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"Rouleau compresseur automoteur ou engin similaire"
La présente invention a trait à un rouleau compresseur automoteur nouveau et amélioré du type utilisé pour l'agglomération des surfaces d'usure asphaltées et du macadam enrobé ainsi que pour le compactage de matériaux par- ticulaires.
Suivant cette invention, un rouleau compresseur automoteur, ou engin de même genre est réalisé comprenant : une paire de cylindres disposés cote à c8te et ooaxialement; un bâti supporté, de façon à pouvoir pivoter, par l'axe commun des cylindres; un dispositif pour communiquer une vibration aux cylindres; un dispositif pour entraîner les cylindres indépen- damment l'un de l'autre et un dispositif d'équilibrage disposé sur le bâti et réglable en vue de maintenir le rouleau en équi- libre quelles que soient les conditions dans lesquelles il est appelé à fonctionner.
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Suivant une autre caractéristique de l'inven- tion, l'entraînement des cylindres et du dispositif vibra- toire est assuré par des moteurs hydrauliques alimentes par une pompe convenable entraînée par, un moteur à combustion in- terne et montée sur le bâti.
Le dispositif d'équilibrage comporte, de pré- des masses ou contrepoids disposés sur le bâti, sur les cotés opposés de la paire de cylindres, et mobiles l'un par rapport à l'autre pour réaliser l'équilibrage du rouleau.
Les deux masses ou contrepoids qui sont de pré- @ férence mobiles, peuvent être déplacés automatiquement et/ou manuellement.,
L'entraînement des mécanismes vibratoires des cylindres est assuré, de préférence,-par un moteur hydrauli- que commun aux deux mécanismes,
L'invention est décrite ci-après à l'aide d'un exemple en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 est une vue en élévation latérale du rouleau;
Fig. 2 représente le rouleau, en élévation, ' vu suivant la flèche II de la figure 1 ;
Fig. 3 est une coupe suivant la ligne 111-111 de la figure 1;
Fig. 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3;
Fig. 5 est une coupe partielle, à grande échelle, suivant la ligne V-V de la figure 2.
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Le rouleau compresseur vibreur automoteur, ou engin identique, comporte une paire de cylindres 10 et 11, pourvus chacun de flasques intérieur et extérieur 12 et 13, et disposés pour tourner autour d'un axe tubulaire fixe 14 s'étendant à travers des ouvertures pratiquées dans lesdits flasques 12 et 13; ces ouvertures étant pourvues de paliers 15 et de roulements à rouleaux 16 pour ledit axe 14.
Comme le montre la figure 3, chacun des axes tubulaires 14 est pourvu, à son extrémité intérieure, d'une bride d'accouplement 17 et les deux brides sont boulonnées entre elles comme indiqué en 18, de telle façon que ces axes 14, et par conséquent les cylindres 10 et 11, soient disposés en alignement coaxial l'un par rapport à l'autre.
Les extrémités extérieures des axes 14 s'étendent au-delà des flasques extérieurs 13 pour supporter le bâti du rouleau indiqué de façon générale en 19.
Le bâti 19 est composé des plaques latérales 21, des plaques 23 s'étendant transversalement et des bâtis secondaires 20 insérés dans le bâti 19. Une main courante 22, qui peut être semi-circulaire est fixée aux plaques latérales 21, elles-mêmes fixées au bâti secondaire 20. On remarquera que les plaques 23, disposées sur les côtés opposés des cy- lindres 10 et 11 constituent des plates-formes s'étendant sur toute la largeur de ces cylindres entre les plaques laté- rales 21 en vue de supporter un opérateur en position debout.
Comme le montrent clairement les figuras 3 et 4, les bâtis secondaires 20, en forme de boîtes ouvertes à leurs/extrémités, s'engagent presque entièrement dans les ex- trémités des cylindres 10 et 11 dont les flasques 13 sont
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disposés, à cet effet, en retrait axial à l'intérieur de ces cylindres.
Dans le but d'amortir les vibrations trans- mises par les cylindres 10 et 11 au bâti 19, les bâtis secon- daires 20 sont reliés aux extrémités extérieures des axes 14 par l'intermédiaire de montages 24, de suspension élastique; , chacun d'eux comprenant un bloc annulaire élastique 25, en caoutchouc, maintenu en cisaillement entre une plaque ouverte 26 fixée à la paroi verticale du bâti secondaire 20 et une plaque annulaire 27 à collerettes fixée à l'extrémité exté- rieure de l'axe 14.'
