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"Véhicule à chargement automatique"
La présente invention se rapporte à des véhicules à chargement automatique, plus particulièrement des véhicules du type à bourrage par l'avant, munis d'un élément de support de la charge, oscillant verticalement, et comprenant une pelle de chargeaient à l'avant qui se déverse dans une benne basculante recevant les matières, portée par le véhicule en avant de ce- lui-ci. '
La présente invention se propose de fournir : un véhicule à chargement automatique, ne néces- sitant qu'un minimum de hauteur libre, et dont le centre de gravité soit peu élevé ;
- un tel véhicule muni d'un élément de support de la charge oscillant verticalement, construit et disposé de façon que la benne basculante et l'élément de support de la
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charge oscillant verticalement ne se gênent pas l'un l'autre au moment du déversement ; - un tel véhicule du type à bourrage par l'avant dans lesquels l'effort de traction nécessaire pour le charge- ment est grandement réduit ; - un tel véhicule dans lequel le basculement est effectué à la fois à la hauteur voulue au-dessus du sol et à la distance voulue en avant du véhicule ; - un tel véhicule monté sur roues, dans lequel le poids de la charge tende à être réparti plus uniformément entre les jeux de roues ; - un tel véhicule, bien adapté pour franchir un terrain accidenté ;
- un tel véhicule qui soit de fabrication rela- tivement économique, d'une construction ramassée et solide, d'un fonctionnement rapide et efficace et d'une utilisation robuste et durable.
D'autres buts et avantages de la présente inven- tion deviendront apparents à la suite de la description qui va suivre, en liaison avec les dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est une vue en élévation latérale d'un véhicule à chargement automatique suivant la présente invention, représentant l'élément de support de la charge oscillant verticalement en position basse, et la pelle en traits pleins dans la position qu'elle occupe avant et pen- dant le début du chargement de la pelle, et en traits mixtee la position qu'elle occupe après qu'elle est chargée ;
la figure 2 est une vue semblable à la figure 1 main qui représente l'élément de support de la charge oscil-' lant verticalement en position haute, avec la position de la pelle avant qu'elle soit déchargée représentée en traits mixtes et la position de la pelle au moment où elle a été
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décmargée et après qu'elle a été déchargée représentée en traite pleins; i ¯ la figure est une vue semblable aux figures 1 et 2, maie représentant la benne recevant les matières en position de basculement ;
la figure est une vue latérale, partiellement en coupe, et dont certaines parties sont arrachées, de la partie avant du châssis d'un véhicule suivant la présente in- vent:.on, représentant la benne oscillante et le support de charge oscillant verticalement en position basse ; la figure 5 est une vue en plan de l'ensemble représenté dans la figure 4 ; la figure 6 est une vue en perspective 'le la ben- ne basculante de la présente invention ; la figure 7 est une vue en perspective le la partie avant du châssis de la présente invention ;
la figure 8 est une vue schématique représentant certaines relations mécaniques entre les parties principales du support de charge oscillant verticalement la figure 9 est une vue semblable à celle de la figure 8 mais représentant certaines relation** entre le sup- port de charge oscillant verticalement et la benne basculante oscillant verticalement; la figure 10 est une vue schématique représen- tant le mécanisme de basculement dans une position base* de la benne basculante ;
et la figure 11 est une vue semblable à celle de la figure 10, mais représentant les différente partie en pleine position de basculement et montrant certaines rela- tions entre les parties principales du mécanisme de bascu- lement. fin ae reportant maintenant avec plus de détails
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aux dessins, les grandes lignes de la présente invention sont visibles sur la première planche de dessins en comparant les figures 1, 2 et 3.
Comme on le voit en considérant ces figures, la présente invention comporte un véhicule à chargement auto- matique, représenté d'une façon générale par la référença 1; supporté par quatre roues 3 sur une surface plane 5 telle que le sol ou le plancher en béton d'un magasin, ou le plancher d'une mine ou une surface analogue. Le véhicule 1 comporte un châssis 7 constitué par une partie de châssis avant 9 et une partie de châssis arrière 11, les roues avant 3 étant montées sur la partie de châssis avant, et les roues arrière 3 étant montées sur la partie de châssis arrière et pouvant tourner autour d'axes horizontaux parallèles.
Les parties de châssis 9 et 11 sont réunies en un point intermédiaire sur la longueur du véhicule au moyen d'un joint pivotant 13 leur permettant de tourner l'un par rapport à l'autre autour d'un axe horizontal s'étendant dans la direc- tion du déplacement du véhicule. De préférence, l'axe du joint -pivotant 13 est situé dans le même plan que les axes des roues 3 mais leur est perpendiculaire, et il est placé à mi-chemin entre les roues de chaque paire de roues 3.
La partie arrière 11 du châssis porte un moteur 15 destiné à entraîner les roues arrière, il porte également un poste de commande 17 qui fait face vers l'avant, c'est-à- dire dans la direction du chargement, pendant le chargement.
Le poste 17 comporte le siège habituel et le valant de direc- tion, mais le siège peut pivoter et les commandes sont pré- vues en double de façon que l'opérateur puisse se tourner et faire face à l'autre côté pour mieux voir pendant le dépla- cement du véhicule. La partie avant du châssis 9 porte une caisse destinée à recevoir la matière et l'emmagasiner, com- portant une benne basculante 19 et un support de charge os- cillant verticalement 21. L'élément de support de charge 21
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comporte deux bras 23 montés sur la benne basculante 19 et pouvant être animés d'un mouvement vertical d'oscillation autour d'un axe horizontal. Les bras 23 portent une pelle de chargement avant 25 à leurs extrémités extérieures.
L'élément de support de charge oscillant verticalement est ainsi monté sur la bonne basculante 19 et se déplace avec elle, mais il peut également osciller verticalement par rapport à la benne basculante 19.
Les grandes lignes - de fonctionnement de l'ap- pareil sont indiquées à la suite sur les figures 1, 2 et 3.
