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il Mécanisme de comnande pour pelles 1Jécaniques et appareils similaires U
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La présente invention a pour objet u.n, mécanisme de c o:11ffiande applicable aux pelles -mécaniques,, grues, élévateurs et appareils similaires comportant une p7a,teforme q#1 peut pivoter autour d'un axe vertical sur un châssis porté par des chenilles ou des roues, et sur laquelle sont montés un moteur et une flèche oscillante supportant les organes élévateurs.
Ce mécanisme sert à commander tantôt la translation de l'appareil en transmettant l'énergie du moteur aux chenilles ou aux roues porteuses, tantôt la rotation de la plateforme
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pour amener la flèche suivant l'orientation voulue, tantot le relèvement ou l'abaissement de cette flèche, tantôt la rota- tion des treuils servant à élever les fardeaux.
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lia Suivant la. présente invention, la translation de l'appareil et la rotation de la plateforme sont co:
#,ndées par l'intermédiaire d'embrayages à friction, préférablement du type
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épicycloidal, et de pignons qu.i permettent d'accoupler alternativement l'arbre de cavoende des chenilles (ou des roues) et la platef orme avec un même arbre supporté par celle-ci; ce dernier arbre est lui-même relié au moteur par l'intermédiaire
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d'autres embrayages à friction qui -ermettent de le faire tour- ner à volonté dans un sens ou en sens inverse et de lui imprimer dans chaque cas deux vitesses de rotation différentes.
Les formes d'exécution qui vont être décrites à titre d'exemples en référence au dessin annexé comportent en outre diverses dispositions particulières dont les avantages
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seront indiquas peu* la siiteo
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La fig. 1 est une coupe verticale d'un premier mode d'exécution du mécanisme de commande suivant l'invention*
La. fige 2 en est un plan de dessus.
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riantes, Les figea 3 et 4 montrent en plan partiel deux va- riantes.
La fig. 5 est une coupe verticale d'une forme d'exécution perfectionnée.
La fige 6 est une coupe faite suivant VI-VI de la fig. 5 et rabattue sur le plan horizontale
Suivant les fige 1 et a, a désigne le châssis porté
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par des roues à chenilles à j et supportant une plateforme pivotante , sur laquelle sont montés le moteur ±1 et la flèche non représentée) d'une pelle mécanique.
La translation de l'appareil est produite par la rotation d'un arbre vertical 1 placé suivant l'axe de rotation
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de la platsforma et accouplé par des pignons 2, 3 avec un arbre horizontal 4, 4' qui peut entraîner les roues motriaes des chenilles soit 6nsenb1e, soit alternativement, par l'intarmé diaire d'embrayages à friction 5, 5', cornât ndés de préférence par dépression, et de pignona 6, 7 ou 6', 7'.
L'arbre 1 est préférablement divisé en deux parties qui sont reliées par un joint 1' cü.. enre Oldham ou d'un type permettant une certaine parallaxe entre ces deux partieso D*aujn*e part, la rotation de 1 p3atefor.u est obte- nue au moyen d'un arbra vertical 8 entraînant un pignon 9 qui engrène avec une couronne dentée 10, à denture intérieure ou extérieure, solidaire du châssis; le pignon 9 dana sa rotation
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entraîne l'ensemble de la p7atsfortca.
Le mécanisme de commande des arbres 1 et 8 comporte un premier arbre horizontal 11, relié à l'arbre du mcteur 1 par exemple au moyen d'une courroie 12 passant sur deux poulies
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13, 14 et d'un embrayage à friction 150 Sur cet arbre 11 sont montés fous deux pignons coniques 16 et 17 constammsnt en pris se avec un même pignèn 18 fixé sur un arbre transversal inter. médiaira 19 situé dans le plan des arbres 1 et 8, au-dessus des pignons 20 et 21 fixés sur ces dernière. Les pignons 16 et 17 peuvent être accouplés alternativement avec l'arbre 11 au mo-
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yen d'embrayages à friction du type épicycloldal ou différons fiel.
Dans ce bute le pignon 16 est solidaire d'un tambour
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22 sur lequel agit an frein à friction 23 et qui ports une couronne à denture intérieure 24; avec cette dernière engrènent des pignors, satellites 25 portés par un second tambour 26 éga". lement monté fou sur l'arbre 11 et sur lequel agit un frein 27;
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ce dernier taitour peut être entraîné par 1$'arbre 11 grâce à. un embrayage à iris-tien 28; les satellites 25 engrènent d'autre part avec un pignon planétaire 29 claveté sur l'arbre 11.
