CA2843467A1 - Equipement de formage de surfaces, procedes de fabrication et utilisations correspondantes, notamment en assenblage avec une unite mobile - Google Patents

Abstract

Équipement de formage de surfaces comprenant une lame en forme générale de poutre et dont au moins une surface externe de la poutre constitue la surface de formage, l'équipement étant configuré pour être positionné à l'avant d'une unité mobile. Procédés de fabrication de l'équipement et utilisations correspondantes notamment dans le formage des sols, le surfaçage, le nivelage, le déplacement de matières meubles. L'équipement se caractérise par son faible prix de revient, sa maniabilité, son efficacité et par les hauts rendements opérationnels qui lui sont associés.

Description

ÉQUIPEMENT DE FORMAGE DE SURFACES, PROCÉDÉS DE FABRICATION ET
UTILISATIONS CORRESPONDANTES, NOTAMMENT EN ASSEMBLAGE AVEC UNE UNITÉ MOBILE
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
Le domaine de l'invention est celui des équipements destinés au formage des surfaces, à
leurs conceptions et à leur fabrications, ainsi qu'à leurs utilisations, notamment en assemblage avec une unité motorisée. Il relève également des techniques de mécane industrielle et de la mécanique des véhicules. L'équipement de l'invention comporte des parties constitutives pouvant être réalisées avec des métaux, des contrôles électriques et de l'hydraulique.
ART ANTÉRIEUR
Les équipements ou dispositifs de formage des sols présentement utilisés dans le marché se présentent sous différentes formes. Certains sont destinés au nivelage et/ou au formage de surfaces, mais d'autres n'ont pas préalablement été conçus pour cette application spécifique.
De nombreux fabricants de "lames" alimentent ce marché, et chaque fabricant offre plusieurs types de lames comme résumé dans le Tableau de la Figure 0. Par exemple, pour les équipements illustrés par la première photo, on peut mentionner les sociétés Caterpillar, Kubota, John Deere, Yanmar, Bobcat et plusieurs autres.
La situation se reproduit pour les autres types de lames illustrées dans la Figure 0, mais certaines d'entre elles sont moins répandues, plus sophistiquées et donc fabriquées par moins de fabricants.
Il existait un besoin pour un équipement adaptable sur des unités motorisées, telles que celles de type chenillettes (notamment de type skid steer) oeuvrant dans le domaine des travaux publics ou agricoles ou industriels telles les unités motorisées destinées au nivelage , l'équipement étant dépourvu d'au moins un des inconvénients des équipements de l'art antérieur.
Il existait également un besoin pour un équipement adaptable sur des unités motorisées et présentant au moins une des propriétés suivantes:
1. compacité;

2. grande efficacité notamment une efficacité constante même en utilisation à
vitesse élevée;

3. une grande maniabilité;

4. une grande polyvalence dans la diversité des travaux de terrassement;

5. un encombrement réduit en opération et/ou en entreposage;

6. un nombre limité de pièces constitutives;

7. une facilité d'assemblage des pièces constitutives de l'équipement; et

8. un coût de revient compétitif.

ABBRÉGÉ DESCRIPTIF
Équipement de formage de surfaces comprenant une lame en forme générale de poutre et dont au moins une surface externe de la poutre constitue la surface de formage, l'équipement étant configuré pour être positionné à l'avant d'une unité mobile. Procédés de fabrication de l'équipement et utilisations correspondantes notamment dans le formage des sols, le surfaçage, le nivelage, le déplacement de matières meubles. L'équipement se caractérise par son faible prix de revient, sa maniabilité, son efficacité et par les hauts rendements opérationnels qui lui sont associés.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
La Figure 0:
représente différents types de lames actuellement disponibles sur le marché et mentionne des fabricants offrant ces équipements;
La Figure I:
représente, en vue de perspective droite un mode avantageux de réalisation d'un équipement (E) de l'invention avec ailes latérales en position dépliées et avec un dispositif d'attachement (A) à une unité mobile (non représentée);
La Figure II:
représente le mode de réalisation de l'équipement de l'invention selon la Figure I en vue de devant sans le dispositif d'attachement à une unité mobile (non représentée), avec un déflecteur (D) et les ailes dépliées;
La Figure III:
représente le mode de réalisation de l'équipement de l'invention selon la Figure I en vue arrière avec le dispositif d'attachement à une unité mobile (non représentée), et avec le plateau rotatif (B) et les ailes dépliées;
La Figure IV:
représente le mode de réalisation de l'équipement de l'invention selon la Figure I en vue de dessus avec le dispositif d'attachement (A) à une unité mobile (non représentée) et avec les ailes dépliées;
La Figure V:
représente le mode de réalisation de l'équipement de l'invention selon la Figure I en vue de dessous avec le plateau rotatif (B) à une unité mobile (non représentée) et avec les ailes dépliées;
La Figure VI:
représente l'équipement de l'invention selon la Figure I en vue de côté droit avec l'aile correspondante dépliée;
La Figure VII:
représente en perspective droite l'équipement de la Figure I avec le dispositif d'attachement (A) à une unité mobile (non représentée) et avec le déflecteur (D) et avec les ailes repliées;
La Figure VIII :
représente, en vue de face, l'équipement de la Figure I, avec le déflecteur (D) et avec les ailes repliées;

