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Excavateur à moteur.
Cette invention se rapporte, d'une manière générale, aux véhicules à moteur et, plus spécialement, aux excavateurs ou engins analogues, destinés à manipuler des charges assez lourdes.
Un but de la présente invention est de créer une machine perfectionnée, répondant aux caractéristiques précitées et se dis- tinguant particulièrement en ce que la direction au moyen des roues avant, est douce et aisée quoique ces roues reçoivent l'en- traînement de traction du moteur, et ce, dans n'importe quelles conditions de fonctionnement.
Un autre but de l'invention est de créer un type d'exca- vateur ou de scraper perfectionné, comportant un truck avant à moteur et pourvu de dispositifs nouveaux pour accoupler le truck au restant du scraper et pour le diriger.
D'autres buts encore de l'invention ressortiront de la description ci-après d'une forme d'exécution préférée, faite avec référence aux dessins annexés.
Dans ces dessins:
Figs. 1 et la représentent ensemble une élévation de côté d'un scraper ou excavateur auquel est appliquée la présen- te invention.
Fig. 2 est une vue en plan, montrant le châssis avant auxiliaire et les éléments connexes,ainsi que le moteur porté par ce châssis et le mécanisme de direction.
Fig. 3 est une vue schématique, représentant les orga- nes du mécanisme de direction, à commande hydraulique.
Les machines excavatrices, prévues pour le creusement, le transport et le déchargement de terres sont bien connues des spécialistes. Ces machines ontgénéralement deux roues-porteuses avant et deux roues-porteuses arrière, les axes des roues avant étant reliés à l'extrémité avant du châssis principal au moyen d'une cinquième roue ou d' un joint à rotule. Une barre de trac- tion à l'avant-train sert à l'accrochage au tracteur approprié.
Au lieu de compter uniquement sur un tracteur pour mouvoir ces machines, il a été suggéré de transmettre directement la comman- de par moteur aux roues avant, ce moteur étant, à son tour, mon- té sur le châssis d'un truck avant. En pratique, un tracteur
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séparé pousse habituellement une telle machine pendant l'opération de creusement, après laquelle la machine se déplace par ses pro- pres moyens. La direction de ces scrapers à moteur présente un problème tout spécial, tant à causer des lourdes charges transpor- tées que par suite de la surface accidentée du terrain traversé.
Dans une machine existante, la direction par les roues avant est assurée au moyen d'embrayages commandés sélectivement, intercalés entre le moteur de commande et les deux roues avant; de-cette façon, le conducteur peut appliquer la puissance d'en- traînement soit à chacune des roues avant séparément, soit à tou- tes les deux simultanément. En essayant d'avancer à la fin de l'opération de creusement, ces machines sont sujettes à un phéno- mène appelé "jack knifing", c'est-à-dire une oscillation non con- trôlable du truck avant, lorsque le conducteur tâche de diriger et, en même temps, d'obtenir une traction maximum. Cette oscilla- tion est indésirable car elle contrarie le développeàent de la traction maximum et.soumet certaines parties de la machine à une usure et un effort exagérés.
De plus, lorsque la ouiller princi- pale du scraper est relevée et abaissée, l'accouplement reliant le châssis du truck à moteur au châssis du scraper, provoque un basculement indésirable du moteur.
La présente invention utilise un différentiel pour trans- mettre le mouvement du moteur aux deux roues avant, sans embraya- ges à contrôle sélectif.
L'accouplement entre le truck avant et le châssis prin- cipal est tel que le truck peut tourner autour d'un axe vertical et peut également osciller autour d'un axe horizontal. La direc- tion est assurée par un mécanisme nou@eau, intercalé entre le truck avant et le châssis principal de la machine, grâce à quoi tout le truck tourne autour d'un axe vertical.