Comme on le voit sur la figure 1, le véhicule se rapproche de la matière qui doit être chargée, sa pelle étant en posi- tion basse représentée en traits pleins à la figure 1. Le véhi- cule wet alors poussé vers l'avant de façon à charger la par- tie avant de la pelle sans effort de bourrage exagéré. Puis, le véhicule restant fixe, la pelle 25 est lancée vers l'avant et vers le haut depuis la position représentée en traits pleins sur la figure 1 à la position représentée en traits mixtes afin de compléter le chargement de la pelle. A partir de la position représentée en traits mixtes à la figure 1, la pelle et le support de charge oscillant verticalement sont alors basculés vers le haut jusqu'à la position de la pelle rspré- sentée en traits mixtes à la figure 2.
La pelle est alors bas- culée vers la position représentée en traits pleins à la fi- gure 2, après quoi la pelle 25 se déverse dans la benne bas- culante 19. Le support de charge oscillant verticalement re- tourna alors à sa position basse et l'opération de changement est répétée autant de fois qu'il est nécessaire jusqu'. ce que la benne basculante contienne la charge désirée, après quoi le véhicule peut être emmené depuis le poste de chargement jusqu'au poste de déversement. Quand la matière contenue dans la benne basculante est arrivée à sa destination, la bnne
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basculante peut être basculée vers l'avant et vers le haut comme représenté à la figure 3 pour se décharger.
Le support de charge oscillant verticalement est alors en position levée par rapport à la benne basculante et oscille avec elle pendant le mouvement de basculement de la benne de façon à ne présenter aucune gêne pour la matière qui est déchargée de la benne bas- culante.
En se reportant maintenant avec plus de détails à la construction du véhicule, la partie avant du châssis 9, bien visible dans les figures 4 et 7, comporte un élément de base arrière 31,horizontal et transversal qui sert de lo- gement à une partie du joint pivotant 13, dans sa partie mé- diane et dont les extrémités se terminent par des bras 33 'étendant vers l'avant et vers le bas et présentant des sur- faces supérieures 34 inclinées vers l'avant et vers le bas. Les bras 33 se terminent à leurs extrémités inférieures suivant une pièce transversale 35 qui les relie d'une façon rigide.
Deux bras 37 écartés l'un de l'autre d'une distance considéra- blement moindre que celle qui sépare les bras 33, s'étendent vers l'avant et vers le haut à partir du côté avant supérieur de la pièce transversale 35. Plus près de leurs extrémités libres que de leurs extrémités arrière, les bras 37 portent un essieu de roue 39 qui s'étend entre les parties les plus hautes des bras 37 et qui les relie d'une façon rigide. L'es- sieu 39 est ainsi un tirant qui rend les bras 37 solidaires d'un partie du châssis formant un cadre rigide de caisse. Les extrémités de l'essieu 39 s'étendent vers l'extérieur au-delà des bras 37 eur chaque côté afin de pouvoir y monter les roues avant 3, chaque roue étant montée sur une extrémité de l'es- sieu 39.
Au-delà, de l'essieu 39 les bras 37 se continuent par des extrémités qui s'étendent vers lé bas et vers l'avant 41, et qui se terminent à un niveau placé un peu en-dessous de l'essieu 39, par des ouvertures 43 destinées à recevoir des
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axes de pivotement sur lesquels la benne oscillante est mon- tée et qui lui permettent de se déplacer d'un mouvement cs- cillant vertical sur les bras 37 et par rapport à eux.
La partie avant du châssis 9 est creuse, non seulement pour réduire son poids sans diminuer beaucoup sa solidité, mais aussi pour ménager un logement pour les canalisations hydrauliques qui actionnent les mécanismes qui vont être décrits ci-dessous.
La benne basculante 19, représentée en parti- culier sur les figures 4, 5 et 6, comprend une partie de caisse relativement large 45 à l'arrière de la benne bascu- lante et une partie de caisse relativement étroite 47 à l'a- vent de la benne basculante, l'avant de la benne basculante étant du côté droit sur les figures 4 et 5 et du côté gauche sur la figure 6.
La benne basculante 19 est caractérisée par une paire de creux 49 de roues, sur chaque côté de la partie de caisse étroite 47 à l'avant de la benne basculante, une roue avant 3 étant placée dans chaque creux 49, comme on le voit peut eire le misut sur le figure @. La balisât ion de creux 49 de roues, en combinaison avec de larges parties de caisses 55 à l'arrière, contribue grandement à abaisser le centre de gravité du véhicule chargé. !
La benne basculante 19 est fermée à l'arrière par une paroi arrière 51 qui s'étend depuis son bord supérieur au point le plus haut de la benne basculante. vers l'avant et vers le bas, jusqu'à son arête inférieure au point le plus bas de la benne basculante, comme on peut mieux le voir sur la figure 4.
Un fond 53 s'étend vers l'avant à partir du bas de la paroi arrière 51 et présente une partie arrière 55 relativement large qui forme un.) partie du fond de la partie large de la caisse 45.et une partie avant 57 relativement étroite entre les creux 49; qui forme le fond de la partie
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de caisse relativement étroite 47. La partie avant 57 se termine à l'avant par un rebord tourne vers l'avant 59. Le fond 53 est incline vers l'avant et vers le haut depuis la paroi arrière jusqu'au rebord 59.
La benne basculante 19 présente également des parois latérales comportant des parties de paroi latérale relativement écartées 61 limitant la partie de benne large 45 et des partiez latérales relativement rapprochées 63 en-. tre les creux 49. Des capots courbes 65 recouvrent les creux de roues 49 et relient les parties de paroi 61 et 63 de cha- que cote de la benne basculante 19. Les parties de paroi re- lativement écartées 61 se terminent vers le haut par des bords supérieurs 67 qui sont horizontaux quand la benne bas- culante est en sa position basse comme représenté sur la fi- gure 4.
Les parois latérales largement écartées 61, les pa- rois latérales rapprochées 63 et les capots courbée 65 se terminent sur l'avant par des bords arant 69 qui sont inclinés vers l'avant et vers le bas comme représenté sur la figure 4.
Bas censées 7' sent fixées aux pasties sant des bords latéraux inférieurs de la partie avant relativement étroite 57, à peu près dans les plana verticaux des parties de paroi latérale rapprochées 63. Les parties avant inférieures des consoles 7t sont munies d'ouvertures 73 alignées, desti- nées à recevoir des axes de pivot passant à travers ces ou- vertures 73 sur la benne basculante et 43 sur le châssis os- cillant pour relier la benne basculante 19 et la partie de châssis avant 9. l'essieu de roue 39 est placé aussi haut que possible dans la fourche formée par le fond 53 et les consoles 71, et le fond 53 et les consoles 71 s'étendent à une certaine distance à peu près en diagonale vers le bas, sur chaque coté de l'essieu de roue 39.