La Figure IX:
représente, en vue arrière, l'équipement de la Figure I avec le dispositif d'attache et avec les ailes repliées;
La Figure X :
représente, en vue de dessus, l'équipement de la Figure I avec le dispositif d'attachement (A) à une unité mobile non représentée, avec le plateau rotatif (B) et avec les ailes repliées;
La Figure XI :
représente, en vue de dessous, l'équipement de la Figure I, avec le plateau rotatif (B), avec les ailes repliées;
La Figure XII:
représente, en vue de côté gauche, le dispositif de la Figure I et avec l'aile correspondante repliée;
La Figure XIII :
représente, en vue de dessous, l'équipement de la Figure I et avec les ailes dépliées, avec la poutre en mode incliné, le plateau rotatif (B) et le dispositif d'attachement (A) à une unité
mobile (non représenté);
La Figure XIV :
représente en vue perspective et éclatée le dispositif de la Figure I et avec les ailes déployées;
La Figure XV: représente, en vue de dessus, un deuxième mode avantageux de réalisation d'un équipement (E') de l'invention avec ailes latérales en position repliées et avec un dispositif d'attachement (A) à une unité mobile (non représentée), le deuxième mode avantageux se caractérise par un système original d'articulation des ailes aux extrémités de la poutre centrale;
La Figure XVI: représente, en vue avant, le deuxième mode avantageux de réalisation de l'équipement (E') représenté sur la Figure XVI;
La Figure XVII : représente la vue en coupe A-A du deuxième mode de réalisation du système d'articulation de l'équipement (E'), représenté sur les Figures XV et XVI des ailes aux extrémités de la poutre centrale;
La Figure XVIII : représente la vue, de coté droit, de l'équipement (E') représenté sur la Figure XVI;
La Figure XIX : représente la vue arrière de l'équipement (E') représenté sur la Figure XVI;
La Figure XX : représente, en vue de dessus, le deuxième mode avantageux de réalisation de l'équipement (E') de l'invention tel que représenté sur la Figure XV, mais avec les ailes déployées;
La Figure XXI : représente en vue avant, le deuxième mode avantageux de réalisation de l'équipement (E') de l'invention tel que représenté sur la Figure XV, mais avec les ailes déployées;
La Figure XXII : représente, en vue de coté droit, le deuxième mode avantageux de réalisation de l'équipement (E') de l'invention tel que représenté sur la Figure XV, mais avec les ailes déployées;

La Figure XXIII : représente en vue éclaté générale du dispositif d'articulation de l'équipement (E'), aussi appelé rotule (R); et La Figure XXIV: représente une vue agrandie et éclatée du détail du dispositif d'articulation de l'équipement (E'), aussi appelé rotule (R).
DESCRIPTION GÉNÉRALE DE L'INVENTION
Définition préliminaire Poutre : dans le contexte de l'invention, ce terme est utilisé pour qualifier tout objet ayant un profil géométrique allongé, tels les objets de forme générale relative aux parallélépipèdes et ceux de forme générale non relative aux parallélépipèdes, notamment ceux ayant une section verticale (perpendiculaire à l'axe de la poutre caractérisant sa longueur) sensiblement en forme de rectangle, carré, losange, ces objets de profil géométrique allongé
ont une longueur, une largeur, une profondeur et une hauteur, la largeur étant de préférence supérieure à 7 fois sa hauteur, plus préférentiellement supérieure d'au moins 9 fois la hauteur et plus avantageusement encore supérieure d'environ 10 fois la hauteur; de préférence la profondeur est inférieure à la hauteur et dans un rapport dimensionnel avantageux de l'ordre de 5/8; la forme générale de l'objet allongé n'est pas obligatoirement constante ni rectiligne, l'objet peut notamment présenter un rayon de courbure constant ou non constant de la direction principale caractérisant la longueur et ou au moins un changement angulaire de la direction de la longueur.
Aile: il s'agit d'une poutre latérale dans le cas d'une lame en 2 ou 3 parties.
Nivelage: le terme nivelage peut aussi être utilisé pour signifier le formage de surfaces. Le terme nivelage est rependu dans le domaine du terrassement, même si les formes faites aux surfaces ne sont pas toujours au niveau.
Un premier objet de l'invention est constitué par la famille des équipements de formage de surfaces comprenant une lame en forme générale de poutre et au moins une surface externe de ladite poutre constitue la surface de formage, ledit équipement est configuré pour pouvoir être positionné à l'avant d'une unité mobile.
Une famille préférentielle de cet objet est constituée par les équipements de formage de surfaces qui comprennent:
- une lame en forme de poutre et dont au moins une surface externe constitue la surface de formage; et - une structure d'attachement de la lame:
- solidarisée avec la lame; et - configurée pour permettre la solidarisation indirecte de la lame à une unité
mobile, ladite poutre étant positionnable:
- dans une première position, appelée droite de façon sensiblement perpendiculaire à la direction de déplacement de l'équipement;
et/ou - dans une deuxième position, appelée basculée, dans un plan faisant un angle de basculement avec la direction de déplacement de l'équipement;
et/ou - dans une troisième position, appelée inclinée, de façon à réaliser un angle avec la direction de déplacement de l'équipement, l'inclinaison pouvant être réalisée à
droite comme à gauche de la direction de déplacement de l'équipement.
La structure d'attachement est avantageusement solidarisée avec la lame de façon à
permettre la rotation de la lame autours d'un axe vertical passant par le point de solidarisation de la lame et de la structure d'attachement.
La lame est avantageusement constituée par une poutre dont la surface de formage est de préférence droite ou creusée avec un rayon de courbure constant ou non; le rayon de courbure ayant de préférence une forme concave.
La structure d'attachement de la lame est avantageusement muni d'au moins un dispositif permettant l'orientation de la structure dans l'espace.
Un deuxième objet de la présente invention est constitué par les ensembles motorisés opérationnels composés d'un équipement de formage de surface, tel que défini dans le premier objet de l'invention, solidarisé de façon amovible ou non amovible à
une unité mobile qui est de préférence une unité motorisée telle que commercialisée par les sociétés Caterpillare ou BobCat .
L'unité mobile est avantageusement muni d'un dispositif configuré pour pouvoir faire basculer au besoin, vers l'avant ou vers l'arrière, la lame de l'équipement.
Un troisième objet de la présente invention est constitué par les procédés de fabrication d'un équipement de formage de surfaces selon le premier objet de l'invention. Ces procédés mettent avantageusement en oeuvre des moyens connus d'assemblage qui sont choisis parmi:
le soudage, le collage, le rivetage, l'emboîtage, le sertissage, le vissage et les combinaisons d'au moins 2 de ces techniques.
Un quatrième objet de la présente invention est constitué par l'utilisation d'un équipement de formage de surfaces, tel que défini dans le premier objet de l'invention ou tel qu'obtenu par un procédé de fabrication selon le deuxième objet de l'invention dans le domaine des travaux publics, et plus particulièrement dans le formage des sols, le surfaçage, le nivelage, le déplacement de matières meubles. Ces utilisations sont réalisables à des vitesses supérieures à celles couramment utilisées et/ou dans un environnement exigu et/ou pour des surfaces à
traiter positionnées sous un obstacle suspendu.
Cet équipement se distingue par plusieurs éléments spécifiques. Un de ses principaux éléments est que la lame est de type poutre munie d'un couteau à la base et parallèle au sol.
MODES PRÉFÉRENTIELS DE RÉALISATION DE L'INVENTION

