<Desc/Clms Page number 1>
Les excavateurs et machines analogues dont la cuiller ou la pelle peut éventuellement être remplacée par un autre outil, comportent gé- néralement une superstructure pivotante qui porte une source d'énergie con- venable et les mécanismes commandant les mouvements de la pelle ou de l'ou- til de travail, ainsi quele pivotement de la superstructure et le déplace- ment de l'excavateur., Cette superstructure est montée de façon à pouvoir pivoter sur une infrastructure qui repose sur une ou plusieurs roues servant à diriger l'excavateur et supporter une partie du poids de ce dernier, et sur au moins deux chenilles montées chacune d'un côté de l'excavateur et aervant à sa propulsion. Ces machines servent essentiellement à exécuter des travaux d'excavation et de fondation plus ou moins importants.
L'ex- cavateur peut se déplacer d'un endroit à l'autre à l'aide de la commande à chenilles. Ce déplacement s'opère toutefois relativement lentement et est lié à différents inconvénients. C'est ainsi que. par leur construction. les chenilles ne permettent pas de grandes vitesses de déplacement., et on doit généralement se contenter de vitesses de l'ordre de 1 à 3 kilomètres par heure,, cette limite supérieure ne pouvant être dépassée qu'exceptionnellement avec des machines légères. Ces excavateurs ont encore comme in- convénient la direction qui s'effectue généralement en arrêtant une des chenilles tandis que l'autre est embrayée avec la machine de propulsion.
Un troisième inconvénient réside en ce qu'on ne peut généralement effectuer le changement de direction sans arrêter complètement la machine, afin de pouvoir enclencher les mécanismes de directiono La raison principale de ces inconvénients est que la division entre les plaques des chenilles est trop grande et le poids de la machine trop élevé pour permettre un déplacement rapide, de sorte que l'installation motrice de propulsion ne peut être pourvue de mécanismes de transmission à friction, ce qui est par exemple courant dans les machines de traction et les chars d'assaut à chenilles.
On a tenté de monter la superstructure pivotante d'un excavateur sur une infrastructure du type char d'assauto Ces infrastructures sont généralement pourvues de mécanismes de transmission à friction et de plus les chenilles ont une division qui permet de grandes vitesses et sont en outre appropriées au déplacement à grande vitesse et à la commande de l'ex- cavateur pendant le déplacement ; a cependant constaté que de telles che- nilles de char d'assaut ont l'inconvénient d'être trop longues étant donné que le bord inférieur des roues de commande des chenilles de traction ou de roues extrêmes, est situé un peu au-dessus de la surface du sol, ce qui diminue considérablement la surface de contact totale entre la chenille et le sol, de même que la stabilité de la machine.
Afin que des bandes de traction de ce genre aient un contact suffisant avec le sol. on est obligé de leur donner une trop grande longueur,, ce qui empêche un travail d'excavation efficace en dehors des deux extrémités des chenilles.
Ces dernières années,. il est devenu de plus en plus nécessaire de pouvoir déplacer aisément l'excavateur d'un endroit à l'autre. particulièrement lorsqu'il s'agit de réfections et de travaux de routes. Aussi est-il de plus en plus courant de monter ces excavateurs sur des infrastructures à deux ou plusieurs essieux à roues caoutchoutéeso De telles machines peuvent aisément être déplacées d'un endroit à l'autre mais présentent cependant l'inconvénient que la pression des roues est beaucoup trop élevée avec des excavateurs de grandeur normale, d'où nécessité de réduire fortement la grandeur et le poids des machineso Ces machines montées sur roues caoutchoutées ont encore l'inconvénient de ne pouvoir rouler sur un terrain insuffisamment portant et ont aussi tendance à patiner lorsqu'elles roulent sur un sol argileux ou l'équivalent.,
ce qui est généralement le cas pour les véhicules montés sur roues caoutchoutées,
La présente invention vise en premier lieu à supprimer ces inconvénients. Suivant cette invention,, les bandes de traction des excavateurs sont montées chacune sur un châssis tourillonné sur un axe de pivotement di-
<Desc/Clms Page number 2>
rigé en substance perpendiculairement au sens du déplacement, chacun des châssis pouvant osciller autour de son axe de pivotement indépendamment des mouvements de l'autre châssis.