Fixé sur lea eûtes et 4 l'arrière de la benne
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basculante 19 se trouve un étrier 75 en forme d'U présentant des bras ou tampons de poussée 77 vers l'avait et vers le bas, qui sont reliés à leurs extrémités arrière par des élé- ments 79 de support de poussée, horizontaux et verticaux qui s'étendent transversalement et sont fixés à la paroi ar- rière 51 de la benne basculante 19.
Les dessous des bras 77 présentent des surfaces inclinées vers le bas et vers l'avant qui ont de grandes surfaces de contact avec les surfaces supé- ; rieures 34 des bras 33 de la partie de châssis avant 9, ce qui a pour effet qu'au moins la partie arrière de la benne bas- culante 19 repose sur la partie avant de châssis 9 au moyen de ces surfaces placées diagonalement des bras 33 et 77 qui sont en contact. Les éléments de support de poussée arrières 79 ent également des surfaces horizontales et verticales en con- tact avec lotit surfaces respectives horizontales et verticales de l'élément de base 31 de la partie de châssis avant 9 quand la benne basculante est en position basse, comme représenté sur la figure 4.
Les bras 77 se terminent vers le bas par des oreilles 81, percées d'ouvertures 83 placées en dessous du plan du fond 53. destinées à recevoir des axes de pivot au moyen desquels les bras 23 de l'élément de support de charge oscillant verticalement 21 sont montés sur la benne bascu- lante 19 pour leur permettre un mouvement d'oscillation ver- ticale autour d'un axe horizontal parallèle à l'axe du mou- vement d'oscillation verticale de la benne basculante 19. Il faut noter que l'étrier 75 a ainsides zones importantes de contact avec la partie de châssis avant 9.
Les bras 23 de l'élément de support de charge oscillant verticalement 21 présentent des parties principales arrière 65 qui sont droites et à peu près horizontales à leur
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position basse comme représenté sur la figure 1. Aux extré- mités externes des parties principales 85, une traverse 87 S'étend entre les bras 23 et les relie rigidement de chaque cote de la benne basculante 19. La traverse 87 forme ainsi un tirant qui rend les bras 23 solidaires d'une façon rigide en un support de charge oscillant verticalement.
Les bras 23 présentent des parties 89 dirigées vers le haut, au-dessus de la traverse 87, et ces parties dirigées vers le haut 89, à leur tour, se terminent vers l'extérieur, suivant des parties hori- sontales dirigées vers l'avant 91, qui sont munies à leurs extrémités avant d'ouvertures alignées 93 destinées à recevoir des -,- axes de pivot au moyen desquels la pelle 25 est montée sur les extrémités extérieures des bras ?3 afin de recevoir un mouvement oscillant vertical autour d'un axe horizontal par rapport aux bras 23.
La pelle 25.a une paroi arrière 95 qui est dis- posée verticalement quand le support de charge oscillant ver- ticalement est à sa position basse, représentée sur la figure 4. La paroi arrière 95 se termine vers le haut par un rebord 97 qui est placé au-dessus et en arrière du pivot de la pelle sur les bras. Cependant, le pivot de la pelle eut également dans une partie supérieure arrière de la pelle. La pelle pré- sente également un fond 99 qui est horizontal dans la position de laf igure 4 et qui se termine à l'avant par un bord denté permettant de creuser* La paroi arrière 95 et le fond 99 sont reliés par des parois latérales 100.
Dans le but de recevoir le montage pivotant de l'auget 25 sur les bras 23, une plaque 101, d'une forme à peu près triangulaire, est fixée au coté interne de chaque paroi latérale 100, avec le bord inférieur horizontal de la plaque 101 relié à la paroi latérale 100, et le restant de la plaque 101 n'écartant vers le haut à partir de la paroi latérale 100
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de façon que les plaques 101 convergent vers le haut, dans la position basse de la pelle représentée dans les figurée 4 et 5. De cette façon la largeur du bas de la paroi arrière 95 est plus grande que la largeur du haut de la paroi arrière 95.
Une autre plaque 102 s'écarte vers l'arrière et vers l'exté- rieur à partir de la plaque 100. la partie avant 91 du bras
23 est disposée entre la paroi latérale 100 et la plaque 102 et l'axe de pivot du pivot est porté à la fois par ces deux éléments. Les bras 23, et en fait tout le mécanisme sur les cotés externes des roues avant 3 sont ainsi protégés de tout dégât par les parties relativement plus larges de la pelle, car le mécanisme faisant fonctionner le support de charge os- cillant verticalement est en fait masqué depuis l'avant par la pelle. De plus, l'ensemble des éléments 10C, 101 et 102 assure un support solide pour les axes de pivctement qui sup- portent en grande partie la pelle.
Il est ainsi important de noter Que les montages de pivotement de la pelle 25 sur les bras 23 so trouvent en avant de la paroi arrière 95, en-dessous du retord supérieur 97, au-dessus du fond 99 et entre les plaques 102.
En plus du fait qu' il masque le mécanisme du fonctionnement l'ensemble de la paroi latérale 100 et de* plaques 101 et 102 remplit une fonction au moins aussi im- portante quand la pelle se trouve en position haute, telle que représentée en traits pleins dans la figure 2, eu* dans cette position levée les plaques 101 convergent vers le bas pour diriger la matière tombant de la pelle vers le centre de la benne 19 destinée à recevoir cette matière. Le mouve- ment oscillant vertical des bras 23 fait tourner la peile 25 suivant un angle de 900 entre la position en traits .pleine de la figure 1 et :la position en traits mixtes de la figure
2. De plus, la pelle 29 peut tourner encore de 90 par
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rapport aux braer 23.
Il en résulte que la pelle 25 tourne de 1800 par rapport au véhicule pendant son mouvement de chargement, de telle sorte que les plaques 101 sont inter- verties et leur convergence inversée.
Par suite, les plaques 1101 et 102 remplissent une double fonction 1 Dans la position en traits pleins de la figure 1 elles aident à masquer le mécanisme de fonction- nement, mais dans la position en traits pleins de la figure 2 elles dirigent la matière vers le centre de la benne 19. En agissant comme un entonnoir, non seulement la pelle empêche la matière de se répandre sur les cotes de la benne 19, mais aussi cela permet d'utiliser une pelle plus large que la benne 19 et d'augmenter la capacité de la pelle, comme on le voit sur la figure 5.
