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La présente invention concerne les appareils de pelletage et de chargement mécaniques du genre dans lesquels un baquet est soutenu en avant d'un véhicule ou train transporteur et qui est adapté pour être poussé de force dans la matière à charger, et dans lesquels il est pré- vu des moyens de levage pour élever le baquet et le transférer de l'a- vant à l'arrière du véhicule tout en basculant en même temps progres- sivement le baquet en une position inversée pour la décharge de la ma- tière à l'arrière du véhicule.
Dans les appareils de ce genre (communément désignés comme "pelle culbuteuse"), la puissance de commande pour les moyens de levage est ordinairement fournie par un moteur électrique ou un moteur à air comprimé. Cependant, ni le moteur électrique ni celui à air comprimé possèdent les caractéristiques capables d'alimenter la puissance opéra- toire continuellement variable, que le travail des moyens de levage devrait exiger pour un fonctionnement le plus efficient de la pelle culbuteuse.
Ceci ne résulte pas seulement du fait qu'il serait désirable de varier la vitesse du treuil de levage indépendamment du moment de torsion en différentes étapes déterminées du chargement, du déchargement et du retour du baquet, mais également du fait que la matière et l'étendue dans lesquelles il peut être désirable de varier la vitesse, varieront presque certainement par rapport aux différentes conditions de pelletage et de chargement et aux genres différents de matières à manipuler, et même par rapport de charges différentes de la même matière.
Le but de la présente invention est de construire des appa- reils de pelletage et de chargement du genre mentionné, dans lesquels, cependant que la puissance opératoire pour les moyens de levage est fournie par le genre de moteur dont ces appareils sont ordinairement équipés, la vitesse du fonctionnement des moyens de levage pourra va- rier de la manière désire ou dans une étendue au gré de l'opérateur qui contrôle l'appareil.
Selon l'invention, on construit un appareil de pelletage et de chargement du genre mentionné, qui -comprend, en combinaison avec le moteur des moyens de levage, un arbre opératoire ou de commande ou similaire et un système d'engrenages pour transmettre la commande de cet arbre ou similaire aux moyens de levage, ce train d'engrenages comportant un engrenage épicyclique, dans lequel une roue dentée principale est en prise avec des pignons planétaires, qui à leur tout sont en prise avec une bague dentée annulaire, capable de tourner avec ces pignons, ou de former corps avec le tambour ou treuil des moyens de levage, ces éléments étant montés dans un support rotatif dont:la rotation est contrôlée à variation par un frein, un enclenchement à friction ou similaire.
Avec cet appareil, il est possible pour le moteur de fonctionner à vitesse constante en une direction unique et de varier sa vitesse pour la vitesse opératoire du treuil de levage, cela de toute manière désirée, ou en toute étendue variée au gré de l'opérateur, soit en provoquant la prise du frein, enclenchement à friction ou similaire sur le support rotatif, pour le serrer ou le relâcher, de façon à arrêter la rotation du support ou la retarder à un degré quelconque voulu, soit que le treuil de levage est commandé par le moteur pour charger, lever et décharger la pelle ou baquet, soit que le treuil de levage, au retour du baquet de sa position de décharge à celle de pelletage par effet de gravité, est obligé de se dérouler sous la traction oorrespondante de la chaîne de levage ou similaire.
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Selon une autre caractéristique de l'invention, cet appareil perfectionné comporte un moteur comme mentionné et des moyens permettant d'utiliser ce moteur pour déplacer ou avancer l'appareil en direction avant ou arrière, selon nécessité de lieu et temps, aussi bien qu'il est employé pour actionner les moyens de levage. Les moyens prévus en association avec le moteur dans ce but, peuvent comprendre un organe de commande à enclenchement par friction et un train d'engrenages de transmission réversible interposé entre ledit organe d'enclenchement et les roues de commande pour le chassis complet.
Ce train d'engrenages de transmission comprend de préférence un pignon conique marche-avant et un pignon conique marche-arrière disposés coaxialement à l'organe d'enclenchement entraîneur et aux côtés opposés de cet organe, chaque pignon conique étant muni d'un élément d'enclenchement à surface de friction ou d'entraînement, dont l'un ou l'autre peut venir en prise avec le bout adjacent de l'organe d'enclenchement entraîneur, par déplacement axial de cet organe par rapport aux pignons coniques, de façon que la pelle culbuteuse se déplace en direction avant ou arrière respectivement.