Les modes suivants sont donnés à titre illustratifs seulement et ne sauraient constituer une quelconque limitation de l'invention dans sa généralité.
Exemple I - équipement (E) .
a) La structure physique de l'équipement (E) de formage illustrée dans la Figure I
comporte un dispositif d'attache (A), aussi appelé structure d'attachement, rapide et ajustable en hauteur ayant une structure (1, 1") en acier de forme générale triangulaire, et plus spécifiquement en forme de V, munie au niveau de sa pointe d'un pivot (B) à
assiettes (10, 10', 10", 10") visible sur la Figure XIV qui assure la rotation de la lame (5, 5', 5") en forme de poutre en trois parties, avec une partie centrale (5") et 2 ailes (5) et (5') repliables autours des points de pivot. Les parties arrières (1) et (1') des 2 bras du V du dispositif d'attache (A) sont munies de 2 mécanismes d'attachement (2) et (2'), pouvant notamment être du type attache rapide, permettant la fixation ajustable et amovible au châssis d'une unité
motorisée (non représentée sur la Figure l).
Comme apparaissant sur la Figure XIV, le pivot central (B) est constitué de 4 pièces distinctes : une assiette centrale (10") fixée sur le dessus de la poutre centrale de l'équipement, deux arceaux (10) et (10') de forme complémentaire emprisonnant l'assiette centrale (10") et d'une plaque supérieure référencée (10") fixée à la pointe du support en V.
De façon alternative, l'élément (10¨) pourrait être une partie du support d'attache en forme de V. On a ainsi obtenu un pivot original plus stable qu'une simple pin, mais surtout moins enclin à l'usure que des pins et/ou des bushings.
La poutre, constituée de l'élément central (5") et des éléments latéraux (5, 5'), qui assure le formage est constituée par la poutre centrale (5"), de préférence de type creuse profilée, qui est solidarisée à la pointe du V au dispositif d'attachement (A) par le pivot (B) et par les deux vérins (3) et (3') assurant le pivotement central dans une direction droite gauche par rapport au sens de déplacement de l'unité motrice, comme représenté notamment sur la Figure XIII.
Les poutres latérales (5) et (5') sont appelées ailes dans la présente demande de brevet.
Les éléments constitutifs (6, 6', 6") forment le couteau et sont avantageusement fabriqués en acier à haute résistance à l'abrasion, ont une forme générale rectangulaire et une épaisseur inférieure à l'épaisseur de la poutre. Les bords externes du couteau forment préférablement un angle avec le sol pour rejoindre, comme apparaissant sur la Figure XII, l'arête inférieure de la poutre (5, 5', 5"). Le couteau (6, 6', 6") a également une fonction d'appui sur le sol en position repos de l'équipement et comme surface de glissement sur le sol en déplacement.
L'arête facilite également la pénétration des sols et des substrats.
La poutre centrale (5") comporte à chacune de ses extrémités une aile, respectivement (5) et (5'), ayant sensiblement la même forme générale et la même section que la poutre centrale (5"). La largeur de ces ailes est sensiblement inférieure à la moitié de la longueur de la poutre (5"). Chacune des ailes (5) et (5') est repliable à l'extrémité de la partie centrale de la poutre (5") à laquelle elle est attachée par un pivot (7) et (7') dont l'axe est sensiblement perpendiculaire à la direction principale de la partie (5") de la partie centrale de la poutre; les pivots (7) et (7') sont positionnés dans la partie supérieure de la poutre centrale et à ses extrémités. La mise en rotation de chacune des 2 ailes (5) et (5') se fait respectivement par les vérins double actions (4) et (4'). Les vérins double action (4) et (4') sont attachés à l'arrière de la partie centrale (5") de la poutre et à l'arrière des ailes respectives (5, 5'). En position déployées, les ailes sont représentées notamment sur les Figures I, Il, III, IV, V, VI et XIII. En position repliées, les ailes sont représentées sur les Figures VII à XII.