Les dessins annexés montrent à titre d'exemple quelques formes de réalisation du dispositif suivant l'invention. Les figures 1 et 2 montrent des formes de réalisation de l'excavateur vues de côté. tandis que la figure 3 représente schématiquement une machine de commande d'excavateur.
Sur la figure 1. le chiffre de référence 1 désigne un châssis ou superstructure pivotante. sur laquelle sont montés comme le montre la fi- gure 3, la source d'énergie 2 et les mécanismes pour les tambours de câbles 3 et 4 servant aux mouvements de la cuiller ou de la pelle 8. Sur ce châssis supérieur 1 est également prévu un bras 5 susceptible de pivoter verticalement sur un axe 60 Le bras 5 porte un bras de pelle 7 à l'extrémité extérieure duquel est fixée la pelle 8 d'excavation. Le châssis supérieur 1 avec son installation de machines est monté de façon à pouvoir pivoter au moyen de galets 12 sur une voie circulaire 11 portée par un châssis inférieur ou infra-structure 13 de sorte qu'il peut pivoter autour d'un axe vertical a-a.
Le châssis inférieur 13 est porté à sa partie antérieure par une ou deux roues caoutchoutées 14 ou autres roues porteuses, fixées sur un essieu 15 avantageusement tourillonné dans le châssis inférieur 13 et qui. grâce à des ressorts ou à un axe de pivotement horizontal monté près du plan médian longitudinal du châssis inférieur, peut osciller dans le plan verticalo Les roues 14 servent essentiellement de roues de direction et la direction peut s'effectuer de manière connue à l'aide de commandes dites à rotule. ou bien l'essieu 15 peut être orientable dans le sens horizontal au moyen d'un disque dit de renversement. La partie postérieure du châssis inférieur est portée par deux chenilles 16 montées de part et d'autre. dont chacune est actionnée par une roue motrice 17 et guidée par une roue arrière 19.
La chenille est tendue à l'aide d'une ou de plusieurs roues de tension 18 montées sur un axe coulissant 20. et d'un dispositif de tension convenable. La chenille est supportée dans le bas par des galets de support 21 montés par paire dans des berceaux pouvant osciller autour d'axes 24. L'axe 23 de la roue motrice 17, l'axe 20 de la roue de tension,, les axes 24 et l'axe 22 de la roue arrière 19 sont montés sur un châssis de chenille com- mun 25. Les châssis 25 montés de part et d'autre de l'infrastructure, peuvent osciller chacun pour soi dans un plan vertical autour de l'axe 26 qui peut, par exemple, coïncider avec l'axe 23 de la roue motrice et être calé dans l'infrastructure 13. Cet axe 26 peut aussi être suspendu sur ressorts afin d'obtenir un roulement plus doux.
Le montage élastique de l'axe 26 peut également être remplacé par une suspension élastique des axes 24 des galets porteurs, ou être combiné avec elle.. ces galets porteurs 21 étant alors aussi suspendus élastiquement
Comme il ressort de ce qui précède. tout l'excavateur est monté avec appui en trois points, par l'intermédiaire de l'axe de pivotement 26 et de la suspension élastique de l'axe de la roue motrice ou mobile verticalement autour d'un axe s'étendant longitudinalement dans l'infrastruc- ture et situé dans le plan médian.
Lorsque la machine se déplace à grande vitesse sur une route. le sens du déplacement le plus avantageux est celui où les roues de direction se trouve* à l'avant et les roues motrices à l'arriérée La machine peut cependant circuler dans l'autre sens. mais dans ce cas à une vitesse réduiteo
La figure 2 montre une forme de réalisation modifiée du dispositif à chenilles. La différence essentielle réside dans le montage avancé de la roue motrice 17, dont l'axe ne coïncide plus avec l'axe de pivotement 36. La force est transmise à l'aide d'une chaîne 28 à partir d'un arbre moteur 27 qui peut,, par exemple, coïncider avec l'axe 26.