La machine représentée sur les dessins comporte un truck à moteur avant A accouplé au scraper B qui comprend le châssis principal 10, la cuiller principale 11, le tablier avant ou cuiller auxiliaire 12 et un fond articulé 13 ou éjecteur pour la cuiller principale. L'extrémité arrière de cet ensemble est portée par les roues 14,tandis que l'extrémité avant du châssis principal 10 est accouplée au truck A.
Le châssis principal présente la forme d'un joug, avec un bras latéral 16, s'étendant le long des côtés de la cuiller principale et articulé à la cuiller principale en 17. Cette ar- ticulation peut être concentrique à l'organe de liaison ratta- chant la cuiller principale à l'essieu des roues 14. Des câbles de commande sont raccordés à l'extrémité avant de la cuiller principale 11, à l'éjecteur 13 et au tablier avant 12,, pour actionner ces organes quand la machine est en marche.
En action- nant ces câbles, on peut abaisser la cuiller principale par rap- port au châssis 10 pour creuser,le tablier 12 étant maintenu dans la position ouverte et relevée; la cuiller principale peut alors être relevée pour la dégager du sol, le tablier avant étant fermé ou rabaissé, afin que la charge puisse être transportée jusqu'à l'endroit de déversement; le tablier peut alors être relevé et l'éjecteur 13 balancé de haut en bas et de bas en haut'.. pour déverser la charge. La disposition de ces câbles et de leurs ' points de liaison ne fait pas partie de la présente invention et sera donc omise.
Il est à signaler cependant que, suivant la dis- position des câbles, les différentes opérations auxquelles il a été fait allusion ci-dessus, peuvent être exécutées à l'aide de soit deux ou soit trois câbles.
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Le truck avant comporte un châssis rigide approprié 21, portant le moteur 22. L'arbre coudé de ce moteur est relié aux roues avant 23 par le changement de vitesse et l'embrayage combi- nés 24, l'arbre de commande 26 s'étendant vers l'arrière et le différentiel 27. Le différentiel agit sur les pignons 28, reliés par les chaînes 29 aux pignons 31. Ces pignons 31 sont tourillon- nés d'une façon appropriée sur le châssis et entraînent des en- grenages qui, à leur tour, actionnent des couronnes dentées por- tées par les roues 23. Ces roues sont montées sur des fusées d'un essieu, latéralement au châssis.
L'accouplement entre le truck à moteur A et le restant de la machine est assuré,- par le col de cygne 33 du châssis prin- cipal 10, lequel coïncide avec le plan vertical médian de la ma- chine. Pour établir cet accouplement, le col de cygne 33 est pour- vu d'une botte de fusée ou moyeu 34, portant le pivot 36. Un joint universel désigné dans son ensemble par 37,établit la liaison en- tre l'extrémité inférieure du pivot 56 et le châssis 21 du truck à moteur. L'extrémité inférieure du pivot 36 est fixée à la pla- que 38; les extrémités avant et arrière de cette plaque portent les oeillets 39 qui embrassent le pivot horizontal 41. Entre les oeillets 39, le pivot 41 est fixé au milieu d'une traverse rigide
42, dont les extrémités sont fixées aux longerons du châssis 21.
Cet accouplement permet au truck à mote A d'osciller autour du pivot horizontal 41, dont l'axe coupe le plan médian vertical du truck A ainsi que l'axe du pivot vertical 36. De même, le truck A peut tourner autour de l'axe du pivot vertical 36, rela- tivement au châssis 10.
Pour commander le braquage du truck A par rapport au châssis 10, deux serve-commandes hydrauliques 46 sont prévues, dont les cylindres sont fixés au châssis 21 et comportent des ti- ges de piston 47, pouvant être actionnées dans un sens ou dans l'autre sous une pression d'huile ou autre fluide similaire.