Dans le cadre de l'exemple et comme représenté sur la Figure XII, du fait que les assiettes de pivotement de la poutre sont fixées sur le dessus de la poutre, le risque de déversement de la poutre en mouvement est présent. Il a été trouvé que le renfort angulé (8) et intégré
centralement derrière la partie centrale de la poutre (5") permet de transférer la force de poussée venant de l'unité mobile (non représentée) vers le dispositif de pivotement et simultanément vers le bas de la poutre, éliminant ainsi le risque de déversement. Le renfort (8) sert de contreventement entre le plateau rotatif (B), faisant lien entre le support en V et la poutre centrale, et la poutre centrale elle-même. Le renfort est fixé à
l'assiette centrale (10") et à l'arrière de la poutre centrale jusqu'à près de sa base, un peu au-dessus de la lame de base, assurant le transfert de charge.
L'intégration d'un angle aux extrémités de la poutre, en mode ouverte (ailes dépliées) et/ou fermée (ailes repliées), est apparente sur les Figures VIII et IX et permet d'éliminer les risques de bris de structures et/ou d'infrastructures par frottement . Cet angle est spécifique, surtout dans la zone de jonction entre la poutre centrale et les ailes, afin que le positionnement soit fonctionnel sans risque dans les différents modes de déploiement. Les modes ouvert et fermé
peuvent être appliqués sur une ou sur les deux ailes. Des modes de déploiement intermédiaire, entre les positions ouvertes et fermées, sont utilitaires dans certaines applications.
De façon surprenante, la conception des ailes, en mode replié, assure un appui au déflecteur central (D) et limite le poids de l'ensemble sans réduire la résistance aux forces de poussée.
Quand les ailes sont complètement repliées, comme il apparait sur la Figure VII, elles sont positionnées de manière telle qu'elles appuient l'arrière du déflecteur (D), l'empêchant de plier vers l'arrière. Le déflecteur (D) sert quand l'unité mobile est en mode avant pour pousser de plus grandes quantités de matière.
Le système original de pivot (B) constitué des pièces (10, 10',10" et 10") retenu dans le cadre de cet exemple, apparait original. Il consiste en un mécanisme à quatre composantes circulaires : une plaque centrale (10") emprisonnée sous la plaque du dessus (10") et au-dessus de deux demi-arceaux (10) et (10'). Des labyrinthes(non représentés) ainsi que plusieurs mamelons de graissage (non représentés) sont disposés symétriquement sur la cavité du système à assiettes. D'autres systèmes de rotation connus pourraient être utilisés, parmi les alternatives connues : crémaillère, anneau denté, tige et bagues. Le système de l'invention à assiettes apparait orignal et plus performant et assurant notamment une longévité
au dispositif de pivotement de la poutre.
Des contrôles électriques (non représentés) intégrés au joystick utilisé par l'opérateur permettent de contrôler les différents déplacement de la poutre.
b) Utilisation de l'équipement de formage décrit au paragraphe a) précédent Une fois assemblé, l'équipement (E) est monté sur une unité mobile non représentée mais qui peut avantageusement être une chenillette.
Les tests réalisés avec l'équipement illustré sur les Figures I à XIV ont révélé que, de façon surprenante et inattendue, la vitesse d'avancement peut varier de moyenne à
très rapide (jusqu'à la vitesse maximale de déplacement de la chenillette) et que l'efficacité au surfaçage est encore présente à ces vitesses élevées. Dans le cadre de l'exemple, la largeur de nivelage de 12 pieds est sans contraintes et s'avère impressionnante puisque les ailes sont repliables.
Cette lame assure une flottabilité très fiable, sans appareils électroniques (laser par exemple), électriques, hydrauliques ou autres. Elle peut donc assurer une vitesse de travail très intéressante puisque le risque de mauvais coup devient pratiquement impossible pour un opérateur minimalement expérimenté. Un autre avantage surprenant réside dans le fait que la pression exercée au sol, lors du formage de certains substrats comme la terre, met en évidence les zones moins compactées versus celles qui le sont plus. L'aspect visuel de la surface travaillée diffère selon son taux de compaction.
La lame peut servir pour effectuer des travaux de finition, mais aussi pour pousser de plus grandes quantités de matériel. Souvent, cette versatilité permet d'éviter l'utilisation du godet.
Le pivotement central aide à réaliser les travaux dans les zones exigües. Les ailes repliables permettent de former des talus anguleux et arrondis, mais aussi de transporter la lame de manière latérale lors de déplacements sur route. La vitesse de formage peut varier de 0 à 20 km/heure, ce qui est excessivement rapide si on considère aussi la largeur de 12 pieds (modèle présentement développé).
Dans des versions à plus grande échelle, des modèles surdimensionnés sont adaptables à
des équipements plus imposants, comme des bulldozers. En plus des modèles surdimensionnés, des variantes permettent une adaptabilité à des machines, tel que des pelles hydrauliques, par exemple.
Exemple Il - équipement (E') L'équipement (E') représenté dans les Figures XV à XXIV est identique à
l'équipement (E), à
l'exception du dispositif d'articulation des ailes aux extrémités de la poutre centrale.
En ce qui concerne les composants de l'équipement (E') qui sont différents de ceux présents dans l'équipement (E), il s'agit plus particulièrement des composants (7) et (7') qui ont été