Des dispositifs sont prévue pour faire osciller verticalement la pelle 25 autour de son axe de pivotement par rapport aux bras 23 ; ils comprennent un vérin hydraulique 103 monté en-dessous de chaque bras 23 et agissant entre un point situé en-dessous du bras, et un point sur la pelle à une certaine distance en-dessous do l'axa de pivotement de la pelle sur les bras 23. Plus précisément, chaque vérin 103 comprend un cylindre 105 monté de façon à pouvoir avoir un mouvement oscillant vertical autour d'un axe horizontal à son extrémité arrière sur les pattes 107 qui sont suspendues aux bras 23 vers l'arrière de ces bras.
Un ensemble de piston et de tige de piston 109 se déplace dans le cylindre 105 et est relié à son extrémité avant aux pattes 111 qui sont fi- %des à la paroi arrière 95 aux extrémités externes inférieures de -la pelle 25. Les axes de pivotement des vérins 103 sur la pelle, comme les axes de pivotement des bras 23, sont pro- tégés de l'avant par la pelle.
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Des conduites de fluide flexibles (non représen- tées) relient les deux extrémités du cylindre 105 à un sys- tème moteur hydraulique classique (non représenté) comprenant une pompe entraînée par le moteur 15, un réservoir de fluide et un distributeur approprié pouvant être actionné depuis le poste de l'opérateur pour diriger à volonté --le fluide soua pression vers l'une ou l'autre des extrémités du cylindre 105 ou l'en faire partir. La manipulation du fluide du système hydraulique de la présente invention est classique et n'a pas besoin d'être décrite en détail.
Qu'il suffise de dire que pour déplacer la pelle depuis la position en traits pleins de la figure 1 à la position en traits mixtes, ou depuis la posi- tion en traits mixtes à la position en traits pleins de la fi- gure 2, le fluide sous pression est admis sur le côté du pis- ton qui est opposé à la pelle et le fluide sort du cylindre du même coté du piston que la pelle. Si on le désire, le fluide sous pression peut également être dirigé à l'autre extrémité du cylindre pour déplacer la pelle depuis la posi- tion en traits pleins de la figure 2, à la position en traits mixtes, à la fin du mouvement de chargement du support de charge oscillant verticalement.
Quand la pelle a été chargée en faisant fonc- tionner le vérin hydraulique 103, le support de charge os- cillant verticalement est alors basculé vers le haut et prend la position en traits pleins représentée sur la figure 2, la pelle étant d'abord amenée à la position en traits mixtes de la figure 2 puis à la position en traits pleins de la même figure 2, dans le but de déposer la matière plus loin, sur l'arrière de la benne basculante. Ce mouvement d'oscillation verticale des bras 23 est réalisé par le fonctionnement des vérins hydrauliques 113 entraînés par le système hydraulique décrit plus haut et placés sur chacun des bras 23, chacun
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d'eux comprenant un cylindre 115 pivotant autour d'un axe horizontal eur les pattes 117 des bras 77 de,1'Strier 75 sur la benne basculante 19.
Un ensemble de piston et de tige de piston 119 se déplace dans le cylindre 115 et est fixé sur le bras 23 et agit sur lui à la jonction de la partie
89 s'étendant vers le haut et de la partie horizontale 91 du bras 23 à travers des chapes 121 en ce point, auquel l'en- semble de piston et de tige de piston 119 est relié au moyen d'un pivot pour effectuer un mouvement relatif d'oscillation verticale.
Après que la benne basculante 19 a été remplie par des balancements répétés du support de charge oscillant verticalement 21, le véhicule va depuis le poste de charge- ment au poste de déversement* Le déversement est effectué en faisant basculer la benne basculante 19 vers le haut et vers l'avant autour de son montage de pivotement sur les extré- mités 21 avant,tournées vers le bas, de la partie de châs- ais avant 9.
Cette extrémité est munie de deux vérins hydrau- liques 123 qui peuvent, si on le désire être du type à cylin- dres multiples, de façon à pouvoir s'allonger suffisamment et; de cette façon, peuvent comporter des cylindres télescopiques concentriques 125 montés à leurs extrémités arrière de façon à pouvoir avoir un mouvement d'oscillation verticale autour d'axes horizontaux portés par les chapes 127 supportées par une partie avant de l'élément transversal 35 de la partie avant de châssis 9, entre les bras 33 de celle-ci, comme on peut le voir sur les figures 4 et 7.
Un ensemble de piston et de tige de piston 129 actionné par le vérin hydraulique 123 est relié à non extrémité avant à des chapes 131 fixées sur le dessous de la benne basculante 19 de façon à pouvoir avoir un mouvement vertical oscillant par rapport à elle.
Le fluide sous pression provenant du système hydraulique dé-
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orit plus haut est fourni à au moins un des côtés du piston du vérin hydraulique 123 écarta dela benne basculante de façon à lever la benne basculante jusqu'à la position com- plète de déversement représentée sur la.figure 3, selon la- quelle le centre de gravité de la cenne basculante vide est placé en-avant de l'axe du mouvement d'oscillation de la benne basculante.
Dans le but d'arrêter le mouvement vers l'avant de la benne basculante 119 au-dessus du centre, et pour commencer à la faire retourner à sa position basse, un vérin hydraulique supplémentaire 133 est placé entre la partie de châssis avant et la benne basculante ; il comprend un cylin- dre 135 monté de façon à pouvoir pivoter et avoir un mouvement d'oscillation verticale autour d'un axe horizontal placé an voisinage de son extrémité arrière sur des pattes 137 placées sur une partie arrière de l'élément transversal 35 à mi- chemin entre les bras 33 sur la partie avant de châssis 9, com- me on peut le voir sur les figures 4 et 7.
Un. ensemble de pis- ton et de tige de piston 139 se déplace dans le cylindre 135 et agit sur le dessous de la benne basculante 19 au moyen dos pattes 141 par lesquelles la tige de piston est reliée à la benne basculante pour lui imprimer un mouvement relatif d'es- cillation verticale autour d'un axe horizontal.