Il sera maintenant décrit, à titre d'exemple, une pelle culbuteuse comportant l'invention, en référant aux dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 montre la pelle culbuteuse en élévation latérale, en partie de façon schématique.
La figure 2 montre le train d'engrenages épicyclique avec frein, en élévation latérale, en partie de façon schématique.
La figure 3 montre une section transversale du train d'engrenages épicyclique, frein, treuil de levage et engrenage de transmission y adjacent.
Référant aux dessins, la pelle culbteuse comporte une véhicule sur roues ou chassis complet sur roues 1. Sur ce châssis inférieur se trouve monté à pivotement le pont ou châssis 2 de la pelle.
Le baquet 3 est supporté par un chassis culbuteur 4 monté sur un pivot désigné en 5 à l'avant du chassis 2. La chaîne de levage 6 est connectée en 7 au sommet du châssis culbuteur 4 et passe par-dessus un galet guideur supérieur 8 et un galet guideur inférieur 9 au treuil de levage ou d'enroulement 10, auquel elle est rattachée.
La puissance motrice pour actionner le treuil de levage 10, aussi bien que pour déplacer la pelle culbuteuse en direction avant ou arrière, est fournie par un moteur électrique 11 monté à l'extrémité avant du chassis 2. La commande du moteur est transmise à l'in- tervention d'un accouplement 12 sur un arbre de commande ou opératoire 13. Sur cet arbre se trouve calé un embrayage multiple à friction 14 lequel peut coulisser axialement. A l'aide d'un levier de contrôle 15, l'embrayage 14 peut être mis enprise soit avec une face de friction d'un pignon conique 16 monté rotativement sur l'arbre de commande 13, ou avec la face de friction du pignon conique 17 également monté rotativement sur l'arbre 13.
La mise en prise de 1'embrayage 14 avec la face de friction du pignon conique 17 est effectuée en déplaçant la poignée 19 du levier 15 dans la direction marquée "avant" dans la figure 1.
Dans cette position, l'embrayage 14 et le pignon conique 17 transmettent une commande en avant de l'arbre d'entraînement 13 à l'intervention d'un pignon conique intermédiaire 20 vers un arbre vertical 18, lequel, à son tour, transmet une commande en avant à l'intervention d'engrenages de transmission (non illustrés) aux roues de roulement du
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châssis oomplet inférieur 1. La mise en prise de l'embrayage 14 avec la face de friction du pignon conique 16 est effectuée en déplaçant la poignée 19 en direction marquée "arrière" dans la figure 1. Dans cet- te position, l'embrayage transmet une commande inversée au chassis com- plet 1 à partir de l'arbre de commande 13 et des pignons coniques 16 et 20.
Pour les opérations de pelletage et de chargement, la commande de l'arbre d'entraînement 13 est transmise à l'intervention d'engrenages réducteurs 21, 22 sur un arbre intermédiaire 23 et ensuite à l'intervention d'autre pignons copiques réducteurs 24, 25 sur un arbre transversal 26. Une roue dentée 27 sur l'arbre 26 transmet la commande à une roue dentée commandée 28, laquelle est calée sur l'extrémité d'un autre arbre transversal 29 (voir figure 3). En alignement avec l'arbre 29 se trouve un arbre 30, 'les deux arbres étant accouplés à l'aide de colliers d'accouplement 31,32 qui y sont fixés respectivement. L'arbre 29 est porté rotativement dans des roulements à billes 33, 34 montés dans un palier de support ou châssis 35, lequel possède également une plaque de palier 36 portant un joint pour l'huile 37.
L'arbre 30 sert, d'une part, comme arbre de commande sur lequel se trouve calé le pignon central 38 (figures 2 et 3). D'autre part cet arbre 30 sert d'essieu sur lequel se trouve monté rotativement à l'aide de roulements à billes 39 le treuil de levage ou d'enroulement 10 (figure 3). En outre l'arbre 30 sert d'essieu sur lequel se trouve monté rotativement à l'aide de roulements à billes 41 un support rotatif 40. Un pied de palier ou chassie 42, muni d'un roulement à billes 43, supporte rotativement l'extrémité formant coussinet 44 de l'arbre 30 à proximité du support 40 et du pignon central 38.
Le support rotatif 40 comporte une plaque ou disque principal désignée par la dite référence 40 et une plaque ou disque auxiliaire 45.
