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EP0253726B1 - Engin pour creuser des tranchées dans le sol à l'aide de fraises - Google Patents

Engin pour creuser des tranchées dans le sol à l'aide de fraises Download PDF

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Publication number
EP0253726B1
EP0253726B1 EP87401642A EP87401642A EP0253726B1 EP 0253726 B1 EP0253726 B1 EP 0253726B1 EP 87401642 A EP87401642 A EP 87401642A EP 87401642 A EP87401642 A EP 87401642A EP 0253726 B1 EP0253726 B1 EP 0253726B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drums
machine
core
fact
tools
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP87401642A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0253726A1 (fr
Inventor
Karl Bollinger
Gerardus Evers
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.)
Soletanche SA
Original Assignee
Soletanche SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Soletanche SA filed Critical Soletanche SA
Priority to AT87401642T priority Critical patent/ATE55792T1/de
Publication of EP0253726A1 publication Critical patent/EP0253726A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0253726B1 publication Critical patent/EP0253726B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/18—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels
    • E02F3/20—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels with tools that only loosen the material, i.e. mill-type wheels
    • E02F3/205—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels with tools that only loosen the material, i.e. mill-type wheels with a pair of digging wheels, e.g. slotting machines

Definitions

  • the present invention relates to machines which make it possible to dig trenches in the ground at great depths, using cylindrical cutters which are arranged at the bottom of the machine and which are driven in rotation to disintegrate the ground.
  • These machines of known type in particular in document DE-A 2 362 425, generally comprise two identical milling cutters rotating in opposite directions, each consisting of two half-drums supported by a flat core arranged vertically.
  • the cutters can be driven by hydraulic or electric motors located along their axes. They can also be done by mechanical devices such as shafts with gearboxes or chains, using motors which are located above the cutters in the body of the machine.
  • the core must be able to withstand considerable efforts, because it is necessary to apply a significant torque to the strawberries in order to be able to disintegrate soils made up of rocks and there is, moreover, at the strawberries very significant vibrations which are affect the soul.
  • the core must be as strong a piece as possible. It is most often made of cast steel with high mechanical characteristics.
  • This step which is thus brought to support a part of the weight of the machine normally breaks by buckling and this all the more easily as the core has a thinner thickness.
  • the present invention provides a particularly simple and effective solution to this problem.
  • the present invention relates to a machine for digging trenches of great depth, with vertical walls in the ground using cutters, of the type in which two half-drums carrying milling tools are supported by a flat core disposed vertically , characterized in that the axes of the two half-drums are slightly inclined downward away from the plane of the core.
  • the axes of the half-drums can be inclined, for example from 1 to 10 degrees relative to the horizontal.
  • the tools which are located on the half-drums in the vicinity of the core can work on the lower part of the machine, in the immediate vicinity of one another, eliminating the step or by leaving only a step whose thickness is sufficiently small so that its rupture under the action of the lower part of the core does not raise any difficulties.
  • the tools arranged at the external periphery of the half-drums are offset towards the outside so that, when these tools are in the lower part of the half-drums, they break up the ground over a width which corresponds substantially to the width occupied at their upper part by the two half-drums.
  • the ends of the milling tools arranged on each half-drum are located on a truncated cone whose generatrices have the same inclination as that of the axes of the half-drums, so that the vertices of these tools are located on a substantially horizontal line when they are at the bottom of the drums.
  • the core can be produced with a vertical trapezoidal section which makes it possible to give it the mechanical solidity which is necessary for the transmission of very large forces to the half-drums.
  • the two half-drums can be driven using a motor whose casing is made integral with the core and which is provided with a hollow grooved axis inside which engages a splined shaft which rotates each of the half-drums, for example also by means of splines.
  • FIG. 1 There is diagrammatically shown in FIG. 1 the lower part of the body 1 of the machine as well as the two drums 2 which are constituted by half-drums secured on either side of the flat webs 3.
  • the outline of the tools 4 placed on the drums 2 has also been represented schematically by dashed lines.
  • the drums 2 rotate in opposite directions, as indicated by the arrows, so as to bring between them the debris torn from the ground which are eliminated by the suction nozzle 5 of a pump not shown.
  • Figure 2 shows a section along II-II of an embodiment of the invention, the core 3 which has a trapezoidal section and which is therefore much thicker at its upper part than its lower part.
  • the core 3 is provided with the plate 6 which allows it to be securely fastened to the lower part of the body of the machine.
  • the half-drums 2a and 2b which are rotated about the axes 7 which are inclined downward from the core relative to the horizontal line 8 perpendicular to the median plane of the core .
  • the axes of the half-drums are inclined from 1 to 10 degrees, the diameter of the cutter being, for example, from 120 to 160 cm.
  • the half-drums 2a and 2b are provided at their periphery with conventional tools 4, 4a and 4b.
  • the tools 4b which are located on the external periphery of the half-drums 2a and 2b, are offset towards the outside up to a vertical line 9, so as to be at their lower part substantially in line with the external edges of the upper part of the half-drums 2a.
  • the tools 4, 4a and 4b dig in the lower part of the machine a trench which corresponds to the maximum width of the drum which, taking into account the inclination of the axes 7, corresponds to that of the upper part half-drums 2a and 2b.
  • the inclination towards one another of the tools 4a of the two half-drums makes it possible to practically eliminate the formation of a step at the lower part of the core 3 which nevertheless retains a significant thickness at its part. greater than the vicinity of the plate 6 by which it is subject to the body of the machine 1.
  • the tools 4, 4a and 4b are substantially aligned in a horizontal line so as to ensure a regular size of the trench.
  • the half-drums 2 9 and 2b can be rotated in any way.
  • They can for example be driven using two hydraulic motors powered by pipes arranged in the thickness of the core, motors which are coaxial with the half-drums.
  • a single motor with a horizontal axis, arranged symmetrically with respect to the core 3 and the axis of which can be connected to the inclined axes of the two half-drums by articulated devices of any type.
  • a motor comprising a hollow grooved axis which is connected by one or two grooved shafts to the two half-drums, the play existing at the level of the grooves making it possible to ensure angular catching up between the axes half-drums and that of the engine.