En ce qui concerne la commande des chenilles elles-mêmes, cette forme d'exécution ressemble au type de construction connu des chars d'assaut, mais suivant l'in-
<Desc/Clms Page number 3>
vention, chaque châssis de chenille 25 est tourillonné à l'aide de l'axe 26 et peut donc osciller individuellement dans un plan vertical.
Sur l'arbre moteur 27 est monté un mécanisme de transmission, par exemple du type char d'assaut et tracteur. comportant un différentiel pourvu de chaque côté d'un frein de commande et d'autres mécanismes tels qu'on les retrouve dans les dispositifs de transmission analogues. Au moyen d'engrenages coniques 30 et 31. la force est avantageusement transmise à ces mécanismes par un arbre horizontal 29 (figure 1) monté dans le sens longitu- dinal du châssis inférieur et actionné par un arbre 32 coaxial à l'axe de pivotement a-a de la machine. L'arbre vertical 32 comporte avantageusement un alésage central dans lequel passent les éléments pour la commande de la machine ou éventuellement les conduites pneumatiques ou hydrauliques pour le freinage, etc.
Comme décrit ci-dessus, les roues 14 servent principalement à diriger la machine pendant son déplacement, mais elles peuvent aussi être utilisées pour la propulsion en cas de besoin. Un véhicule de ce genre ayant en général une grande vitesse et devant souvent circuler sur des terrains difficiles, les difficultés rencontrées sont uniquement dues à la conduite de la machine au moyen des roues de direction 14; aussi chaque chenille motrice peut elle être pourvue d'un frein qui, grâce au différentiel.!) peut également être utilisé pour diriger le véhicule.
A cet effet les freins peuvent être serrés individuellement ou automatiquement à l'aide du mécanisme de commande des roues de direction 14. de sorte que, lorsque ces dernières sont braquées dans une direction donnée par leur mécanismes de direction, le frein correspondant est débrayé automatiquement par le mécanisme de direction.
La figure 2 montre également une autre forme de réalisation de l'outil de travail nommé dans ce cas outil excavateur haut.,, tandis que la figure 1 montre un outil excavateur bas. Il est évident que les outils de travail représentés peuvent aussi être remplacés par d'autres dispositifs, notamment dans les grues de levage.. les grues preneuses, les grues à sonnette. les grues à benne, etc.
Pour faciliter les déplacements de la machine, lui assurer une marche plus douce et ne pas détériorer les voies de communication sur lesquelles elle roule, comme par exemple des routes à revêtement dur ou des routes asphaltées, les plaques des chenilles 16 peuvent comporter un revêtement de caoutchouc, pouvant être fixé de différentes manières aux chenilles d'acier.
La figure 3 montre schématiquement, en plan, l'installation des machines sur la superstructure pivotante 1. La source d'énergie 2 actionne un mécanisme 32a pour les tambours 3 et 4. qui sera décrit ci-après plus en détail, ainsi qu'une, installation motrice 33 pour les mouvements pivotants de l'excavateur. 34 désigne un acouplement coulissant permettant d'embrayer la source d'énergie avec l'installation motrice précitée 34 ou 33 pour lever. pivoter. etc. ou avec une transmission 35 qui, par l'intermédiaire d'une botte de vitesse 36,. sert à la propulsion de la machine, Cette botte de vitesse 36 est de préférence d'un type standard, ayant un certain nombre de vitesses avant et une vitesse arrière.
Comme on peut le voir sur la figure 3la source d'énergie 2 actionne un arbre 2a sur lequel est tourillonnée une roue à chaîne 45 tandis que l'accouplement coulissant 34 est claveté sur ce même arbre. Cet arbre porte aussi une roue conique 35a entraînant la transmission 350
L'arbre intermédiaire 32b est commandé par un mécanisme à chatnes 45. 45a et 32ao Sur cet arbre est calé un pignon 32c commandant un pignon 32d calé sur un arbre 62. A l'extrémité opposée de cet arbre est calé un pignon 47a commandant à son tour un pignon 47 calé sur les arbres de tam-
<Desc/Clms Page number 4>
bours 63 et 64.