Dans ces plaques 40,45 sont fixées quatre broches 46 à espacements angulaires égaux, chaque broche portant rotativement un pignon 48 monté sur roulements à billes 47. Les pignons 48 sont en prise avec une couronne annulaire dentée 49 faisant partie intégrale avec le côté ou flasque adjacent 50 du treuil de levage 10. Ce treuil est formé du côté opposé avec un flasque 51, et comme montré dans la figure 3 par des lignes mixtes 52, les enroulements de la chaîne de levage (dont l'extrémité est fixée au treuil 10) sont adaptés pour s'enrouler autour du treuil entre les flasques 50, 51.
Un tambour de frein 53 est fixé à l'aide de sa bride interne 54 et de boulons 55 à la périphérie de la plaque principale 40 du support rotatif. Au côté du tambour de frein 53 opposé à la bride 54 se trouve fixé un anneau 56 à l'aide de goujons 57. Cet anneau 56 est garni de joints encastrés étanches à l'huile 58, lesquels font contact avec la circonférence externe de la couronne annulaire 49.
La jante du tambour de frein 53 est entourée d'une bande de frein 59 pourvue d'une garniture de friction 60. Une extrémité 61 (figure 2) de la bande de frein est fixée ou ancrée à une articulation 62, laquelle est montée à l'aide d'une broche 63 sur une levier de frein 64. Ce levier est monté à pivotementsur une broche formant axe et montée dans une console de support 66 fixée au châssis ou pont 2 de la pelle culbuteuse.
A l'extrémité extérieure ou arrière du levier de frein 64, il est prévu une broche 67 et à cette broche se trouve fixé à pivotement l'extrémité inférieure en fourche 68 d'un boulon 69. L'ex- trémité supérieure filetée 70 de ce boulon passe à travers une fente @
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ou ouverture prévue dans une console 71 fixée à l'extrémité supérieure 72 de la bande de frein 59. En vue d'une fixation réglable du boulon 69 dans la console 71, il est prévu, des écrous 73 et des rondelles 74.
Comme montré dans la figure 1, l'extrémité antérieure du levier de frein 64 est connectée par une broche pivot 75 à l'extrémité arrière d'un levier à pédale 76. Ce levier est pivoté sur un arbre 77 monté dans une console 78 au côté inférieur du pont 2, et il s'étend vers l'avant du pont 2 où il est façonné en pédale 79 inclinée vers le haut et munie d'un appui-pied 80.
Le mode de fonctionnement de l'appareil comme décrit cidevant est comme suit:
Tout au long du fonctionnement de la pelle culbuteuse, le moteur 11 est en action à vitesse normale constante, le sens de rotation du moteur (vu de l'avant de la pelle culbuteuse) étant opposé à celui des aiguilles de montre.
Pour l'opération de pelletage ou chargement du baquet 3, la poignée 19 est amenée dans sa position "avant" (figure 1), de façon que l'embrayage multiple à friction 14 transmet la commande, à l'intervention des pignons coniques 17 et 20, du moteur 11 et de l'arbre d'entraînement 13 à l'arbre vertical 18. Ceci oblige les roues d'avancement du chassis complet 1 de tourner en direction avant,de façon que le baguet 3 (figure 1) est forcé dans le tas de roches. En même temps, la commande du moteur 11 et de l'arbre 13 est transmise à travers les engrenages réducteurs 21, 22, de façon à provoquer la rotation de l'arbre intermédiaire 23.
A travers les pignons coniques réducteurs suivants 24, 25, qui provoquent la rotation de l'arbre transversal 26, la commande est transmise à l'arbre 30 et pignon principal 38. à l'intervention des engrenages 27, 28.
Si maintenant, en abaissant la pédale de frein 79, les leviers 76, 64 et l'articulation 62 provoquent le serrage de la bande de frein 59 autour du tambour de frein 53, de façon à arrêter le support rotatif 40, 45, le pignon principal 38 fera tourner les pignons planétaires 48 autour de leurs broches individuelles 46, qui resteront stationnaires. Il en résulte que la couronne dentée annulaire 49 tournera et la chaîne de levage 6 s'enroulera sur le treuil de levage 10, de façon à obliger le baquet 3 d'accomplir ses opérations de pelletage, de levage et de déchargement.