Les tiges de piston portent des poulies 48, sur les- quelles passent des câbles ou chaînes 49. Un bout de chaque chaine est fixé au châssis en 51 et, en partant de ce point de fixation, chaque chaîne s'étend en avant autour d'une poulie correspondante
48 et en arrière sur un guide incurvé 52. Ce guide peut avoir la forme d'un chenal incurvé, rigidement fixé à la traverse 42 et portant plusieurs rouleaux de guidage 53. A leurs bouts arrière les chaines 49 sont toutes deux reliées au châssis 10 par une ar- ticulation commune. Celle-ci est formée par 1-a fourche 54, ayant des bras latéraux 36, ainsi qu'un bras dirigé vers l'arrière 57.
Les extrémités avant des bras latéraux 56 sont articulées en 58 aux oeillets 61, formés aux extrémités latérales de la plaque 62.
Cette plaque est fixée à l'extrémité inférieure dela boîte à fusée ou moyeu 34. La liaison à pivot ainsi établie par la fourche
54 se trouve sur un axe horizontal, fixe par rapport au châs- sis 10 et s'étendant latéralement à la machine. Le bras 57 est situé dans le plan médian vertical de la machine et peut effec- tuer un mouvement limité dans le sens vertical. L'extrémité ar- rière du bras 57 est reliée en un point à l'extrémité adjacente des chaînes 49. A cet effet, l'extrémité arrière de ce bras est coudée vers le bas en 63, et porte un boulon 64; ce dernier , à son tour, est attaché aux bouts adjacents des chaînes 49. Ce point de liaison se situe dans le guide incurvé 52.
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La fig. 3 montre les dispositions prises pour le raccor- de.ment hydraulique aux servos 46. En bref, les conduites 66 re- 'lient les servos 46 à la soupape de direction 67. Cette soupape @
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est raccordée, par la conduite 68, au côté écoulement de la pompe à huile sous pression 69 ; cette façon, lorsque la soupape 67 se trouve dans la position de repos et qu'il n'y a pas admission d'huile dans les servos 46, toute l'huile, débitée par la pompe 69,circule dans les conduites 68 et 71.
La conduite 71 est égale- ment raccordée, par les tuyaux 72 et 73, au réservoir d'huile 74 ; la partie inférieure de ce réservoir est raccordée, à son tour, à la conduite 71 par letuyau 76 et la soupape de contrôle 77.
La conduite 72 est pourvue d'une soupape d'équilibrage de pression
78.
Lorsque la soupape de direction 67 est déplacée de sa position de repos, pour transmettre le fluide de la conduite
68 au servo 46 de gauche, ainsi qu'il ressort de la Fig.3, le mouvement du piston de ce servo entraîne nécessairement le mou- vement opposé du servo de droite. Pour permettre le mouvement du servo de droite, la soupape 67 relie également la conduite 66 du servo de droite à la conduite de fluide 71; de cette façon, une certaine quantité de fluide est déplacée du servo 46 de droite dans la conduite 71, quantité qui correspond à celle introduite par la conduite 68 dans le servo 46 de gauche.
L'actionnement de la soupape de direction 67, en vue de radcorder la conduite 68 au servo 46 de droite, provoque nécessairement l'action inverse du servo 46 de gauche, déplaçant le fluide par la conduite 66, reliée à ce servo, vers la conduite 71, comme décrit ci-dessus.
Si une pression dangereuse se développait dans la conduite 71, elle serait soulagée par la soupape 78. Si une dépression se présentait dans la conduite 71, la soupape de contrôle 77 lais- serait venir de l'huile du réservoir.
Ainsi qu'il ressort de la Fig.l, la soupape de direction 67 est placée d'une façon appropriée à proximité de l'avant de la machine et elle est commandée par le volant de direction-81. La pompe 69 peut être commandée de n'importe quelle façon,'par le moteur 22.
Ainsi qu'il a déjà été dit, il est préférable de commander la cuiller principale, le tablier avant et l'éjecteur de la machine par deux ou trois câbles. Un treuil à tambours multiples 82 sert à enrouler et dérouler ces câbles. La commande des accouplements et le desserrage des garnitures de freins des tambours de treuils peuvent se faire par des servos pneumatiques, commandés à leur tour par une soupape pneumatique sélective 83.