Il résulte de cette combinaison que si l'on embraye le tambour 26 tandis que les freins 23 et 27 sont desserrés, les satellites 25 et la couronne 24 sont entraînés en bloc avec le pignon 29 et avec les deux tambours 26 et 22, de sorte que
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1 pignon 16 est obligé de tourner à la . mIna vitesse et dans le marne sens que l'arbre 11.
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Si l'on débraye le tambour perte-satellites 26 en desserrant 1*embrayage 28, et si on l'immobilise en aberrant son frein 27, tout en laissant le frein 23 desserré, le pignon planétaire 29 entraîne, par l'intermédiaire dss satellites, la couronne 24 - et par conséquent le pignon 16 en aens Darse de la rotation de l'arbre 11 et à une vitesse angulaire redite dans le rapport des diamètres du pignon 29 et de la couronne 24.
D'antre part, le pignon 17 peut être entraîné égale-
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ment en des sens inverses et à. d-es vitesses différentes au mo- yen d'un dispositif semblable au précédent, contenant un tam- bour 30 solidaire du pignon 17 avec couronne dentée intérieure 31, des satellites 32 portés par un tambour 33 avec frein 34, un planétaire 35 fixé sur l'arbre 11 et un embrayage à cônes
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de ria%ion 36 -permettant d'accoupler le tambour a3 avec cet arbre 11.
Il suffira, donc d'embrayer l'un ou 13'autre des tamboum 26 ou 33 pour faire tourner à grande vitesse l'un ou l'autre des pignons 16 ou 17 dans le même sens que l'arbre 11,
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on bien d'iamobiliaer ces tambours alternaGivemsnt pour aire tourner chacun de ces pignons dans le sens inverse et à vitesse réduite.
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LJaccOl1plent constant de ces pignons par le pignon 189 les oblige d'ailleurs à tourner continuellement à mtma vitesse, mais en aena inverse l'un de l'autre, atnsi que les tambours et couronnes respectifs 22, 24 et 30, 31 ; il s'ensuit que lorsqu' on immobilisera 1-'un des tambours porte-satellites,
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26 on 33 les deux tamboèrs à denture intérieure 28 et 30 se...- ront obligés de tourner aussi en sens inverses l'an de l'autre à vitesse réduite et le porte-satellites 33 ou 26 opposé au
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premier tournera à grande vitesse dans le même seJM que l'arbre 11.
Le frein 23 permettra dans tous les cas de modérer
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la vitesse de fonctionnement ou d'arrêter l'ensemble du mécha ni lAe
La vitesse de rotation ainsi imprimée à l'arbre 19 est transmise alternativement à l'arbre de translation 1 ou à l'arbre de rotation 8 au moyen de pignons coniques, 37 et 38,
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engrenant avec les pignons 20 et 21, et solidaires de tambours 39 et 40 montés fous sur l'arbre 19;
le tambour 39 camparte une couronne dentée 41 et peut être immobilisé au moyen d'un frein 42 tandis que le tambour 40 porte des satellites 43 en grenant1 la fois avec ladite couronne 41 et avec un planétaire
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44 fixé sur l'arbre 19, et peut être inmobiliaé également par un frein 45 ,
On voit que si ce dernier frein est serré, et le
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premier desserré, les satellites 43.
tournant su, p3a.ae transe mettent la rotation du planétaire 44 au tambour 39 et par conséquent à l'arbre de trana3ita j dans une direction et à une vitesse qui dépendent de celles transmises à l'arbre 19 à partir du moteur*
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Par contre si l'on desserre le frein ,45 et qu'l on earre le frein 42s le planétaire 44 oblige les satellites à rouler dans la e OIJrODne dentée 41 de sorte que le p#tewSateUites 40 tournera à une vitesse réduite qui sera transmise à l'arbre de rotation 8 par les pignons 38, 21.
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La rotation imprimée au pignon 20 par le pignon 37 et l'embrayage ci-dessus peut être transmise au système de ma- noeuvre de la flèche, par exemple au mqren d'un pignon 46 en.
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grenant avec ce pignon 20 et rélié par un embrayage à friction 47, à une vis sans fin 48 engrenant avec une roue 49 qui corn** mande la flèche par l'intermédiaire d'un tambour et d'un câble; au lieu du couple réducteur de vitesse 48, 49, on peut bien
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entendu utiliser tout autre train d'engrenages apprqr ié. L'em- brayage 47 ne sera généralement mis en fonction que lorsque l'appareil aera arrêté, c'est-à-dire lorsque les embrayages 6, 5' seront desserrée.