Le fluide nous pression provenant du système hydraulique décrit plus haut est fourni sur le même cote du piston du vérin 133 que la benne basculante 19, de façon à amortir au moins la dernier partie du mouvement de basculement vers l'avant de la benne basculante 19 au-dessus du centre, et pour commencer à la faire retourner depuis sa position complètement renversée, de la figure 3 au-dessus du centre jusqu'au point où le cy- lindre 125 peut prendre la suite pour faire retourner la - benne basculante 19 à ss position la plus basse, cornée repré-
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sente sur la figure 1, après quoi l'opération de chargement peut être répétée.
Il apparaîtra maintenant qu'il existe treize axes horizontaux permettant le mouvement d'oscillation ver- ticale des différentes parties de l'ensemble de la présente invention les uns par rapport aux autres, et que lee relations essentielles de fonctionnement de la présente invention peu- vent être exprimées en définissant la position et le mouve- ment de ces axes les uns par rapport aux autres et par rap- port à l'ensemble da la structure de la. présente invention.
Ces treize axes sont indiqués ci-après
Axe 201, l'axe autour duquel les roues avant 3 tournent sur l'essieu 39.
Axe 203, l'axe du mouvement d'oscillation ver- ticale de la benne basculante 19 et également l'axe des ou- vertures 43 et 73.
Axe 205, l'axe du mouvement d'oscillation verti- cale du support de charge oscillant verticalement 21, et
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.8..:1..111.11.11 l'axe dee ouvertures 8?.
Axe 207, l'axe du mouvement d'oscillation verti- cale de la pelle 25 par rapport aux bras 23 et également l'axe dee ouvertures 93.
Axe 209, sur lequel se trouvent les points d'ar- ticulation entre les vérins hydrauliques 103 et la pelle 25 sur les pattes 111.
Axe 211, sur lequel se trouvent les pointa d'ar- ticulation entre les vérins hydrauliques 103 et les bras 23 sur les pattes 107.
Axe 213, sur lequel se trouvent les points d'ar- ticulation entre les vérins hydrauliques 113 et les bras 23 sur les pattes 121.
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Axe 215, sur lequel se trouvent les points d'ar- ticulation entre le carcan 75 et les vérins hydrauliques 113 sur les pattes 117.
Axe 217, sur lequel se trouvent les pointa d'ar- ticulation entre les vérins hydrauliques 123 et la benne bas- culante 19 sur les pattes 131, comme on peut le voir sur les figures 4, 10 et 11.
Axe 219, sur lequel se trouvent les points d'ar- ticulation enta: la partie avant 9 du châssis et les vérins 123 sur les pattes 127.
Axe 221, sur lequel se trouvent le point d'arti- culation entre le vérin hydraulique 133 et la benne bascu- lante 19 sur les pattes 141.
Axe 223, sur lequel se trouve le point d'arti- culation entre le vérin hydraulique 133 et la partie avant de chassie 9 sur les pattes 137.
Ax25, l'axe autour duquel les parties de châs- sis avant et arrière, 9 et 11, pivotent l'une par rapport à l'autre et qui s'étend longitudinalement dans la direction du mouvement du véhicule.
Tous ces axes sont normalement horizontaux. Les axes 201 à 223 sont tous parallèles entre eux. Les axes 203-225 sont tous des axes des mouvements d'oscillation ver- ticale de certaines parties du véhicule par rapport à d'autres parties.
En s'occupant maintenant de l'importance de ces axes, et d'abord en ce qui concerne l'axe 201, l'.ixe des roues, on notera que la plus grande partie de la benne bas- culante 19 se trouve à l'arrière du plan vertical qui passe par cet axeß particulièrement à la partie élargie de la ben- ne basculante. Ceci permet d'assurer qu'une grande partie du poids de la benne basculante chargée sera portée par les
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roues arrière aussi bien que par les roues avant. Une répar- tition uniforme de la charge entre les différentes roues rend possible l'utilisation de pneus d'une dimension minimum.
Il faut également noter qu'une partie de la benne basculante 19 se trouve à un niveau plus bas que le plan horizontal passant par l'axe 201, de sorte que le cen- tre de gravité de la benne basculante chargée est aussi bas que possible. Le plancher de la benne basculante 19 s'étend ainsi depuis une partie arrière la plus basse, bien en- dessous de l'axo 201, jusqu'à une partie supérieure avant au- dessus de l'axe 201, l'axe 201 étant placé aussi près que possible du plancher que cela est compatible avec la construc- tion du véhicule.
Il faut noter particulièrement que l'axe 203, qui est l'axe de la benne basculante, se trouve en-dessous et en avant de l'axe 201. En plaçant l'axe 203 en-dessous et en avant de l'axe 201 on peut assurer qu'au moment du mouvement de basculement le rebord avant de la benne basculante se dé- placera vers l'avant aussi bien que vers le bas, sur une dis- tance telle que la matière déversée sera à l'écart des roues, et qu'en môme temps la matière sera déversée d'une hauteur suffisante pour que les parois ou parties basses qui risque- raient de retenir de la matière soient libérées.
Pour déver- ser la matière suffisamment loin vers l'avant et à une hau- teur suffisante, on pourrait déplacer l'axe 203 vers l'avant, ou vers l'avant et vers le haut, mais déplacer l'axe 203 vers l'avant nécessiterait d'allonger les bras de la pelle, et ceci à non tour obligerait à faire basculer la pelle plus haut pour charger la benne basculante, ce qui à son tour né- cessiterait d'augmenter la hauteur libre nécessaire pour le fonctionnement du véhicule. Déplacer l'axe 203 vers l'avant augmenterait également la hauteur à laquelle la benne bascu-
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lante 19 est levée au moment du basculement, ce qui augmen- terait encore la hauteur libre nécessaire.
Déplacer l'axe 203 vers l'avant et vers le haut augmenterait encore la hauteur à laquelle la benne basculante 19 oscille pendant le déverse- ment.
L'axe 205, autour duquel les bras 23 oscillent, est placé aussi bas que possible, en dessous de l'axe 201, et de préférence aussi en dessous de l'axe 203 comme on peut le voir sur la figure 4. L'axe 203 ne doit pas être trop bas de crainte que le rebord avant de la benne basculante soit placé trop bas au moment de la position de complet déverse- ment, mais autrement, plus l'axe 205 est bas mieux cela vaut, car plus l'axe 205 est bas moins la pelle 25 a besoin d'être levée au-dessus de la benne basculante 19 et moindre est l'espace libre nécessaire au-dessus du véhicule pendant le chargement. En même temps, l'axe 205 doit être aussi près que possible des roues 3.