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Description

  • La présente invention est relative aux engins qui permettent de creuser des tranchées dans le sol à de grandes profondeurs, à l'aide de fraises cylindriques qui sont disposées à la partie inférieure de l'engin et son entraînées en rotation pour désagréger le terrain.
  • Ces engins de type connu, notamment par le document DE-A 2 362 425, comportent généralement deux fraises identiques tournant en sens inverse, constituées chacune par deux demi-tambours supportés par une âme plane disposée verticalement.
  • Les fraises peuvent être entraînées par des moteurs hydrauliques ou électriques situés selon leurs axes. Elles peuvent l'être également par des dispositifs mécaniques tels que des arbres avec renvois d'angles ou des chaînes, à l'aide de moteurs qui sont situés au-dessus des fraises dans le corps de l'engin.
  • Dans les engins de type connu, les deux demi-tambours munis d'outils, qui constituent une fraise, sont entraînés en rotation autour d'un même axe horizontal qui est perpendiculaire à l'âme plane qui les supporte.
  • L'âme doit pouvoir résister à des efforts considérables, car il est nécessaire d'appliquer aux fraises un couple important pour pouvoir désagréger des terrains constitués par des roches et il se produit, de plus, au niveau des fraises des vibrations très importantes qui se répercutent sur l'âme.
  • Il en résulte que l'âme doit être une pièce aussi résistante que possible. Elle est le plus souvent fabriquée en acier moulé présentant de hautes caractéristiques mécaniques.
  • Cependant, dans l'état actuel de la technique, il n'est pas possible de faire en sorte que les outils montés à poste fixe sur les demi-tambours désagrègent le terrain en-dessous de l'âme, de telle sorte qu'il subsiste entre les deux demi-tambours un redan de terrain, par exemple de roche, qui n'a pas été soumis à l'action des outils de fraisage et qui doit être cassé par le seul fait que l'âme prend appui sur sa partie supérieure.
  • Ce redan qui est amené ainsi à supporter une partie du poids de l'engin se casse normalement par flambage et ceci d'autant plus facilement que l'âme a une épaisseur plus faible.
  • C'est dans ce but que pour conserver à l'âme une épaisseur suffisante pour assurer sa résistance, tout en diminuant l'épaisseur du redan, on a déjà imaginé de réaliser dans la partie supérieure des deux faces de l'âme des encoches circulaires à l'intérieur desquelles passent des outils de fraisage qui, à la partie basse de l'engin, peuvent alors désagréger le terrain en ne laissant subsister qu'un redan dont l'épaisseur est inférieure à celle de l'âme.
  • Néanmoins, lorsque l'on désire réaliser des fraises de grandes puissances et ayant une capacité de travail élevée, le problème posé par la résistance de l'âme était jusqu'alors difficile, si ce n'est impossible à résoudre.
  • La présente invention apporte une solution particulièrement simple et efficace à ce problème.
  • On connaît également, notamment par les documents DE-A 960 392 et FR-A 1 429 215 des machines pour creuser les fossés, destinées notamment à l'agriculture, qui comportent des outils tournant autour d'axes inclinés. Ces engins se différencient des engins dont l'existence vient d'être rappelé ci- dessus par le fait qu'ils travaillent uniquement à partir de la surface du sol alors que les engins du type auquel l'invention se réfère sont des engins qui sont suspendus à l'intérieur de tranchées de grande profondeur qu'ils creusent.