remplacés par les composants (27) et (27') constituant un système de type Rotule.
Le système de rotules (27) et (27'), qui remplace le système d'articulation (7) et (7') est, selon un mode avantageux de réalisation, composé des éléments mis en évidence, dans le détail représenté dans les Figures XXIII et XXIV, pour chacune des rotules.
La rotule améliorée (27, 27') est constituée de différentes pièces fixes et mobiles. Pour que la rotule puisse pivoter sur elle-même, elle doit être fixée sur les deux parties relatives au mouvement : l'extrémité (100) de la poutre centrale et l'extrémité (103) intérieures des ailes.
La partie mobile de la rotule (pièces internes 101, 102 A & B) est préférablement de type remplaçable (pièces d'usure). Dans un mode avantageux de réalisation, les bagues d'usure sont de même dimension et positionnées symétriquement à l'intérieur d'une chemise ou partie creuse (bague externe) (103). La chemise pouvant être fixe, comme dans le cas de l'exemple, ou amovible selon un autre mode de réalisation de l'invention.
Les deux bagues d'usures identiques ((102A) et (102 B) sont disposées symétriquement par rapport à une protubérance annulaire située sur le pourtour interne de la cavité creuse (cylindrique) de l'extrémité (103).
Dans le cadre de l'exemple, la protubérance annulaire (104) a été obtenue lors de l'usinage de la partie creuse de la pièce (103).
AVANTAGES LIÉS A L'ÉQUIPEMENT ET A SES UTILISATIONS
Formage de profils complexes : étant donné que les ailes (5) et (5') sont totalement ou partiellement repliables, autant simultanément qu'indépendamment, que la poutre est inclinable et que l'unité mobile permet de lever verticalement l'équipement ainsi que lui induire une inclinaison dans l'axe avant-arrière, le formage de formes complexes devient réalisable.
Des angles composés au sol peuvent ainsi également être réalisés, ainsi que des profils arrondis. Dans ce contexte, les vérins (3) et (3') permettent une action latérale et les vérins (4) et (4') permettent de définir un profil non linéaire et modulable avec la poutre (5, 5' et 5"), les ailes (5) et (5') pouvant se déplacer par rotation autours des axes pivotants respectifs (7) et (71.
Formage de zones exigues: le profil bas, ainsi que le pivotement de la poutre (5, 5', 5"), assurent le travail de formage de surfaces dans des zones restreintes. En pivotant la poutre sur son axe vertical passant par le centre du pivot (10, 10',10" et 10 "), il est possible de remplir une zone en manque de matériel par la poussée liée à l'inclinaison (pivotement).
Pousser de grandes quantités de matière : même si la poutre est à l'origine conçue pour le nivelage de finition, la conception originale permet d'optimiser le fonctionnement quand les ailes sont repliées. Les ailes, en complémentarité avec le déflecteur fixé à
la poutre centrale, permettent de pousser de plus grandes quantités de matériel. Cela permet d'utiliser moins ou pas du tout le bucket d'origine.
Fonctionnement en marche arrière : le profil de la poutre est conçu pour permettre de former les surfaces autant en avançant qu'en reculant. Il n'est pas possible de travailler avec d'aussi grandes quantités de matériel en mode arrière. Il est toutefois possible de former rapidement et efficacement les surfaces en reculant.
Compaction plus uniformisée : l'utilisation d'un couteau (6, 6',6") résistant à l'abrasion à la base de la poutre permet de visuellement percevoir la différence entre les zones plus et moins compactées. L'avantage de cette réalité permet à l'opérateur de retravailler la surface à former jusqu'à obtenir l'uniformité de compaction visée selon le type de matériel et la qualité exigée.
Cet effet de compaction permet de réduire et/ou d'éliminer subséquemment l'utilisation d'équipements de compaction (rouleaux par exemple).
Vitesse de formage élevée : comme la poutre (5, 5', 5") est étalonnée en hauteur lors de sa première utilisation et que la base de la poutre est plane, cela permet de former les surfaces à
grande vitesse sans risques de mauvais coups . L'idée est qu'il soit difficile, voire malintentionné par l'opérateur, de piquer inadéquatement dans le sol. Cela assure une facilité
d'utilisation et permet de réduire considérablement les interventions de l'opérateur en travail, ce qui a la conséquence d'allonger le temps de réaction dont dispose l'opérateur.
Étalonnaqe de l'équipement : deux éléments sont à ajuster afin d'optimiser le rendement de l'équipement : hauteur de la poutre versus celle des chenilles et résistance des vérins liés au dispositif de pivotement. Il a été découvert que d'ajuster le point le plus bas de la poutre, quand elle est parfaitement sise sur une surface plane, exactement au même niveau que celui du dessous des chenilles, permet d'augmenter significativement les résultats de formage, autant en vitesse qu'en qualité finie. Afin de réduire les risques de bris, mais surtout de limiter le glissement des chenilles au sol, un dispositif de soupape d'huile est intégré au système hydraulique des vérins inhérents au pivotement.
Les équipements (E) et (E') se caractérisent par leur grande fiabilité, notamment grâce aux dispositifs d'articulation et de fixation développés qui ont une configuration originale, avec un nombre limité de pièces constitutives. Les équipements (E) et (E') sont plus particulièrement adapté dans le cas de travaux lourds tels que ceux auxquels sont destinés les appareils de type bulldozer, tracteurs agricoles ou industriels.