Il est préférable que l'axe 205 ne passe pas à travers les roues 3, mais passe plutôt inmédiatement derrière elles, de façon que les pattes 81 qui entourent l'axe 205 ne gênent pas quand il est nécessaire de changer les pneus. D'autre part. l'axe 205 doit être assi près que possible de la traverse 87 de façon à maintenir la longueur des bras 23 aussi courte que possible, et par la de réduira la hauteur à laquelle la pello 25 se trouve dans sa position levée et réduire en même temps la hauteur libre nécessaire.
Il s'ensuit que l'axe 205 et la traverse 87 devraient se trouver écartés d'une distance seulement un tout petit peu plus grande que le diamètre des pneus avant 3. De cette façon l'axe 205 et la pelle 25 se trouvent sur les côtés opposée de l'axe 201 dans la position basse du support de charge os- cillant verticalement 21. Au contraire, cependant, l'axe 203 devrait passer à travers les roues, et dans ce but, le dispo-
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sitif qui assemble la benne oscillante 19 sur la partie avant de châssis 9, pour lui donner un mouvement d'oscillation ver- ticale autour de l'axe 203, est placé entre les roues.
On observera également que les axes 203 et 205 se trouvent sur les cotes opposés d'un plan vertical compre- nant l'axe 201, et que tous les axes 201, 203 et 205 sont disposés en dessous du fond 53 de la benne basculante 19,
En examinant maintenant l'action du support de charge oscillant verticalement et son action en liaison avec le reste du véhicule, particulièrement dans ses positions bas- ses mais aussi dans ses positions hautes, on notera que l'axe
207 se trouve tout près du dessus de la pelle 25, mais que l'axe 209 se trouve à une certaine distance en dessous de l'axe
207.
Cette disposition rend possible la réalisation de l'action de chargement désirée, représentée entre les positions en traits pleins et en traits mixtes de la figure 1, dans la- quelle l'axe 207 peut être maintenu fixe et la pelle peut être chargée, au moins en partie, en la balançant vers l'avant et vers le haut dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, comme on peut le voir dans la figure 1. Cette action de char- gement est tout-à-fait importante, car elle permet de réduire considérablement les efforts de traction nécessaires pour charger la pelle. Au lieu de ne compter que sur un chargement par bourrage, le véhicule peut, au moins dans une certaine mesure, être maintenu immobile et on peut faire fonctionner le vérin hydraulique 103 pour réaliser l'effet de chargement de la figure 1.
De cette façon, la première partie de l'opé- ration de chargement de la pelle peut être réalisée par bour- rage, et quand l'effort de bourrage devient par trop grand, le véhicule peut être arrêté et la dernière partie de l'opéra- tion de chargement de la pelle peut être effectuée en mani- pulant la pelle elle-mêlme autour de l'axe 207.
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Le mode de chargement décrit ci-dessus agit également en liaison avec la largeur de la pelle décrite déjà plus tôt en liaison avec les plaques convergentes 101, car la pelle étant large protège le mécanisme qui rend pos- sible ce mode de chargement, tandis que pendant le même temps la largeur de la pelle augmente l'effort de chargement de telle façon que le mode de chargement décrit ci-dessus, d'a- bord par bourrage puis par balancement de la pelle par rap- port aux bras fixes, devient particulièrement avantageux.
Il ressort également de la figure 4 que lorsque le support de charge oscillant verticalement se trouve en position basse, les axes 207 et 209 sont disposés sur les cotée opposés d'un plan vertical parallèle à ces deux axes 'et passant à travers la traverse 87. On notera également qae les axes 207 et 109 se trouvent sur les côtés opposés d'un plan qui comprend l'axe 203, et qui passe à travers la traverse
87. La paroi arrière 95 de la pelle est placée entre l'axe
207 et la traverse 87, et le rebord supérieur 97 de l'arriéra de la pelle se trouve au-dessus de l'axe 207. L'autre axe du vérin hydraulique 103, l'axe 211, comme l'axe 209, se trouve en dessous d'un plan comportant l'axe 205 et rasant à travers la traverse 87.
Cette relation des axes 207, 209 et 211 l'un par rapport à l'autre et par rapport aux autres parties de la structure, et particulièrement par rapport à la traverse
87, produit un certain nombre de résultats nouveaux et utiles.
En plus de l'action de chargement de la pelle de la figure 1 décrite plus haut, l'emplacement de l'axe 209, ainsi que l'emplacement de l'axe 211, permet au vérin hydraulique 103 de prendre la position en traita pleins de la figure 2 nana être gêné par la traverse 87. L'emplacement de l'axe 209 à une certaine distance eur l'arrière de l'axe 207 et même
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à l'arrière de la traverse 87, assure que le bras de levier autour de l'axe 207, c'est-à-dire la distance entre l'axe 207 et l'axe du vérin 103, sera aussi grande que possible pendant la plus grande durée possible avant que l'axe 209 ne se lève d'une façon appréciable par rapport à l'axe 207 dans son mou- vement en sens inverse des aiguilles d'une montre autour de l'axe 207, en observant la figure 4.
L'emplacement de l'axe 207 en avant de la traverse 87 évite que la pelle et la tra- verse ne viennent en contact, et l'emplacement de l'axe 207 au-dessus et en avant de la t raverse 87 assure que le rebord 97 de la pelle viendra en contact avec la traverse 87 en ser- vant par là d'arrêt pour empêcher la pelle de continuer son mouvement de balancement vertical par rapport aux bras 23 quand elle a atteint la position représentée en traits pleins sur la figure 2.
La relation entre l'axe 207, le rebord 97 et la traverse 87 assure également que le rebord 97 se trouvera au- dessus de la traverse 87 dans la position de déversement de la pelle, comme sur la figure 2, de façon que la traverse 87 ne se trouve pas sur le chemin de la matière qui est déchargée depuis la pelle dans la benne basculante. La position des axes 209 et 211 permet également de monter les vérins hydrauliques 103 directement en dessous des bras 23, de façon que le véhi- cule puisse être aussi étroit que possible et que le vérin 103 puisse avancer derrière la pelle 25 sans qu'il soit né- cessaire/d'avoir une pelle 25 excessivement large.