  • La présente invention a pour objet un engin pour creuser des tranchées de grande profondeur, à parois verticales dans le sol à l'aide de fraises, du type dans lequel deux demi-tambours portant des outils de fraisage sont supportés par une âme plane disposée verticalement, caractérisé par le fait que les axes des deux demi-tambours sont légèrement inclinés vers le bas en s'écartant du plan de l'âme.
  • Selon l'invention les axes des demi-tambours peuvent être inclinés, par exemple de 1 à 10 degrés par rapport à l'horizontale.
  • Ainsi, grâce à l'invention, les outils qui sont situés sur les demi-tambours au voisinage de l'âme peuvent travailler à la partie inférieure de l'engin, au voisinage immédiat l'un de l'autre, en éliminant le redan ou en ne laissant subsister qu'un redan dont l'épaisseur est suffisamment faible pour que sa rupture sous l'action de la partie inférieure de l'âme ne soulève aucune difficultés.
  • Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les outils disposés à la périphérie externe des demi-tambours sont déportés vers l'extérieur de manière à ce que, lorsque ces outils sont en partie basse des demi-tambours, ils désagrègent le terrain sur une largeur qui correspond sensiblement à la largeur occupée à leur partie haute par les deux demi-tambours.
  • Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les extrémités des outils de fraisage disposées sur chaque demi-tambour sont situées sur un tronc de cône dont les génératrices ont la même inclinaison que celle des axes des demi-tambours, de manière que les sommets de ces outils soient situés sur une ligne sensiblement horizontale lorsqu'ils sont à la partie basse des tambours.
  • Grâce à l'invention on peut réaliser l'âme avec une section verticale trapézoïdale qui permet de lui conférer la solidité mécanique qui est nécessaire à la transmission d'efforts très importants aux demi-tambours.
  • Selon un mode de réalisation particulier, on peut assurer l'entraînement des deux demi-tambours à l'aide d'un moteur dont le carter est rendu solidaire de l'âme et qui est muni d'un axe creux cannelé à l'intérieur duquel s'engage un arbre cannelé qui entraîne en rotation chacun des demi-tambours, par exemple également par l'intermédiaire de cannelures.
  • Grâce aux jeux existant entre les différentes cannelures, il est ainsi possible, à l'aide d'un moteur à axe horizontal, d'entraîner deux demi-tambours dont les axes sont, conformément à l'invention, inclinés par rapport à l'horizontale.
  • Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire maintenant à titre d'illustration et sans aucun caractère limitatif, un mode de réalisation pris comme exemple et représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin :
    • - la figure 1 représente une vue schématique en élévation de la partie inférieure d'un engin auquel s'applique l'invention, et
    • - la figure 2 est une vue schématique en coupe selon II-II de la figure 1, représentant l'inclinaison des demi-tambours porte-outils conformément à l'invention.
  • On a schématiquement représenté sur la figure 1 la partie inférieure du corps 1 de l'engin ainsi que les deux tambours 2 qui sont constitués par des demi-tambours assujettis de part et d'autre des âmes planes 3.
  • On a également schématiquement représenté par des traits mixtes le pourtour des outils 4 placés sur les tambours 2.
  • Les tambours 2 tournent en sens inverse, comme indiqué par les flèches, de manière à ramener entre eux les débris arrachés au sol qui sont éliminés par la buse d'aspiration 5 d'une pompe non représentée.
  • On voit sur la figure 2 qui représente une coupe selon II-II d'un mode de réalisation de l'invention, l'âme 3 qui a une section trapézoïdale et qui est de ce fait beaucoup plus épaisse à sa partie supérieure qu'à sa partie inférieure. L'âme 3 est munie du plateau 6 qui lui permet d'être assujettie solidement à la partie inférieure du corps de l'engin.