9 En résumé, les équipements de l'invention présentent notamment au moins un des nombreux avantages suivants:
1. une polyvalence pour former des formes planes et arrondies versus planes seulement et pour pousser du matériel;
2. une capacité de travail modulable grâce aux ailes latérales repliables qui élargissent le champ d'action en mode déplié et qui permettent de pousser d'importantes quantités de matériel en mode ailes repliées ;
3. une capacité de nivelage à grande vitesse puisque la base de la lame est sise sur un couteau à plat muni de taillants limitant très efficacement les risques de piquer dans le sol;
4. une grande versatilité puisque la lame permet de former avec une ou deux ailes positionnées individuellement à plat ou à angle pour une largeur totale possible de 12 pieds;
5. un pivotement central permettant d'atteindre des espaces exigus et améliorant la stabilité au sol (triangulation relative aux chenilles);
6. un pivot central de type à assiettes réduisant les usures prématurées et assurant un maximum de stabilité;
7. un dispositif de vérins de pivotement de type simple action assurant un relâchement hydraulique lors de poussées excédant la capacité de traction de l'unité
mobile;
8. un design permettant de former des surfaces de sol près d'objets ou d'obstacles;
9. une capacité de nivelage dans les deux sens (avant et reculons); et

10. la possibilité de niveler des espaces de hauteur limité tel que avancé de mur d'habitation en suspension.
La présente invention a été décrite ci-dessus en référence à la réalisation préférée de l'invention. Bien entendu, la réalisation qui vient d'être décrite est uniquement illustrative et elle n'est en aucun cas limitative, diverses modifications peuvent être apportées à
l'équipement sans se départir du cadre de la présente invention. Ceci notamment pour toute nouvelle technique à être développée et susceptible d'être utilisée ultérieurement dans le cadre de la réalisation d'un ou plusieurs des composants des équipements de l'invention.

Claims (43)

REVENDICATIONS

1. Équipement de formage de surfaces comprenant une lame en forme générale de poutre et dont au moins une surface externe de ladite poutre constitue la surface de formage, ledit équipement étant configuré pour être positionné à l'avant d'une unité
mobile.

2. Équipement de formage de surfaces comprenant :
- une lame en forme générale de poutre et dont au moins une surface externe, d'une forme qui est de préférence droite ou creusée avec un rayon de courbure constant ou avec un rayon de courbure non constant, constitue la surface de formage; et - une structure d'attachement de la lame, de préférence de façon orientable:
- solidarisée avec la lame, de préférence de façon à permettre la rotation de la lame autours d'un axe vertical; et - configurée pour permettre l'attachement de la lame à une unité mobile, ladite poutre étant positionnable:
- dans une première position, appelée droite de façon sensiblement perpendiculaire à la direction de déplacement de l'équipement; et/ou - dans une deuxième position, appelée basculée vers l'avant ou bascule vers l'arrière, dans un plan faisant un angle de basculement avec la direction de déplacement de l'équipement; et/ou - dans une troisième position, appelée inclinée, de façon à réaliser un angle avec la direction de déplacement de l'équipement, l'inclinaison pouvant être réalisée à droite comme à gauche de la direction de déplacement de l'équipement.

3. Équipement de formage de surfaces selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la structure d'attachement et/ou de positionnement est solidarisée avec la lame de façon à
permettre la rotation de la lame autours d'un axe vertical passant par le point de solidarisation de la lame et de la structure d'attachement.

4. Équipement de formage de surfaces selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la lame a un profil bas, et une hauteur qui est avantageusement telle que le centre de gravité
de la lame est sensiblement positionné en dessous du centre de gravité de l'unité
motorisée à laquelle elle est attachée.

5. Équipement de formage de surfaces selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel la partie inférieure de la poutre est munie d'une lame de base située en avant et/ou en arrière de la poutre et à sa base et/ou qui s'étend sur toute la surface inférieure de la poutre et la dépasse légèrement, avantageusement au moins en avant et en arrière de la poutre.

6. Équipement de formage de surfaces selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel la lame est constituée d'une partie fixe centrale et d'au moins une partie pouvant être articulée à une des extrémités de la poutre centrale.

7. Équipement de formage de surfaces selon la revendication 6, dans lequel la lame est constituée d'une partie centrale en forme de poutre, et de une ou de deux parties latérales, elles aussi de préférence en forme de poutre, chacune solidarisée à
chaque extrémité de la poutre centrale et de façon réversiblement repliable.