Lorsque le frein à friction 42 sera serré afin que la rotation de l'arbre 19 soit transmise au pignon 9 et par suite à la plateforme a, ce frein pourra servir comme limiteur de couple et amortir les chocs pouvant résulter de l'inertie, considérable des organes lors de leur mise en mouvement et de leur arrêt, un matage excessif des dentures d'engrenages sera ainsi évité.
En outre ce frein permet, à chaque instant et pendant le fonctionnement, un réglage facile et gradué de la vitesse de démarrage et l'arrêt de la plateforme en rotation.
La manoeuvre des divers freins et embrayages sera facilitée grâce à une canbinaison judicieuse de leurs leviers de commande, permettant notammnt d'obtenir deux vitessesdans
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chaque sens de marche au nuyen d'un seul levier et aussi la possibilité d'actionner en marche les bandes des freins 42 et 45 par an seul levier ou autre moyen de commande pour passer
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de la rotation à la translation ou inversement. ces com#.:ndes pourront d'ailleurs être réalisées non seulement par des moyens purement mécaniques mais aussi par 1'interHédiaire de fluides, air comprimé, dépression, transmissions hydrauliques, électri cité. etc., ces divers moyens étant utilisés séparément ou en combinais on.
Les fig. 1 et 8 montrent que les dispositifs de commande installés sur la platef orme peuvent être aisément. logés à l'intérieur d'une enveloppe étanche 50 qui les préserve de la
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poussi.ère et des corps étrangers et qui peut même être remplia d'huile afin de- uttre ces organes dans les meilleures condi- tions au point de vue du, bon fonctionnement et de la moindre usure.
Il est à remarquer que l'absence d'embrayage par crabotage est, sous ce rapport, avantageuse relativement aux genres actuels de pelles mécaniques
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Sur 1'anbre 11 est fixé un pignon 78 prévu pour la coBMLnde des treuils 79 qui sont montés par exemple au-dessus de la cuve 50 et qui aervent à élever ou abaisser les godets, oa autres oeganes suspendus à la flèche de l'appareil. La forme d'exécution représentée aux fig. 1 et 2
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peut être modifiée de nombreuses manières sans que. les carac" tèrea essentiels de l'invention soient sacrifiêa.
Par exemple, la fig. 3 montre que, selon la position du moteur sur la plateforme, on pourra modifier la liaison entre l'arbre 11 et l'arbre de ce moteur, dans ce cas particulier le moteur placé en ± entraîne par un embrayage à friction 51 un pignon conique 52 engrenant avec un autre pignon conique 53 claveté sur l'arbre 11.
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La fige. 4 indique une variante de la commande de la translation de l'appareil et de la rotation de la platef'orme, suivant laquelle l'arbre 54 qui reçoit son mouvement du moteur
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par courroies ou pa.r engrenages entraîne alterneaiteza.n' an moyen d'embrayages à friction 55, 56t dreux pignons 67, z en** grenant .C onstS!Ul8nt avec un pignon intermédiaire 59 monté fou sur un arbre 60 perpendiculaire au précédent.
Un embrayage épi=
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cycloidal permet de transmettre à cet arbre la rotation de sens variable du pignon 59, avec ou sans démultiplication à volonté :: i comprend un planétaire 61 solidaire du pignon 59, des satellites. 63 portés par un tambour 63 qui peut tourner librement par rapport audit planétaire et qui peut 4tre immo- bilisé par un frein 64, une roue à couronne dentée 65 solidaire
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de learbre 60 et un embrayage à friction 66 permettant de solin dariser le tambour 63 avec cet arbre.
Lorsque le frein 64 est desserré et le tambour
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parte-satelli%es 63 embrayé avec l'arbre 60, la roue 65 est obligée de tourner solidairement avec le planétaire 61 et avec l'arbre de sorte que la rotation du pignon 59, dans un sens ou clans l'autre, est transmise intégralement à cet arbre 60. Par contre si le tambour est débrayé et immobilisé par le frein 64, les satellites 62 mua par le planétaire 61 ',.obligent la roue dentée 65 et par conséquent l'arbre 60 à tourner en
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sens ince se da pignon 59 et à une vitesse réduite.
