54) et de moteurs hydrauliques, de façon que leur vitesse et leur débit soient proportionnels à la vitesse de rotation du moteur thermique (5) et à la vitesse lente de déplacement du dispositif sur le chantier.
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