[0001] La présente invention est relative à une motopompe pour engin de fraisage, destiné
à creuser des tranchées dans le sol, du type dans lequel deux tambours à axes parallèles
horizontaux munis d'outils sont placés dans le bas d'un châssis de section généralement
rectangulaire et sont entraînés en rotation de manière à désagréger le terrain pour
créer une tranchée, les débris de terrain étant remontés à l'aide d'une pompe qui
les aspire en même temps qu'une partie de la boue de forage dont on maintient la tranchée
remplie.
[0002] Les engins de ce type doivent avoir une largeur au plus égale à la largeur de la
paroi qui est moulée dans la tranchée ainsi creusée dans le sol.
[0003] Comme par ailleurs l'on est amené à accroître la puissance appliquée sur les fraises,
la quantité de débris qu'il est nécessaire de remonter à la surface augmente en conséquence
lorsque l'on veut accroître le rendement de tels engins.
[0004] De même, on est amené à réaliser des tranchées de plus en plus profondes, ce qui
oblige à utiliser des pompes à déblais qui possèdent des hauteurs de refoulement qui
peuvent atteindre plus de 50 mètres et qui doivent fournir des débits importants.
[0005] Comme les déblais qui proviennent des débris de terrain peuvent se présenter sous
la forme de morceaux relativement volumineux, les seules pompes qui peuvent être utilisées
dans la pratique sont des pompes centrifuges dont la vitesse de rotation est limitée
par la vitesse de rotation des moteurs d'entraînement (le plus souvent hydrauliques),
ou ne peuvent accroître leur hauteur de refoulement que par accroîssement du diamètre
de leur volute.
[0006] La présente invention est relative à une motopompe à débris destinée à des engins
de fraisage pour creuser des tranchées dans le sol qui présentent la particularité
d'occuper un faible encombrement ce qui permet de ne pas augmenter inutilement la
largeur de la tranchée et donc la largeur de la paroi moulée dans cette dernière,
cette motopompe ayant néanmoins une puissance et une hauteur de refoulement suffisantes
pour éliminer les débris du forage.
[0007] La présente invention a pour objet une motopompe de ce type, caractérisée par le
fait que l'axe de rotation de la pompe est incliné d'environ 45° par rapport à la
verticale dans un plan parallèle aux axes des fraises.
[0008] Grâce à cette disposition conforme à l'invention, il est possible d'utiliser une
pompe centrifuge dont la volute présente un diamètre extérieur qui est notablement
plus grand que la place libre dont on dispose en largeur à l'intérieur de l'engin.
[0009] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la motopompe qui présente en
outre la caractéristique d'être entraînée par un moteur hydraulique dont les cylindres
sont disposés selon un barillet à axe sensiblement vertical et dont les pistons agissent
sur un plateau qui est directement monté sur l'arbre du rotor de la pompe.
[0010] Grâce à ce mode de réalisation préféré de l'invention, on a affaire à une unité motopompe
intégrée, l'axe du rotor de la pompe supportant directement le plateau du moteur.
De ce fait, ce dernier peut être dispensé des roulements qui, dans les moteurs hydrauliques
conventionnels, sont nécessaires pour assurer la rotation correcte du plateau.
[0011] Il résulte de plus de ce mode de réalisation préféré de l'invention que le moteur
hydraulique qui est fixé sur le carter de la pompe n'occupe qu'un très faible volume
et ne fait pas saillie en dehors du contour apparent vertical de la volute de la pompe.
[0012] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le groupe motopompe qui
vient d'être décrit est supporté à sa partie inférieure par le couvercle de la volute
à travers lequel passe l'aspiration de la pompe.
[0013] Grâce à cela, le groupe motopompe peut être facilement monté sur un châssis dont
la longueur et la largeur sont légèrement inférieures à l'encombrement du groupe motopompe
et qui peut ainsi être facilement mis en place et enlevé pour son entretien à l'aide
d'un chariot élévateur par exemple.
[0014] Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire à titre d'illustration
et sans aucun caractère limitatif un mode de réalisation pris comme exemple et représenté
sur le dessin annexé.
[0015] Sur ce dessin :
- la figure 1 est une vue schématique en élévation de la partie inférieure d'un engin
muni d'une motopompe selon l'invention,
- la figure 2 est une vue de gauche correspondant à la figure 1, et
- la figure 3 est une vue en coupe axiale à plus grande échelle de la motopompe des
figures 1 et 2.
[0016] On a schématiquement représenté sur les figures 1 et 2 la partie inférieure d'un
engin dont les fraises 1 et 2 ont simplement été représentées par leur contour. Ces
fraises qui sont constituées par des tambours munis d'outils de forage sur leur périphérie,
tournent dans le sens des flèches de la figure 1 en ramenant entre elles les débris
du terrain qui sont créés par le forage.
[0017] Les fraises 1 et 2 sont supportées à la manière connue par un bâti 3 dont seule la
partie inférieure est schématiquement représentée sur le dessin. Ce bâti peut avoir
par exemple 50 à 60 cm de large, 1m50 à 2m50 de long et une hauteur qui peut atteindre
8 à 10 mètres, sans que ces indications dimensionnelles soient en rien limitatives
de l'invention.
[0018] Le dispositif de pompe des déchets de forage est constitué par une pompe centrifuge
4 dont l'axe 5 est incliné à environ 45° par rapport à la verticale et qui est situé
dans un plan parallèle aux axes 6 des fraises 1 et 2.