  • On voit également sur la figure 2 les demi-tambours 2a et 2b qui sont entraînés en rotation autour des axes 7 qui sont inclinés vers le bas à partir de l'âme par rapport à la ligne horizontale 8 perpendiculaire au plan médian de l'âme. Dans ce mode de réalisation les axes des demi-tambours sont inclinés de 1 à 10 degrés le diamètre de la fraise pouvant être par exemple de 120 à 160 cm.
  • Les demi-tambours 2a et 2b sont munis à leur périphérie d'outils conventionnels 4, 4a et 4b.
  • On voit clairement sur la figure 2 comment les outils 4a disposés vers le centre du tambour sont inclinés en direction du plan médian de l'âme.
  • De même, les outils 4b qui sont situés sur la périphérie externe des demi-tambours 2a et 2b, sont déportés vers l'extérieur jusqu'à une ligne verticale 9, pour se trouver à leur partie basse sensiblement à l'aplomb des bords externes de la partie supérieure des demi-tambours 2a.
  • De cette manière, les outils 4, 4a et 4b creusent à la partie inférieure de l'engin une tranchée qui correspond à la largeur maximale du tambour qui, compte-tenu de l'inclinaison des axes 7, correspond à celle de la partie supérieure des demi-tambours 2a et 2b.
  • De plus, l'inclinaison l'un vers l'autre des outils 4a des deux demi-tambours permet d'éliminer pratiquement la formation d'un redan à la partie basse de l'âme 3 qui conserve néanmoins une épaisseur importante à sa partie supérieure au voisinage du plateau 6 par lequel elle est assujettie au corps de l'engin 1.
  • Conformément à l'invention, il est également préférable que, lorsqu'ils sont situés à la partie basse du tambour, les outils 4, 4a et 4b soient sensiblement alignés selon une ligne horizontale de manière à assurer une taille régulière de la tranchée.
  • Les demi-tambours 29 et 2b peuvent être entraînés en rotation d'une manière quelconque.
  • On peut par exemple les entraîner à l'aide de deux moteurs hydrauliques alimentés par des canalisations disposées dans l'épaisseur de l'âme, moteurs qui sont coaxiaux avec les demi-tambours.
  • Dans une variante, il est possible d'utiliser un seul moteur à axe horizontal, disposé symétriquement par rapport à l'âme 3 et dont l'axe peut être relié aux axes inclinés des deux demi-tambours par des dispositifs articulés de type quelconque. A ce effet, on peut, par exemple, utiliser un moteur comportant un axe creux cannelé qui est relié par un ou deux arbres cannelés aux deux demi-tambours, le jeu existant au niveau des cannelures permettant d'assurer le rattrapage angulaire entre les axes des demi-tambours et celui du moteur.
  • Dans une autre variante, il est également possible d'assurer l'entraînement des demi-tambours par des moyens mécaniques constitués par exemple par des chaînes ou encore par des arbres de transmission verticaux passant dans l'âme et comportant des renvois d'angles vers les axes des demi-tambours, le ou les moteurs d'entraînement étant dans cette hypothèse disposés dans le corps de l'engin au-dessus de l'âme.
  • On voit que, grâce à l'invention, il est possible d'éliminer tous les problèmes qui sont dûs à l'existence du redan que les fraises laissent obligatoirement subsister en-dessous de l'âme dans les engins connus antérieurement.
  • Il est clair toutefois que, conformément à l'invention, il n'est pas indispensable de supprimer totalement le redan entre les deux demi-tambours mais qu'il suffit que ce redan soit de suffisamment faible épaisseur pour qu'il se rompe sous l'action des vibrations ou sous l'action du poids de l'engin qui repose sur lui par la partie inférieure de l'âme.