Dana chaque cas, la rotation de l'arbre 60 peut être transmise à volonté à l'arbre 1 de translation ou à 1 arbre 8 de rotation au moyen d'un dispositif analogue à celui décrit en référence aux fig. 1 et 2; ce dispositif comprend des pignons coniques 67 et 68 engrenant respectivement avec les pi- gnons 20 et 21 fixés sur les arbres 1 et 8, un embrayage épi- cyclofdal monté sur l'arbre 60 et des pignons 69, 70 reliant
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le pc#te-satellite, 71 de cet embrayage au pignon 68; le planés taire 73 dudit embrayage est claveté sur Panbre 60 et la c ou. ronne dentée 73 est portée par un tambour 74 solidaire du pi- gnon 67 et monté fou sur cet arbre 60.
Des freins. 75 et 76
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permettent d' 1mmobilis.,er alternt\iivemen1à les tambours 71 et 74.
Lorsqu'on serra le frein 75, le frein 76 étant desserré, les satellites 77 tournant sur place transmettent, à une vitesse réduite et dans un sens inverse, la rotation du planétaire 72 à la couronne 73, dont au pignon 67, qui la transmet à l'arbre 1 commandant la translation de l'appareil*
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Si aU/. contraire bu frein 75 est desserré le frein 76 serré, les satellites roulant dans la couronne 73 imnobilisée obligent le porte-satellites 71 ainsi que les pignons 70, 69, 68, de tourner et de mettre en mouvement la plateforme dans la sens voulu autour de l'arbre 1.
Cet agencement présente sur le premier dispositif décrit l'avantage de permettre l'emploi d'une couronne dentée 10 de moindre diamètre..
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Dans %s fig. 5 et 5 la plupart des organes semblables ou équivalent à ceux e -dessus décrits sont désignée par les mêmes signes de référence.
L'arbre 11. porte une poulie folle 13 recevant les
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courroias 12 du moteur . Un embrayage 15 permet à cette poulie 13 ,d'actionner l'arbre 11. Celui-ci, solidaire d'W'1j1
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engrenage 80, transmet le mouvement à des engrenages 81 et 82 claetés au milieu, des arbres 83 et 84.
Les arbres 83 et 84 sortent de chaque coté du carter 85 et portent les treuils 86, 87, 88 et 89 en porte-à-faux et chacun d'eux est coiumandé par un embrayage individuel 90. ',le 92 ou 93.
Sur l'arbre 11 un autre engrenage 94, à côté de l'en- grenage 80, commande un arbre intermédiaire 96 portant trois pignons 97, 98 et 99. Les deux pignons 98 et 99 sont en prise avec des engrenages 100 et 101 fous sur l'arbre des embrayages 11a. Chacun des deux engrenages 100 et 101 peut être rendu so- lidaire de l'arbre lla par un crabot 102 coulissant sur des cannelures. Les trains d'engrenages 98, 99, 100 et 101 permet- tent de donner deux vitesses dans un meme sens à l'arbre 11a.
Cet arbre porte symétriquement de chaque coté, en dehors du carter 85, des embrayages 22 et 30 solidaires des pignons coniques 16 et 17. @es pignons sont en prise avec un engrenage conique 18 monté sur un arbre 19.
L'engrenage 18 avec l'arbre 19 peuvent donc tourner dans les deux sens suivant que l'on agira sur l'on ou l'autre des embrayages 22 ou 30.
L'arbre 19, grâce au dispositif 37 à 43 décrit en référence aux fig. 1 et 2,commande l'arbre de rotation 8 ou l'arbre de translation 1 et ceci dans les deux sens avec deux vitesses.
Le présent agencement rassemble ainsi en un bloc tous les mécanismes nécessaires au fonctionnement des treuils et des diverses manoeuvres pour une pelle mécanique, une grue ou autre engin, similaire. Ce bloc eat constitué par un bâti- carter bO - 85 à l'intérieur duquel se trouvent tous les engre- nases et portant extérieurement les treuils 86 à 89 les freins et embrayages de renversement de marche 22 à 29, 30 à 35, la poulie de commande 14 et les leviers de manoeuvre (non repré- sentés) .
Cet agencement permet d'éviter l'emploi des nombreux supports habituellement utilisés dans la construction des pel- les mécaniques et engins analogues. Il en résulte uh encimbre- ment moindre, un ensemble d'un assemblage facile etd'une rigi- dité parfaite, permettant de toujours avoir une position rela- tive bien d éterminée de tous les organes, ce qui, conjointe- ment au fonctionnement en bain d'huile, assure les meilleures conditions de travail et de darée. Cet ensemble peut être monté et démonté rapidement par 1'utilisateur et être envoyé facile- ment pour réparation ou révision à l'usine de fabrication avec leminimumde travail, de perte de temps et de fraiso