8. Équipement de formage de surfaces selon les revendications 6 ou 7, dans lequel l'articulation des parties latérales est configurée de façon à ce que la surface supérieure d'une poutre latérale puisse s'accoter sur la surface supérieure de la poutre et/ou pour augmenter au besoin la surface totale de poussée et/ou pour augmenter la largeur de formage dudit équipement.

9. Équipement de formage de surfaces selon la revendication 8, dans lequel la largeur d'au moins une poutre latérale est sensiblement inférieure ou égale à la demi-largeur de la partie centrale de la poutre et la hauteur de chaque poutre latérale est de préférence sensiblement égale à celle de la poutre centrale.

10.Équipement de formage de surfaces selon les revendications 8 ou 9, dans lequel les 2 poutres latérales sont en position repliées, de préférence en appui sur la surface supérieure de la poutre centrale, doublant ainsi sensiblement la hauteur de la surface de poussée de la lame.

11. Équipement de formage de surfaces selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le dépliage et le (re)pliage des ailes latérales sont assurés par un vérin à
action double et/ou par un vérin à un action simple et/ou par un actuateur et/ou manuellement.

12. Équipement de formage de surfaces selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel la surface supérieure de la poutre centrale est munie d'un déflecteur configuré pour protéger le mécanisme d'attachement et/ou pour combler tout espace vide, éventuellement présent dans la partie supérieure de la poutre, généré
par le positionnement des poutres latérales repliées.

13.Équipement de formage de surfaces selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel la structure d'attachement additionnelle est solidarisée à la lame de l'équipement par un renfort qui est avantageusement attaché à la zone de la pointe de la partie triangulaire de la structure d'attachement.

14. Équipement de formage de surfaces selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel les surfaces des extrémités de la lame en forme de poutre sont angulées vers l'intérieur.

15. Équipement de formage de surfaces selon l'une quelconque des revendications 7 à 14, dans lequel au moins une des deux surfaces latérales de la poutre centrale est inclinée vers l'intérieur et/ou au moins une des extrémités d'une des poutres latérales est elle aussi inclinée, la surface de la poutre latérale faisant face à l'extrémité de la poutre centrale ayant avantageusement une inclinaison inversée par rapport à celle de l'extrémité correspondante de la poutre centrale.

16. Équipement de formage de surfaces selon l'une quelconque des revendications 7 à 15, dans lequel la surface latérale externe d'une poutre latérale qui ne fait pas face à
l'extrémité de la poutre centrale d'une poutre est, elle aussi, inclinée; la surface latérale externe de l'extrémité de la poutre latérale éloignée de la poutre centrale ayant avantageusement une inclinaison sensiblement similaire à celle de l'extrémité
correspondante de la poutre centrale.

17. Équipement de formage de surfaces selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, dans lequel la structure d'attachement orientable, qui permet la rotation de la poutre dans un plan horizontal, est une structure de forme générale triangulaire munie, au niveau de la pointe du triangle, d'un système de pivot central qui est de préférence de type à assiettes.

18. Équipement de formage de surfaces selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, dans lequel la structure d'attachement présente une forme générale en V et comporte à
chaque extrémité libre de la partie ouverte du V un dispositif, amovible et réglable ou non amovible et réglable, configuré pour la fixation à l'unité mobile.

19. Équipement de formage de surfaces selon la revendication 17 ou 18, dans lequel la structure d'attachement additionnelle est solidarisée avec la poutre par l'intermédiaire de 2 dispositifs, avantageusement de type à vérins à simple action ou de type à vérins double action, positionnés de part et d'autre de la structure d'attachement;
avantageusement l'équipement comporte au moins un vérin de type simple ou double action, de préférence le au moins un vérin est muni d'un dispositif de gestion de résistance à la poussée exercée sur la poutre en opération.

20. Équipement de formage de surfaces selon la revendication 19, dans lequel les 2 points d'attachement d'un vérin simple action sont de préférence positionnés respectivement sur la surface supérieure de la poutre et sur la partie de la structure d'attachement de la poutre qui permet la fixation au châssis de l'unité mobile et qui est située du même côté
que le point d'attachement à la poutre.

21. Équipement de formage de surfaces selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, dans lequel la poutre est de type creuse et elle est de préférence de type mécano-soudée et/ou collée et/ou boulonnée.

22. Équipement de formage de surfaces selon l'une quelconque des revendications 5 à 21, dans lequel la lame de base est en acier à haute résistance à l'abrasion.

23. Équipement de formage de surfaces selon l'une quelconque des revendications 5 à 22, dans lequel la lame est en une ou plusieurs sections, ayant une forme de plaque rectangulaire et/ou une forme de baguette périphérique et/ou une forme en série de dents positionnées côte à côte et/ou en forme de dents inversées situées côte a côte et/ou toute autre forme appropriée, notamment les profils partiellement arrondis ou complètement arrondis. De préférence la plaque rectangulaire a une grande surface, sensiblement plus grande que la surface de la base de la poutre.

24. Équipement de formage de surfaces selon la revendication 23, dans lequel les rebords de la plaque rectangulaire sont avantageusement biseautés, la surface d'appui de la lame au sol étant de préférence plus grande que la surface de solidarisation de la plaque avec la surface inférieure de la poutre.