Le mécanisme destiné à communiquer un mouve- ment vibratoire aux cylindres 10 et 11 est disposé dan3 les arbres tubulaires l4 et consiste en un arbre déséquilibré 28 prenant place dans chacun de ces cylindres et supporté dans lesdits arbres tubulaires 14 par des roulements à rouleaux 29 enfermés dans des dispositifs d'étanchéité convenables 30.
Les extrémités intérieures adjacentes des deux arbres 28 sont reliées entre elles par un accouplement rigide 31 et l'extrémité extérieure de l'un des arbres 28 fait saillie hors de l'extrémité de l'arbre tuoulaire 14 avec lequel il coopère, cette saillie portant une poulie de commande 32.
Les arbres 28 du système vibratoire sont com- mandés par un moteur hydraulique 33 (voir aussi Pigé 4) monté sur un support 34 fixé à la plaque 27. L'extrémité ex- térieure de l'arbre du moteur 33 porte une poulie 35 accou- plée à la poulie 32 de l'arbre vibreur 28 au moyen d'une courroie de commande 35. Une poulie folle convenable 37 est . montée sur le support 34 en vue de tendre la courroie 36.
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La commande de traction des cylindres 10 et 11 est obtenue au moyen des moteurs hydrauliques 38 et 39 montés sur des supports 40 fixés aux plaques 27 de chaque o8té du rou- leau, Les arbres des moteurs 38 et 39, qui s'étendent à travers des ouvertures 41 pratiquées dans le bâti secondaire 20 sont pourvus d'un pignon dentée 2 en prise avec une couronne dentée 43 fixée au flasque 13 de chacun des cylindres 10 et 11..
De ce qui précède, il ressort que les mécanismes vibratoires des cylindres 10 et 11 fonctionnent comme un seul bloc et sont actionnés par un moteur hydraulique unique 33, tandis que l'entraînement de traction des cylindres 10 et 11 est assuré au moyen de deux/moteurs hydrauliques séparés 38 et 39 de façon que chacun de ces cylindres puisse être commandé indépendamment de l'autre pour que la direction soit obtenue par l'intermédiaire des dispositifs d'entraînement de traction, ce qui rend le rouleau extrêmement manoeuvrable au point de pouvoir tourner sur a propre largeur, bien qu'en pratique une telle manoeuvre ne doit pas être effectuée sur des surfaces récemment étendues,
Les moteurs hydrauliques 33,38 et 39 , qui sont de préférence à puissance constante,
sont alimentés cha- cunêpar une pompe entraînée par un moteur à combustion interne 44. Le moteur 44 actionne, par l'intermédiaire d'un accouple- ment élastique 45 fixé sur son arbre, trois pompes indiquées de façon générale en 46, chacune fournissant un débite fluide sous pression indépendant bien que son entraînement s'effectue par le même arbre que pour les deux autres. Chaque pompe four- nissant un débit indépendant peut être commandée sans que la débit des deux autres soit affecté.
Ainsi, deux des pompes desservant les moteurs 38 et 39 pour la commande de traction
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du rouleau sont du type à volume de sortie variable et compor- tent un dispositif d'inversion de la direction d'écoulement du fluide vers les moteurs et la troisième pompe, qui commande le moteur 33 du mécanisme vibratoire,est du type à volume fixe et non réversible,
Les pompes desservant les moteurs 38 et 39 sont commandées respectivement par les manettes 47 et 48 qui agis sent pour permettre d'appliquer aux cylindres soit des vi- tesses différentielles de même sens ou de sens opposés, soit une même vitesse en vue d'obtenir à volonté un changement de direction ou un déplacement en ligne droite.
La pompe desservant le moteur 33 est commandée par une manette 49 qui agit pour mettre en route et arrêter le mécanisme vibratoire suivant les nécessités,
Tandis que les moteurs 33, 38 et 39 et leurs transmissions associées sont disposés dans le bâti secondaire aux extrémités opposées de l'arbre 14, le moteur 44 et les pompes 46 sont montés sur la plate-forme 23, de l'un des côtés des cylindres 10 et 11. Les réservoirs pour le carburant et pour l'huile du système hydraulique, ainsi que toutes masses de charge qui peuvent être nécessaires, sont disposés sur la plateforme 23, sur le côté opposé des cylindres 10 et 11 dans la position indiquée par la ligne en traits mixtes 50 sur la figure 2.