L'emplacement des axes 213 et 215. les axes d'articulation du vérin hydraulique 113, a également de l'im- portance. L'axe 215 est placé à une certaine distance du plan commun aux axes 205 et 213, non seulement pour aider mécani- quement le vérin hydraulique 113 à lever le support de charge oscillant verticalement, mais également pour empêcher tout mouvement de balancement vertical du support de charge autour
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de l'axe 205 pendant -le mouvement de chargement de la figure
1, le vérin 113 servant alors de jambe de force en compres- sion, ainsi qu'il en sera discuté avec plus de détails ci- dessous.
L'emplacement des axes 205 et 215 passant à tra- vers des parties de l'étrier 75 est également tout-à-fait importante, car elle assure que les efforts qui s'exercent durant le chargement et la levée du support de charge oscil- lant verticalement sont appliqués non à la benne basculante mais plutôt à l'étrier 75, et transmis depuis l'étrier 75 directement à la partie de châssis avant 9.
Pa.r suite de cette construction, le support de charge oscillant vertica- lement peut être monté sur la benne basculante sans qu'il soit nécessaire de renforcer d'une façon importante la benne basculante pour le recevoir, en donnant à la benne basculante un support pour la soutenir en position basse de telle sorte que le support de charge oscillant verticalement soit mont' non Sur la benne basculante mais plutôt sur ce support. En même temps, le support est porté par la benne basculante au moment de son mouvement vertical de balancement, de façon que le support de charge oscillant verticalement se balance avec la benne basculante pour sortir du chemin de la matière qui est déversée, mais n'exerce pas un effort important sur la benne basculante.
En liaison avec cette dernière caractéristique, il est important d'observer que les limites supérieure et inférieure de contact entre l'étrier 75 et la partie avant de châssis 9 se trouvent sur les côtés opposés du plan hori- zontal qui comprend l'axa 205.
Il est également important de noter que les éléments support de poussée 79 de l'étrier 75 sont très voisins, et dans la Egalisation représentée ils coupent le plan commun aux axes 205 et 211, comme on peut le voir sur la figure 4. L'importance de cette der- nière relation réside dans le fait que les efforts 'de charge-
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ment qui s'exercent sur les bras 23 par les vérins hydrau- liques 103 sont appliqués sur l'axe 211et de là sont trans- mis à la benne basculante par l'axe 205,
de telle sorte que le plan effectif d'application de ces forces est le plar com- mun aux axes 205 et 211.Bien que les forces exercées par la benne basculante sur la partie avant du châssis soientpap- pliquées tout le long des surfaces de contact mutuel, depuis le dessous de l'axe 205 jusqu'au-dessus de l'élément de base 31.les éléments de support de poussée 79, servent mieux à transmettre les forces appliquées d'une façon générale hori- zontalement, parce qu'ils ont des surfaces verticales en con- tact avec les surfaces verticales avant de l'élément de base 31 de la partie de châssis avant 9.
En conséquence, l'empla- cement des éléments de support de poussée 79 de l'étrier 75 au voisinage etde préférence sur le plus, commun aux axes 205 et 211 sert à transmettre ces forces directement sur la partie avant de châssis.
On se rendra compte qu'il existe encore d ' au- trou relations entre les divers axes, et les relations déjà décrites seront mieux comprises en se reportant aux figures 8 et 9 des dessins, Sur les figurée 8 et 9 le vérin hydrau- lique 103 est indiqué comme une liaison extensible et les autres parties de la structure reliant les divers axes ap- propriés sont indiquée par des traite forts comme des liai- sons rigides.
Sur la figure 8 la réaction de la charge sous l'action de la pelle est en grande partie appliquée sur l'axe 209 dans une direction indiquée par la flèche en pointillés concentrique à l'axe 207. Cette force est transmise suivant deux directions à partir de l'axe 2u9, c'est-à-dire vers l'axe 211 et vers l'axe 207. La partie qui est dirigée vers l'axe 207 tend à faire tourner l'axe 207 dans le sens inverse
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des aiguilles d'une montre autour de l'axe 205; en obser- vant la figure 8.
Cependant, l'axe 213 est fixé rigidement par rapport à l'axe 207, car ils passent tous les deux à travers le bras 23 et dans la position des éléments repré- sentés sur la figure 8, les axes 213 et 215 sont fixés rigi- dement l'un par rapport à l'autre, car le vérin hydraulique
113 agit comme une liaison incompressible dans cette position.
De.plus, les axes 205 et 215 sont fixés rigidement l'un par rapport à l'autre. II s'ensuit que l'axe 207 ne peut se dépla cer dans le sens inverse des aiguilles d'une montre par rap- port à l'axe 205 sous l'action de la force exercée sur l'axe
209 dans la direction de la flèche en pointillé.
En conséquence, le diagramme de la figure 8 se modifie pour devenir le diagramme de la figure 9, et les éléments qui étaient en liaison avec l'axe 207 sont supprimés parce que cet axe 207 est fixe durant le chargement de la pelle. A la place, une autre liaison partant de l'axe 205 est représentée, elle s'étend vers le haut et au-dessus de 1.'axe des roues 201 et ensuite vers le bas jusqu'à l'axe 203 de la benne basculante. Cette liaison représente une relation rigi- de entre les axes 203 et 205. Comme on le voit sur la figure-.
9, l'axe 203 est maintenant le point fixe autour duquel la liaison peut tourner, l'axe 209 est le point d'application de la force, et les axes 205 et 211 sont des points d'arti- culation intermédiaires. Comme il apparaît maintenant, quand on applique une force sur l'axe 209 pendant le mouvement de chargement de la pelle de la figure 1, l'axe 205 tend à se déplacer dans les-ens des aiguilles d'une montre autour de l'axe 203. Bien entendu, à ce moment-là il ne se déplace pas de cette façon, car la benne basculante est suffisam- ment lourde pour l'en empêcher.
Au lieu de cela, une force s'exerce dans une direction partant de l'axe 211 vers l'axe
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205, et cette force a une composante vers le haut importante et une composante tangentielle importante également au lieu décrit par l'axe 205 autour de l'axe 203 comme centre, et cette composante vers le -haut de la force'tend à équilibrer une partie du poids de la benne basculante.