[0019] Conformément à un mode de réalisation préféré de l'invention, la pompe centrifuge
4 est entraînée par un moteur hydraulique 7 qui est assujetti sur le dessus de la
pompe 4.
[0020] La canalisation d'aspiration 8 de la pompe 4 est reliée de manière connue à une tête
d'aspiration 9 qui se situe entre les deux fraises 1 et 2, légèrement a dessus de
l'axe de ces dernières, à l'endroit où les débris de forage sont rejetés par les fraises.
[0021] La volute de la pompe 4 débouche en 10 vers l'extérieur en direction d'une canalisation
verticale 11 représentée en traits interrompus sur la figure 1 qui remonte jusqu'à
l'air libre pour y refouler les déchets de forage.
[0022] On voit que, grâce à l'inclinaison de l'axe de la pompe 4, le diamètre de la volute
peut avoir une largeur sensiblement supérieure à l'espace utile dont on dispose à
l'intérieur du corps 3 de l'engin.
[0023] On a représenté à plus grande échelle et en coupe sur la figure 3 un mode de réalisation
préféré de la motopompe selon l'invention.
[0024] On retrouve sur cette figure 3 la pompe centrifuge 4 dont l'axe 5 est incliné environ
45° par rapport à la verticale, et qui est surmontée par le moteur hydraulique 7.
[0025] On a représenté par deux traits mixtes de part et d'autre du dessin la limite d'encombrement
de la motopompe, c'est-à-dire l'espace qu'occupe cette motopompe à l'intérieur du
corps de l'engin.
[0026] Conformément à ce mode de réalisation, la motopompe est supportée par son couvercle
inférieur 12 qui est muni de l'orifice central correspondant à la canalisation d'aspiration
8. Le châssis du groupe motopompe est constitué par la plaque 13 qui est inclinée
selon un angle complémentaire à celui de l'axe 5 et qui est munie de jambages 14 et
15 pour permettre la fixation de la motopompe sur un support horizontal.
[0027] La face supérieure de la volute est fermée par un boîtier 17 qui, par l'intermédiaire
de son couvercle 18, maintient, grâce aux roulements schématiquement représentés,
l'axe 19 du rotor 20 de la pompe centrifuge.
[0028] Conformément à ce mode de réalisation préféré de l'invention, le moteur hydraulique
7 est directement fixé sur le couvercle 18 du boîtier 17, tandis que le plateau 21
du moteur qui est prolongé par une tige 22 est rendu solidaire de l'axe 19 de la pompe
grâce à une clavette 23 qui solidarise en rotation la tige 22 du plateau et l'axe
19 du rotor de la pompe.
[0029] On a schématiquement représenté sur la figure 3 les têtes 24 des pistons du moteur
hydraulique qui sont situés dans des cylindres non représentés dans la partie haute
du dessin.
[0030] A la manière connue, le barillet contenant les cylindres du moteur 7 est entraîné
en rotation à la même vitesse que le plateau, grâce aux engrenages 25 et 26.
[0031] Pour des raisons de simplicité du dessin, les vis et les boulons n'ont pas été représentés
autrement que par leur axe qui est indiqué par un trait mixte.
[0032] On voit que, conformément à l'invention, l'axe 19 qui est incorporé à la face supérieure
de la pompe, supporte à sa partie inférieure la turbine 20 et à sa partie supérieure
le plateau 21 sur lequel agissent les pistons du moteur hydraulique.
[0033] Il en résulte l'obtention d'un dispositif compact et de faible encombrement qui s'est
révélé très fiable lors des essais, bien que réalisé en contradiction avec les spécifications
d'utilisation, tant des fabricants de pompes centrifuges, que des fabricants de moteurs
hydrauliques.
[0034] L'inclinaison de l'axe de la pompe centrifuge conforme à l'invention permet dans
la pratique pour un volume d'encombrement donné d'accroître d'environ 20% le diamètre
de la volute, c'est-à-dire d'environ 40% la hauteur de refoulement de la pompe.
[0035] Pour faciliter la manipulation du groupe motopompe qui est représenté sur le dessin,
on a prévu deux passages transversaux 27 disposés parallèlement à l'axe 6 des fraises
et intégrés dans le bâti du groupe motopompe qui permettent l'engagement des deux
fourches d'un chariot élévateur de manière à assurer une mise en place et une extraction
faciles du groupe motopompe pour son entretien.
[0036] Il est bien entendu que les modes de réalisation qui ont été décrits ci-dessus ne
sont donnés qu'à titre d'exemples et qu'ils pourront recevoir toutes modifications
désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention.
1. Motopompe à débris, destinée à des engins de fraisage pour creuser des tranchées
dans le sol, caractérisée par le fait que l'axe de rotation (5) de la pompe (4) est
incliné environ 45° par rapport à la verticale dans un plan parallèle aux axes (6)
des fraises (1,2).
2. Motopompe selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la pompe est entraînée
par un moteur hydraulique (7) dont les cylindres sont disposés selon un barillet à
axe sensiblement vertical et dont les pistons (24) agissent sur un plateau (21) qui
est directement monté sur l'arbre (19,23) du rotor de la pompe (4).
3. Motopompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par
le fait qu'elle est supportée par un châssis (14,15) solidaire du couvercle inférieur
(12) de la volute de la pompe (4).
4. Motopompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par
le fait que la face supérieure de la volute est fermée par un boîtier (17) qui comporte
l'axe commun (19,23) au rotor (20) de la pompe (21) et au plateau du moteur hydraulique.