De plus, des réservoirs d'eau 51 sont disposés sur la plateforme 23 des deux c8tés des cylindres 10 et 11 et un espace 52 est laissé libre à l'extrémité de chaque plate-forme pour recevoir l'opérateur en position debout.
Il est évident que la répartition du moteur, des pompes, des réservoirs à carburant, huile et eau et des
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masses de charge doit être telle que les poids soient sensible- ment égaux de chaque côté des cylindres 10 et 11 pour que, par conséquente l'équilibre du bâti 19 soit obtenu au moins lors- que le rouleau est en condition statique,
De façon à faciliter le maintien de cet équili- brage, les masses 53 sont disposées dans le bâti secondaire 20 où elles sont suspendues au-dessous de l'arbre 14 de telle sorte que leur centre de cavité reste sur l'axe vertical- central des cylindres,
En vue de maintenir l'équilibrage du bâti 19 dans les conditions de fonctionnement, d'autres masses de charge 54 sont placées sous la plate forme 23.
Ces masses sont disposées aussi bas que possible au-dessous de l'axe central horizontal des cylindres de façon à amener le centre de gra- vité du bâti aussi bas que possible,
Les masses 53 servent à compenser toute ten- dance à l'instabilité du bâti de travail en Général et les masses 54, dont les positions sont réglables, peuvent être déplacées sous le contrôle de l'opérateur et/ou automatique- ment pour corriger l'instabilité due à l'inertie et 4 d'autres facteurs résultant des mouvements du rouleau en fonctionnement, Ainsi,
les masses 53 contrebalancent toute instahilité due aux légères différences dans le poids de l'équipement auxiliaire disposé sur la plateforme 23 par suite de la consommation de carburant et les masses 54 contrebalancent les forces de réaction dues au fonctionnement du rouleau.
Ainsi que le montrent les figures 1, 2 et 5, les masses d'équilibrage 54 s'étendent sur une partie im-
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portante de la longueur des, platée ormes 23 sur le cote Inférieur desquelles elles sont supportées, par des rails de guidage 55, par l'intermédiaire de galets de guidage 56 qui leurs sont fixés au moyen de boulons à oeil 57. Les mouvements par les- quels les masses d'équilibrage sont approchées ou éloignées de l'axe des cylindres 10 et 11 sont effectués au moyen de pistons hydrauliques à double action 58 qui sont fixés par des sup- ports 59, par exemple, à la surface inférieure de la plate- forme 23.
La tige de piston 60 de chacun des pistons 58 est reliée par un accouplement à fente et goupille à un étrier 62 fixé au front de la masse 54 de façon que l'extension ou la rétraction de la tige de piston entraîne le déplacement de cette masse et l'éloigne ou la rapproche de l'axe des cylin- dres 10 et 11.
Le fonctionnement des pistons 58 pour déplacer les masses 54 en vue de maintenir l'équilibre du bâti 19, quelles que soient les conditions de fonctionnement du rouleau, peut être commandé par une manette 63.
En remplacement, ou à titre complémentaire, la mise en place des masses d'équilibrage 58 peut être effectuée automatiquement. A cet effet, chaque extrémité de chacune des plateformes 23 est pourvue d'un rouleau de réaotion au mou- vement 64. Chacun de ces rouleaux de réaction est constitué par un rouleau en caoutchouc monté sur un axe central 65 et par deux bras radiaux 66 ayant pour point d'appui un axe 67 relié à un bloc de caoutchouc disposé dans une enveloppe métal- lique 68 en vue d'obtenir l'effet d'un ressort de torsion à la façon des dispositifs connus utilisés pour la suspension élas- tique des Véhicules.