Il en résulte que cette partie de l'effort de chargement qui ne passe pas directement de l'arrière à la partie de châssis avant 9 tend à être supportée par la benne basculante de la façon où la benne basculante est le plus capable de la supporter, à savoir comme une force opposée aux forces exercées sur les parties- inférieures de la benne basculante par le poids des parties supérieures et par le contenu de la benne basculante.
On se rend compte maintenant de l'importance qu'il y a à disposer l'axe 203 au-dessus du plan des axes des vérins 103, c'est-à- dire au-dessus du plan défini par les axes 209 et 211, car c'est de cette façon que la force de levée mentionnée ci- dessus s'exerce eur la benne basculante. les positions des axes 217, 219, 221 et 223 sont particulièrement importantes les unes par rapport aux autres et par rapport à la position de l'axe 203, et leurs positions sont également importantes par rapport à le% position de l'axe 201. Les relations de ces axes entre eux et avec la structure de la présente invention sont mieux représentés sur les figures 10 et11.
Les axes 217 et 221, qui marquent les points où les vérins respectifs 123 et 133 agissent res- pectivement sur la benne basculante 19, sont aussi haut et aussi loin sur l'avant que possible sans venir en contact avec l'essieu 39 qui marque l'axe 201, et l'axe 217 est plus loin de l'axe 203 que ne l'est l'axe 221. De cette façon, en position basse, les axes des vérins 123 de la benne bascu- lante représentée sur la figure 10 font le plus grand angle possible avec le plan qui comprend les axes 203 et 217. Dans
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le marne but, l'axe 219 est beaucoup plus près de l'axe 203 que ne l'est l'axe 223, ces deux derniers axes comprenant les points auxquels les moteurs 123 et 133, respectivement, agissent sur le véhicule.
En position levée, cependant, et plus particu- lièrement dans la position de complet déversement représenter sur la figure 11, la relation entre les positions des vérins hydrauliques 123 et 133 par rapport à la benne basculante est inversée, et dans ce dernier cas l'axe du vérin 133 est presque perpendiculaire au plan qui comprend les axes 203 et 221, tandis que les axea des vérins 123 forment un angle beaucoup plus petit avec leur plan de référence correspondant qui comprend les axes 203 et 217.
La disposition idéale pour les venins fv'drauli- ques serait que les axes des vérins 123 soient perpendiculair res au plan qui comprend les axez 203 et 217 dans la positif de la figure 10, tandis que l'axe du vérin 133 serait perpea- diculaire au plan comprenant; les axes 203 et 221 dans la posi- tion de la figure 11. Cependant, cette relation n'est pas réalisable en pratique par suite de l'espace limité disponi... ble. Par suite, les vérins sont places aussi favorablement que possible dans l'espace limité disponible.
Les axes 217 et 221, qui se déplacent durant le déversement suivant des arcs concentriques à l'axe 203, ont des lieux qui sont indiqués sur la figure 11 par des ares en pointillés. L'idéal voudrait que l'axe du vérin 133 coîn- cide avec la tangente au lieu de l'axe 221 à la position oc- cupée par l'axe 221 quand la benne basculante 19 est en posi- tion de complet déversement de la figure 11, A défaut de cela, cependant, l'axe du vérin 133 devrait former un anle x aussi petit que possible avec cette tangente, comme on le voit sur la figure 11 .
En considérant que les axes des vurins 123
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foruent un angle y avec leurs tangentes correspondantes dans cette position de complet déversement, la relation dé- sirée entre les axes des vérins hydrauliques et le lieu de leurs points respectifs d'action contre la benne basculante serait que la sécante de l'angle soit beaucoup moins grande que la sécante de l'angle v. Dans la réalisation représentée, dans laquelle la benne basculante 19 oscille selon un arc d'environ 70 pour se déverser, la sec. x est égale à 1,1 en- viron et sec.v est égale à 1,3 environ.
Si x était égal à 0, sse.x serait naturellement 1,0. Pour la même raison, dans la position basse de la benne basculante représentée sur la fi- -ure 10, la relation entre les sécantes des angles!. et y est inversée, et la sécante de l'angle v est beauccup moins grande que la suçante de l'angle .
FInalement, l'existence et ll'orientation de l'axe 225, autour duquel les parties de châssis avant et arrière tournent l'une par rapport h l'autre, sont importantes, car ce dernier axe permet aux rouas vant et arrière de ces- eer d'être parallèles les unes par rapport aux autres, de sor- te que chaque roue peut trouver son support subjacent sur un terrain inégal.
Cette caractéristique est particulièrement importante pour un véhicule à chargement automatique, ayant un support de charge oscillant verticalement du type de pelle se chargeant sur l'avant, car il permet d'assurer que la pel- le restera toujours à peu près parallèle à la rurface sur laquelle les roues avant reposent, et sera ainsi capable de se charger vers le bas aussi près que possible de cette sur- face. Cette caractéristique cet également importante par le fait qu'elle permet une utilisation efficace d'un entraîne- ment par le quatre roues ou d'un freinage sur les quatre roues de telle sorte qu'un effort de traction ou de freinage plus grand peut être exercé sur les feues pendant l'opération
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de chargement.
Si le véhicule n'est utilisé que pour un char- gement par bourrage', alors cette possibilité d'exercer une plue grande force de traction est avantageuse; tandis que si le véhicula est utilisé pour être chargé dans une position fixe, l'effort de chargement étant exercé par les vérins hy- drauliques 103, il est alors possible d'exercer un plus grand effort de freinage et cette caractéristique présente un avan- tage.
Il faut noter également que l'axe 225 est placé aussi près qu'il est possible du plan des points de contact des pneumatique!! avec le sol, et en tout cas pas plus haut que le plan passant par les axes des roues avant et arrière.
Cette disposition est importante car elle permet de réduire à un minimum les forces latérales qui s'exercent sur les trois roues reposant sur le sol quand la quatrième tombe, c'est-à- dire quand un des essieux de roue s'incline par rapport à l'autre autour de l'axe 225.
Bien que la présente invention ait été décrite en liaison avec des réalisations préférées, il doit être com- pris que l'invention ne doit pas être considérée cornue limitée aux modes de réalisation décrits et représentés et qu'elle est
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