25. Équipement de formage de surfaces selon la revendication 3 à 24, dans lequel le système de pivot central est un système de rotation libre (aussi appelé système de plateau de rotation) qui est avantageusement constitué d'une assiette centrale de préférence circulaire de section verticale en forme de T, qui est fixée sur le dessus de la poutre, ou sur le dessus de la poutre centrale dans le cas d'une lame comportant au moins deux parties articulées, ladite assiette centrale est emprisonnée sous la plaque supérieure de préférence circulaire et ladite assiette principale est emprisonnée latéralement et par le dessous par deux sections de forme complémentaire à celle de l'assiette principale, le système de rotation étant solidarisé à la structure d'attachement.

26. Équipement de formage de surfaces selon la revendication 25, dans lequel chacune des sections de forme complémentaire est solidarisée de façon amovible, de préférence par boulonnage et fixée à la plaque supérieure qui est avantageusement plane, assurant la solidarisation du support à la partie centrale d'une poutre constituée de plusieurs éléments.

27. Équipement de formage de surfaces selon l'une quelconque des revendications 1 à 26, comportant un élément de renfort destiné à empêcher le déversement de la poutre centrale en opération, cet élément de renfort est avantageusement solidarisé avec la partie arrière de la poutre et le plateau rotatif, de préférence avec l'assiette centrale lorsque le dispositif de rotation est de type à assiettes.

28. Équipement de formage de surfaces selon l'une quelconque des revendications 1 à 27, dans lequel l'axe vertical de rotation du système de rotation est positionné
de préférence en arrière du plan vertical de la poutre de l'équipement.

29. Équipement selon l'une quelconque des revendications 1 à 28, dans lequel l'articulation d'une aile par rapport à l'extrémité correspondante de la poutre centrale est assuré par un système de rotules.

30. Équipement selon la revendication 29, dans lequel le système de rotules est constitué de différentes pièces fixes et mobiles fixées sur les deux parties relatives au mouvement : soit les extrémités de la poutre centrale et les extrémités intérieures des ailes.

31. Équipement selon la revendication 30, dans lequel le système de rotule comporte une partie mobile qui est de préférence de type remplaçable.

32. Équipement selon la revendication 30 et 31, dans lequel le système de rotule comporte une chemise et des pièces d'usure qui sont des bagues d'usure, de préférence 2, de même dimension et positionnées symétriquement à l'intérieur de la chemise qui comporte une cavité creuse ).

33. Équipement selon la revendication 32, dans lequel la chemise est fixe ou amovible.

34. Équipement selon la revendication 33, comportant au moins deux bagues d'usure étant de préférence identiques (102A) et (102 B) et elles sont disposées de préférence symétriquement par rapport à une portée interne annulaire située sur la surface interne de la cavité creuse (cylindrique) de l'extrémité (103).

35. Équipement selon la revendication 34, dans lequel la portée interne annulaire (104) a été obtenue lors de l'usinage de la partie creuse de la pièce (103).

36. Ensemble motorisé opérationnel composé d'un équipement de formage de surfaces, tel que défini dans l'une quelconque des revendications 2 à 35 et solidarisé de façon amovible ou non amovible à une unité mobile qui est de préférence une unité motorisée.

37. Ensemble motorisé opérationnel, selon la revendication 36, caractérisé par le fait que l'unité mobile est configurée pour pouvoir faire basculer au besoin la lame de l'équipement.

38. Procédé de fabrication d'un équipement de formage de surfaces, tel que défini dans l'une quelconque des revendications 2 à 35, consistant dans l'assemblage par des moyens connus des éléments constitutifs dudit équipement de formage de surfaces.

39. Procédé, selon la revendication 38, dans lequel le ou les moyen(s) connu(s) d'assemblage sont choisis parmi: le soudage, le collage, le rivetage, l'emboîtage, le sertissage, le vissage et/ou la combinaison d'au moins 2 de ces techniques.

40. Utilisation d'un équipement de formage de surfaces, tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 37 ou tel qu'obtenu par un procédé de fabrication tel que défini dans les revendications 38 et 39, dans au moins une des applications suivantes:
a. formage de surfaces au sol;
b. surfaçage;
c. nivelage;
d. déplacement de matières meubles;
e. déplacement de matières solides;
f. démolition de structure;
g. déneigement; et h. déglaçage.

41. Utilisation, selon la revendication 40, d'un équipement de formage de surfaces, à des vitesses supérieures à celles couramment utilisées et/ou dans un environnement exigu et/ou pour des surfaces à traiter positionnées sous un obstacle suspendu.

42. Système de pivot constitué d'une assiette centrale de préférence circulaire de section verticale en forme de T, qui est fixée sur le dessus d'une structure de travail qui est avantageusement une poutre, ladite assiette centrale est emprisonnée sous une plaque supérieure, de préférence circulaire, et ladite assiette principale est emprisonnée latéralement et par le dessous par deux sections de forme complémentaire à celle de l'assiette principale, le système de rotation étant susceptible d'être solidarisée à une structure d'attachement qui est avantageusement une unité
mobile.

43. Système de pivot selon la revendication 42, dans lequel chacune des sections de forme complémentaire est solidarisée de façon amovible, de préférence par boulonnage, à la structure d'attachement, et solidarisée, de préférence boulonnée à une plaque supérieure qui est avantageusement plane.