Le fonctionnement de la machine décrite ci-dessus peut être résumé comme suit:
En admettant que la machine soit en action, le conducteur, en tournant le volant de direction 81, agit sur la soupape hydraulique de direction 67, cette dernière provoquant le fonctionnement des servos hydrauliques 46. Suivant la façon dont ceux-ci sont commandés, le mouvement est transmis, par les poulies 48 aux chalnes 49 et, comme ces chainea sont fixées au bras 57 qui, à son tour, est fixe par rapport au châssis 10,le truck avant tout entier tourne autour de l'axe du pivot-36.
Toute irrégularité du terrain parcouru par la machine peut faire osciller le truck A autour de l'axe du pivot 41; ce mouvement d'oscillation peut se produire dans différentes positions de di- rection. Comme l'axe du pivot 41 peut se placer sous différents . angles par rapport au plan médian vertical du châssisprincipal
10, le boulon de fixation 64, reliant les chaines 49 au bras 57, peut occuper différents niveaux par rapport au châssis principal, ces mouvements étant rendus possibles par l'oscillation du bras 57 autour de l'axe transversal horizontal des liaisons à pivot 58.
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A ce sujet, on remarquera que l'axe des liaisons à pivot 58 coupe en substance l'axe du pivot 41. Ceci permet d'employer une fixation articulée simple, sans imposer des efforts excessifs aux organes en cause.
Il s'est avéré que la présente machine n'est pas su- jette aux "jack knifing" quelles que soient les conditions de travail. Le plein couple de rotation du moteur peut être appli- qué aux roues avant, en charge et lors des efforts d'avancement, après relèvement de la cuiller.
REVENDICATIONS
EMI5.1
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1 ) Véhicule à moteur, caractérisé en ce qu'il comprend un châssis principal, une paire de roues porteuses arrière fixées à ce châssis, un pivot vertical tourillonné à l'extrémité avant du châsse principal, un truck avant, une paire de roues avant portées par le truck avant, un moteur monté sur le truck et actionnant les roues avant,une articulation entre l'extrémité inférieure du pivot vertical et le châssis du truck avant par- mettant à ce dernier d'osciller autour d'un axe horizontal, longitudinal, une fourche dont les bras latéraux sont articulés à l'extrémité avant du châssis principal, les articulations se trouvant de part et d'autre du plan médian vertical du véhicule et sur un axe horizontal et transversal à la machine,
le bras arrière de la fourche se trouvant dans ce plan vertical et étant mobile en sens vertical, et un mécanisme de direction comprenant des organes de transmission de mouvement qui relient le châssis du truck au bras arrière de la fourche.
2 ) Véhicule à moteur, caractérisé en ce qu'il comprend un châssis principal, une paire de roues porteuses arrière pour ce châssis, un pivot vertical tourillonné à l'extrémité avant du châssis principal, une paires de roues avant portées par le châssis du truck avant, un moteur monté sur le châssis du truck avant et actionnant.les roues.
avant, une articulation entre l'ex- trémité inférieure du pivot vertical et le châssis du truck avant, permettant à ce dernier d'osciller autour d'un axe horizontal longitudinal, l'axe de l'articulation étant perpendiculaire à l'axe du pivot vertical et intersectant celui-ci, une fourche dont les bras latéraux sont articulés à l'extrémité avant du châssis principal, les articulations se trouvant de part et d'autre de l'axe du pivot vertical sur un axe horizontal transver- sal à la machine, cet axe étant également disposé à peu près au même niveau que l'axe de l'articulation au pivot, le bras arrière de la fourche se trouvant dans le plan vertical médian de la machine et pouvant se mouvoir en sens vertical par rapport au châssis principal, des organes de transmission de mouvement qui relient le châssis du truck au bras arrière de la fourche,
et des organes moteurs qui impriment un mouvement de direction par l'intermédiaire des organes de transmission pour faire tourner le truck avant par rapport au châssis principal.