Dispositif de transmission pour l'actionnement d'un appareil de chargement par en haut d'une machine mobile de terrassement L'invention a pour objet un dispositif de trans mission pour l'actionnement d'un appareil de char gement par en haut d'une machine mobile de terrassement, depuis une position avant d'extraction enfoncée jusqu'à une position arrière soulevée de déchargement, dispositif permettant de fournir un couple élevé à faible vitesse en position de charge ment et un couple faible à grande vitesse en position de déchargement.
Ce dispositif est caractérisé par des tambours rotatifs destinés à recevoir des organes souples de traction attachés à l'appareil de charge ment, un arbre entraîné par un moteur par l'inter médiaire d'une poulie à gorges et de courroies de transmission, un pignon de vitesse rapide monté fou sur ledit arbre et relié aux tambours qui l'entraînent, un pignon de marche lente monté fou sur l'arbre et relié aux tambours qui l'entraînent, des embrayages séparés pour chacun des pignons de vitesses et des moyens pour mettre en prise les embrayages, de façon à embrayer la vitesse lente ou rapide au choix.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif de transmission, objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue du dispositif de transmission de la benne preneuse d'une pelle mécanique.
La fig. 2 est une vue particulière à plus grande échelle avec coupes partielles du dispositif de trans mission de la benne preneuse de ladite pelle mé canique.
La fig. 3 est une vue analogue à celle de la fig. 1, avec coupe partielle, et montre une soupape de commande, tournée de 90o, ainsi que le mécanisme à cames correspondant.
La fig. 3a est une vue analogue à celle de la fig. 3 avec les embrayages du dispositif dans la position pour laquelle la benne preneuse est soulevée et la vitesse lente enclenchée.
La fig. 4 est une vue particulière à plus grande échelle avec coupe partielle du mécanisme de débrayage dé l'entraînement de la benne.
La fig. 5 est une vue partielle en coupe selon la ligne 5-5 de la fig. 4.
La fig. 6 est une vue partielle selon la ligne 6-6 de la fig. 5.
La fig. 7 est une élévation latérale, partiellement en coupe, de la machine de terrassement.
La fig. 8 est une vue schématique partielle du dispositif de commande hydraulique de la machine de terrassement.
Comme il ressort de la fig. 1, le dispositif de transmission pour la benne preneuse d'une pelle mécanique constitue une unité pour soi, qui est seulement reliée par des boulons à la partie arrière de la pelle mécanique par en haut .
Le mécanisme de la pelle par en haut entraîné par le dispositif de transmission est construit sur le type des bennes oscillantes, connu en soi, dans lequel la benne preneuse est amenée de sa position antérieure profondément enfoncée à sa position postérieure élevée de déchargement au moyen d'un organe. de traction souple, par exemple une chaîne plate la reliant au tambour, et revient d'elle-même à sa position inférieure d'extraction en oscillant, après le déchargement, sous l'effet de son poids propre.
Les tambours 96 de la benne preneuse reçoivent des organes souples 92 de traction, attachés à la benne preneuse 82 (fig. 7), et sont calés sur les extrémités extérieures d'un arbre transversal 110 (fi-. 1, 2, 3 et 3a). Cet arbre est monté fou d'ans des paliers 112 fixés dans un carter 116. Une grande roue dentée 118 est calée sur l'arbre transversal. La roue dentée 118 est entraînée par une roue den tée 120 montée sur un arbre intermédiaire 122. L'arbre intermédiaire 122 tourillonne dans des paliers 124 portés par le carter 116. Une roue dentée conique 125 et un bout d'arbre 126 (fig. 3) sont également montés de façon à pouvoir tourner avec l'arbre intermédiaire 122.
Le rôle de l'arbre 126 sera décrit ci-après en se référant au mécanisme de com mande des embrayages des pignons de vitesses lente et rapide.
Un pignon 128 monté sur un arbre de renvoi 130 engrène avec la roue dentée conique 125. L'arbre du pignon tourne dans des paliers 132 portés par le carter 116. Un disque de frein 134, faisant partie d'un dispositif de freinage, est claveté sur l'extrémité avant de l'arbre de renvoi 130.
Une roue dentée de liaison 138 comportant deux couronnes de dents 138' et 138" est clavetée sur l'arbre 130 entre les paliers 132 de support de cet arbre. La denture 138' est constamment en prise avec celle d'une roue 140 et la denture 138" est constamment en prise avec celle d'une roue 142. Les roues dentées 140 et 142 sont montées folles sur un arbre 144, sur l'extrémité avant duquel est clavetée une poulie à gorges 38, elle-même entraînée par un moteur 20 par l'intermédiaire de courroies de transmission 39 (fig. 7).
On voit ainsi que le train d'engrenages formé par l'arbre de renvoi 130 et les roues dentées 128, 138' et 138" d'une part et l'arbre intermédiaire 122 et les roues dentées 120 et 125 d'autre part relie les roues dentées 140, 142, de petite et grande vitesses à l'arbre transversal 110.