Le support rotatif 40, 45 étant tenu stationnaire par le frein 53, 59 comme dit ci-devant, la vitesse d'enroulement du tambour de treuil 10 sera à un maximum. Si la bande de frein 59 est relâchée quelque peu en adoucissant la pression sur la pédale de frein 79, il se produira un peu de glissement entre la bande de frein 59 et le tambour de frein 53, étant donné que le pignon principal aura tendance à entraîner les planétaires 48 en révolution autour de soi dans l'étendue à laquelle la réaction des pignons 48 contre les dents de la couronne annulaire 49 n'est pas compensée par la réaction entre la bande de frein 59 et le tambour de frein 53.
Dans cette condition, la vitesse d'enroulement du treuil 10 sera la différence entre la vitesse maximum susdite produite quand le tambour de frein 53 et le support 40, 45 sont totalement freinés ou arrêtés et le glissement de la couronne dentée 49 qui se produit quand la partie du moment de charge sur le treuil 10 n'est pas compensée par la réaction du frein. On se rendra compte que, si le glissement est égal à l'avancement de la couronne dentée 49 sous l'effet du pignon principal 38 ladite couronne et le @
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treuil 10 seront à l'arrêt. Donc, en variant la prise de la bande de frein 59 sur le tambour de frein 53, on peut effectuer l'enroulement de la chaine de levage 6, 52 sur le treuil 10 à des vitesses variant de zéro au maximum comme susdit.
Quand la charge a été déchargée du baquet 3, le poids du chas- sis culbuteur 4 et la disposition relative de ce chassis et du baquet provoquent le retour de ces éléments en leur position initiale en avant de la pelle culbuteuse sous effet de gravité. Pour que ce retour ait lieu, la bande de frein 59 est relâchée, ce qui permet la révolution du support rotatif 40 et du tambour 53. Il se produit alors le dérou- lement ou filage de la chaîne 6, 52, le poids du baquet 3 étant suffi- sant pour faire tourner la couronne dentée 49 et le treuil 10. La vi- tesse de descente ou de retour du baquet peut être réduite quand et comme on veut en augmentant la pression appliquée par la bande de frein
59 sur le tambour de frein 53.
En variant le degré de pression sur la pédale de frein 79, la vitesse de déroulement du treuil 10 et le débit de filage de la chaîne de levage 6,52 peut varier du maximum à zéro.
De cette façon, le retour du baquet 3 au front de la pelle culbuteuse peut être contrôlé ou arrêté en toute phase voulue.
Cet appareil perfectionné présente encore l'avantage que l'efficacité et l'étendue de contrôle des opérations comme décrit plus haut, sont obtenus, selon l'invention, par des moyens de forme compac- te et qui susceptibles d'être fabriqués et montés facilement et écono- miquement.
REVENDICATIONS.
1. Appareil de pelletage et de chargement du genre décrit, comportant en combinaison avec un moteur fournissant la puissance mo- trice pour les moyens de levage, un arbre de commande ou d'entraîne- ment ou similaire, et un train d'engrenages pour transmettre la com- mande de l'arbre de commande ou d'entraînement ou similaire aux moyens de levage, ce train d'engrenages comportant une transmission épicycli- que dans laquelle un pignon principal est en prise avec des pignons planétaires, qui à leur tour, sont en prise avec une couronne dentée annulaire, adaptée à tourner en conjonction avec le tambour ou treuil des moyens de levage ou d'en faire partie, transmission épi cyclique montée dans un support rotatif dont la capacité de rotation est varia- blement contrôlée par un frein,
embrayage à glissement ou similaire.
2. Appareil de pelletage et de chargement, selon la reven- dication 1, dans lequel le tambour de frein ou similaire, et le sup- port rotatif avec le pignon principal de la transmission épicyclique sont disposés coaxialement avec le tambour de treuil ou d'enroulement.
3. Appareil de pelletage et de chargement, selon la reven- dication 2, dans lequel le tambour de frein est monté sur un support rotatif susdit, et dans lequel la couronne dentée annulaire fait partie intégrale avec ou se trouve fixée sur le tambour de treuil.
4. Appareil de pelletage et de chargement, selon l'une quel- conque des revendications ci-devant, dans lequel la commande du moteur à l'intervention de l'arbre opératoire ou similaire est transmise au train d'engrenages épi cyclique par l'intermédiaire d'engrenages réduc- teurs.
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