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Les rouleaux de réaction 64 sont disposés de façon à se trouver juste au-dessus du niveau du sol lorsque le bâti 19 est en condition d'équilibre, mais en sorte que tout mouvement de balancement excessif du bâti de travail au- tour de l'axe des cylindres les amène à entrer en contact avec le sol et à se déplacer angulairement. Ce mouvement angulaire est tel que, grâce à la réaction de torsion du ressort de caoutchouc, la force d'impact soit absorbée et qu'une force de réaction engendrée dans ce ressort de caoutchouc contri- bue à la correction du déséquilibrage du bâti de travail.
De plus, une pièce de liaison 69 est fixée à un prolongement de l'axe 67 des rouleaux de réaction à une extrémité des plate-formes 23 et ces pièces de liaison 69 sont reliées aux tiges 70 commandant les valves 71 disposées dans le circuit hydraulique des pistons 58 et qui interviennent pour com- mander le déplacement des masses ou poids 54 et les rappro- cher ou le. éloigner de l'axe des cylindres 10 et 11 suivant .le déplacement angulaire appliqué aux rouleaux de réaction 64.
En pratique, le mouvement des rouleaux de réaction situés de l'un des cotés des cylindres 10 et 11 in- tervient pour déplacer la masse 54 située de l'autre c6té de ces cylindres vers l'extérieur pour contrebalancer l'incli- naison du bâti et l'équilibrer, Lorsque l'équilibrage est accompli, les rouleaux 64 reprennent leurs positions normales en laissant la masse 54 et la valve 71 en place.
Si, par la suite, les rouleaux de réaction situés du côté des cylindres 10 et 11 où la masse a été déplacée vers l'extérieur vien- nent en contact avec le sol, leur déplacement angulaire pro- voquera le déplacement de la masse opposée vers l'extérieur et, en même temps, annulera les dispositions prises anté-
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rieurement de telle sorte que la première masse mise en place sera déplacée vers l'intérieur. Ainsi, chaque fois qu'une paire de rouleaux de réaction fonctionnant en coopération viendra, en contact avec le sol, la masse située du coté oppo- sê des cylindres 10 et 11 sera déplacée vers l'extérieur jus- qu'à ce que l'équilibre soit restauré, ce déplacement tenant compte de tout mouvement simultané de l'autre masse vers l'in- térieur.
Des essais préliminaires ont démontré que, sur une rampe à 10 %, il est possible de contrôler le mouvement angulaire du bâti du rouleau jusqu'à concurrence d'une vi- tesse et d'une accélération atteignant la moitié de la vitesse maximale en palier. Ainsi, la stabilité est contrôlés à 100 % sur un terrain horizontal et à 50 % sur une pente à 10 % dans des conditions d'accélération et de vitesse identiques.
La longueur de l'ensemble des deux cylindres 10 et 11 de la machine est de préférence écale à celle de la machine étendant le radier de sorte que, lorsqu'une couche d'asphalte ou de macadam, par exemple, a été répandue par la machine d'étendage, le rouleau puisse suivre la voie de celle'.ci et effectuer l'opération de roulage en un seul pas- sage. Cette façon d'opérer présente l'avantage que les traces de roues, qui doivent habituellement être éliminées par des passages supplémentaires du rouleau, ne se forment pas, ce qui se traduit par un gain de temps.
De plus, la machine étant capable d'effectuer le roulage sur toute la largour de la ma- chine effectuant l'étendage en un seul passage, les vitesses des deux engins peuvent être synchronisées de sorte que toute nécessité d'inverser la direction de progression du rouleau est éliminée. Deuavantages résultent de ce qui précède :
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d'abord on évite les empreintes qui se f orment à la surface de la couche roulée lorsque l'inversion de marche demande un temps excessif, et ceci particulièrement en cas de vibration, et ensuite on diminue les probabilités d'avoir à exercer un freinage à la suite d'une négligence de conduite.
On remarquera que dans des cas autres que celui d'un surfaçage de finition, un seul passage peut ne pas être suffisant et que plusieurs passages peuvent être nécessaires,
La machine faisant l'objet de l'invention permet aussi une observation de la bordure meilleure que celle norma- lement permise par un rouleau double et, de plus, améliore les qualités de la traction par rapport à un tel rouleau double.
Cette dernière caractéristique résulte du fait qu'avec un cy- lindre unique utilisé pour la traction le poids total du rou- leau est utilisé et permet d'obtenir l'efficacité maximale, tandis qu'avec un rouleau double, le poids est partage entre le rouleau de traction et le rouleau de direction.