Des disques d'embrayage, s'étendant radialement de manière alternée et faisant partie d'un embrayage 146 à disques multiples, sont fixés à la roue dentée 140 et tournent avec elle. Les autres disques de l'embrayage 146 sont fixés à un carter 148 de l'em brayage, lequel est claveté sur l'arbre 144 et tourne avec lui. A l'intérieur du carter 148 se trouve un piston annulaire 150, qui a tendance, sous l'action d'un ressort, à s'écarter des disques de l'embrayage. La.partie arrière 151 du piston forme un plateau de serrage des disques de l'embrayage.
Un fluide sous pression fourni par une pompe 222 est dirigé sur la tête du piston 150 par une con duite 152 dont une partie est constituée par un alésage formé dans l'arbre 144. Si l'on amène le fluide sous pression dans la conduite 152, dans la direction des flèches en regardant la fig. 3a, le pis- ton 150 serre les disques de l'embrayage 146 les uns contre les autres, de sorte que la roue dentée 140 tourne avec le carter 148 solidaire de l'arbre 144.
Des disques d'embrayage, s'étendant radialement de manière alternée et faisant partie d'un embrayage 154 à disques multiples, sont fixés à la roue dentée 142 et tournent avec elle. Les autres disques de l'embrayage 154 sont fixés au carter 156 de l'em brayage, lequel est claveté sur l'arbre 144 et tourne avec lui. A l'intérieur du carter 156 se trouve un piston annulaire 158 sollicité par un ressort qui tend à l'écarter des disques de l'embrayage. La partie arrière 158' du piston forme un plateau de serrage des disques de l'embrayage.
Un fluide sous pression est dirigé sur la tête du piston 158 par une conduite 160 dont une partie est constituée par un alésage formé dans l'arbre 144. Si l'on amène le fluide sous pression dans la conduite 160 dans la direction des flèches de la fig. 3, le pis ton 158 serre les disques de l'embrayage 154 les uns contre les autres, de sorte que la roue dentée 142 tourne avec le carter 156 de l'embrayage solidaire de l'arbre 144.
Une troisième conduite 162, dont une partie est constituée par un alésage formé dans l'arbre 144, sert au graissage des embrayages des paliers et des roues dentées de l'ensemble. Une conduite 364 de retour du fluide sous pression relie une soupape 164 (fig. 8) au carter du dispositif de transmission 32.
Le mécanisme de débrayage de la benne preneuse comporte une came en forme de disque 176 (fig. 3, 5 et 6) montée d'une façon réglable sur une douille 178 fixée sur un arbre 184 au moyen d'une plaque 180 et d'un écrou 182. L'arbre 184 comporte une surface extérieure conique cannelée qui vient en prise avec des cannelures intérieures correspondantes pratiquées dans le noyau de .la douille 178. Pour le réglage grossier de la came, on enlève la douille 178 de l'arbre 184 et on la remet en place dans la posi tion approximative dans les cannelures correspon dantes. On effectue le réglage précis final de la came au moyen de vis de blocage 176' portées par la douille 178 et qui portent contre la came 176.
Ainsi, en serrant une vis de blocage et en desserrant l'autre, on fait tourner la came 176 sur la douille 178, comme on le voit clairement sur la fig. 6. On peut prévoir des repères 186 sur la douille et sur la came.
L'arbre 184 est relié à l'arbre intermédiaire 122 par l'arbre 126 au moyen d'une vis sans fin 188 (fig. 5) fixée sur cet arbre et d'une roue dentée 190 calée sur l'arbre 184. Le rapport de transmission entre la vis 188 et la roue 190 est tel que, pendant que la pelle se déplace de sa position avant d'extrac tion à sa position supérieure de déchargement, l'arbre 184 ne fait pas plus d'un tour complet.
Un culbuteur 192, portant à une extrémité un galet 194 (fig. 4) susceptible de venir en prise avec la came, est monté de façon à pouvoir pivoter sur le carter 116 autour d'un axe 196. Un levier 198 est également susceptible de pivo ter à l'une de ses extrémités sur le carter autour de l'axe 196. Le levier 198 comporte deux branches à son autre extrémité. La branche 202 est reliée à une extrémité d'un tiroir 174 au moyen d'une liaison 204 comportant un ergot mobile avec jeu dans une fente au point mort, tandis que l'autre branche 200 est articulée sur le fond d'un cylindre 206.
Un cylindre 208 (fig. 4) ayant un alésage plus petit que le cylindre 206 est monté coulissant à l'intérieur du cylindre 206. Un piston 210 est monté coulissant sur la tige de piston 212, laquelle coulisse axialement à travers ledit piston et est également montée coulissante dans le cylindre 206. Un cou vercle 207 vissé sur le cylindre limite la course du piston 210 dans le sens de son éloignement du fond du cylindre. L'extrémité intérieure de la tige de piston 212 est munie d'une tête 214, qui peut cou lisser dans le cylindre intérieur 208.