Claims (8)

1. Engin pour creuser dans le sol des tranchées, à parois verticales, comportent au moins une fraise constituée par deux demi-tambours (2a, 2b) portant des outils (4, 4a, 4b) à leur périphéries et supportés par une âme verticale (3) disposée entre eux, engin caractérisé par le fait que les axes (7) des deux demi-tambours (2a, 2b) sont légèrement inclinés vers le bas en s'écartant du plan de l'âme (3).
2. Engin selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les axes (7) es demi-tambours sont inclinés d'environ 1 à 10 degrés.
3. Engin selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les outils (4a)situés sur les demi-tambours (2a,2b) au voisinage de l'âme (3) travaillent au voisinage immédiat l'un de l'autre lorsqu'ils sont situés à la partie inférieure de l'engin.
4. Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les outils (4b) disposés à la périphérie externe des demi-tambours (2a,2b) sont déportés vers l'extérieur de manière à ce que lorsqu'ils sont en partie basse des demi-tambours ils désagrègent le terrain sur une largeur qui correspond sensiblement à la largeur occupée à leur partie haute par les deux demi-tambours.
5. Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les extrémités des outils de fraisage (4,4a,4b) disposés sur chaque demi-tambour (2a,2b) sont situées sur un tronc de cône dont les génératrices ont la même inclinaison que celle des axes (7) des demi-tambours de manière à ce que les sommets de ces outils soient situés sur une ligne sensiblement horizontale lorsqu'ils sont à la partie basse des tambours.
6. Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'âme (3) a une section verticale trapézoïdale.
7. Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les deux demi-tambours sont entraînés par un moteur solidaire de l'âme qui est muni d'un axe creux horizontal cannelé à l'intérieur duquel s'engage un arbre cannelé qui entraîne en rotation chacun des demi-tambours, l'écart angulaire entre l'axe du moteur et celui des demi-tambours étant compensé par le jeu existant dans les cannelures.
8. Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'âme (3) supporte deux paires de demi-tambours, dont les axes de rotation sont situés sensiblement au même niveau et qui sont entraînés en sens inverse.
EP87401642A 1986-07-15 1987-07-10 Engin pour creuser des tranchées dans le sol à l'aide de fraises Expired - Lifetime EP0253726B1 (fr)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8610287A FR2601708B1 (fr) 1986-07-15 1986-07-15 Engin pour creuser des tranchees dans le sol a l'aide de fraises
FR8610287 1986-07-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0253726A1 EP0253726A1 (fr) 1988-01-20
EP0253726B1 true EP0253726B1 (fr) 1990-08-22

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EP87401642A Expired - Lifetime EP0253726B1 (fr) 1986-07-15 1987-07-10 Engin pour creuser des tranchées dans le sol à l'aide de fraises

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EP (1) EP0253726B1 (fr)
JP (1) JPS6322929A (fr)
AT (1) ATE55792T1 (fr)
CY (1) CY1698A (fr)
DE (2) DE3764423D1 (fr)
FR (1) FR2601708B1 (fr)
HK (1) HK76593A (fr)
SG (1) SG18793G (fr)

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