Un ressort hélicoïdal<B>216</B> est en contact avec la base du cylindre intérieur 208 par l'une de ses extrémités et avec le piston 210 par son autre extrémité et il sollicite le piston et le cylindre 208 dans une position d'exten sion comme représenté sur la fig. 4. L'extrémité extérieure de la tige de piston 212 est articulée sur le culbuteur<B>192</B> en 218. Pendant le fonctionnement du mécanisme de débrayage de la benne preneuse, la came<B>176</B> tourne dans la direction indiquée par la flèche F, tandis que la pelle passe de sa position d'extraction à sa position de déchargement. Si la pelle se rapproche de la position de déchargement, le culbuteur 192 pivote vers le cylindre 206.
Le mouvement initial du culbuteur fait basculer vers le bas le cylindre 206 et le levier 198, qui amène le tiroir 174 dans une position représentée en tirets sur la fig. 4. Lorsque le tiroir 174 atteint l'extré mité de sa course vers l'extérieur, toute continuation de mouvement du culbuteur 192 comprime simple ment le ressort 216, ce qui permet aux pistons 210 et 214 de coulisser dans leurs cylindres respectifs. Les pistons, la came, le levier et le tiroir sont rame nés par les ressorts 216 et un ressort 220' situé à l'extrémité du tiroir 174 (fig. 3), comme on le décrira plus en détail ci-après.
Lorsque la benne preneuse retourne de sa posi tion de déchargement à la position d'extraction, la came 176 tourne dans le sens opposé à celui indiqué par la flèche F sur la fig. 4 en éloignant le culbuteur 192 du tiroir 174. Le tiroir étant dans sa position d'enfoncement maximum, comme représenté, tout mouvement du culbuteur<B>192</B> vers l'arrière est absorbé par le ressort hélicoïdal 216, tandis que le cylindre 208 a tendance à s'éloigner du fond du cylindre 206 à l'encontre de la force du ressort.
On peut faire varier la position de la benne preneuse au moment où le tiroir 174 débraye la transmission au dispositif de soulèvement de la pelle, comme indiqué plus haut, en faisant simplement tourner la came<B>176</B> par rapport au bout d'arbre 126.
On va décrire maintenant un cycle complet d'opérations du dispositif en se référant aux fig. 3 et 3a. Lorsque, en raison de la position correspon dante du tiroir 174, aucun fluide sous pression ne parvient à travers les conduites 160, 152, aux embrayages et à travers une canalisation 224 (fig. 8) à un cylindre de freinage 136, le frein est actionné par un ressort 230 (fig. 3) et le tambour 96 est immobilisé. Si le fluide sous pression arrive par la canalisation 224 sur le piston 227 (fig. 3 et.8), le frein est desserré à l'encontre de la pression du res sort 230.
Suivant que l'embrayage accouplant la roue 142 de marche rapide ou la roue 140 de marche lente reçoit le fluide sous pression, on peut alors embrayer la vitesse rapide ou la vitesse lente et soulever la benne preneuse à la vitesse voulue.
Si la benne preneuse a atteint une position pré déterminée, le mécanisme d'arrêt à commande par came décrit ci-dessus tire le tiroir 174 vers l'exté rieur. Suivant la position de ce tiroir, soit la vitesse rapide, soit la vitesse lente est débrayée et la benne preneuse peut, étant donné que par suite d'une dispo sition spéciale la tige est maintenue d'ans la position de débrayage, revenir sous l'effet de son poids propre à la position d'extraction. Le culbuteur 192 et le galet 194 sont maintenus également à l'écart de la came 176, de sorte que la came peut tourner dans le sens opposé à celui indiqué par la flèche corres pondant au mouvement de la benne preneuse.
On peut répéter le processus ou actionner les freins au moyen du déplacement<I>ad hoc</I> du tiroir commandant l'écoulement du fluide sous pression.
Etant donné que le frein est desserré par l'écou lement du fluide sous pression, on a prévu, pour le cas où une conduite de fluide sous pression cesserait d'être étanche lors du soulèvement de la benne pre neuse ou bien où le moteur viendrait à faire défaut, un dispositif de desserrage du frein à actionner à la main (fig. 3 et 3a), sous la forme de leviers 117 et 119.
Il apparait donc que le dispositif de transmission à deux vitesses pour la benne preneuse fournit une démultiplication du couple moteur obtenu par les tambours à chaînes. En marche lente, on peut obte nir avec la benne preneuse se trouvant en position d'extraction une force d'extraction extrêmement élevée. Lorsque la benne preneuse se dirige vers sa position de déchargement, le conducteur peut em brayer le dispositif sur la marche rapide sans laisser tomber la charge ou ralentir le mouvement de la benne preneuse.
La vitesse rapide imprime ensuite à la benne preneuse la vitesse de déchargement la plus élevée, de sorte qu'elle peut jeter relativement loin la charge. Si on le désire, la benne preneuse peut toutefois rester en marche lente et se vider alors lentement directement derrière la machine.