Sur l'arbre de tambour 63 est tourillonné le tambour à câ- ble 3 et calé un moyen de friction 49. ce dernier pouvant, par l'intermédiaire d'un levier ou l'équivalente actionnant un accouplement à friction;, faire tourner le tambour 3 avec l'arbre 63. Ce tambour 3 peut être freiné par un frein 480
Le tambour 4 est tourillonné de la même manière sur l'axe 64. sur lequel est calé un moyeu 50 qui fait tourner le tambour 4 avec l'arbre 64 par l'intermédiaire d'un accouplement à friction.
Sur l'arbre 63 est encore montée une roue à chaîne 52 qui entraîne une autre roue 53 fixée avec un accouplement à friction 51 sur l'arbre 640 Ce dispositif sert à faire tourner le tambour 4 en sens inverse de l'arbre 64. Le tambour 4 peut être freiné à l'aide du frein 480
La description qui précède montre comment sont commandés les mouvements de levage de la machine, Le tambour 3 engendre le mouvement de levage direct de la pelle 8 (voir figure 2) et le tambour réversible 4 engendre les mouvements de va-et-vient du bras de pelle 7.
Le pivotement de la machine est réalisé par les deux pignons coniques 33 tourillonnés sur l'arbre 62 et par deux accouplements à friction 46 calés sur cet arbre. Ces deux pignons coniques ainsi montés sur l'arbre engrènent avec un troisième pignon conique 33a. Lorsqu'on embraye l'un ou 1?autre des accouplements à friction 46. le pignon conique inférieur conique 33a tourne dans un sens ou dans l'autre suivant que l'on ou l'autre des deux accouplements est embrayé.
Coaxialement au pignon 33a sont montés sur le même arbre deux pignons 54. 55 qui coopèrent avec des pignons 58 ou 57 montés sur un arbre 59 susceptible d'être mis en rotation dans l'un ou l'autre sens à l'aide du dispositif décrit plus hauto Des dispositifs à pignons doubles 54. 58 ou 55. 57 sont prévus pour permettre deux vitesses de pivotement différentes qu'on peut choisir en débrayant ou en embrayant un accouplement particulier. Sur l'extrémité de l'arbre 59 est calé un pignon non représenté qui. à son tour. engrène avec une grande couronne dentée (non représentée) à l'intérieur de la voie de roulement circulaire 11.
Du fait que les deux châssis 25 des chenilles de traction peuvent osciller dans un plan vertical autour de l'axe 26. le point d'appui postérieur de la machine se trouve pendant les déplacements sur une ligne verticale passant sur cet axe 260 Ceci peut présenter un certain inconvénient pour les travaux d'excavation effectués par dessus l'extrémité postérieure de la machine - par dessus laquelle le travail d'excavation est généralement exécuté et le plus approprié - étant donné qu'ainsi les machines n'ont pas la stabilité voulueo Pour que néanmoins la machine possède cette stabilité convenable pendant le travail d'excavation.
les châssis des chenilles peuvent être pourvus d'un dispositif de calage qui, en cas de besoin, empêche leur libre mouvement autour de l'axe de pivotement 26,de sorte que le point de basculement à l'arrière de la machine vienne se situer sur une ligne verticale passant par l'axe 22 de la roue postérieure 19 (ou 20 sur la figure 2). Ce dispositif de calage peut être mécanique et constitué par exemple par une chandelle 37 actionnée à l'aide d'un volant 38 (figure 1).
Il peut aussi être commandé hydrauliquement, la chandelle étant alors remplacée par un piston hydraulique. l'huile de pression étant amenée au-dessus du centre de basculement de la machine à l'aide d'une pompe montée sur la superstructure et commandée par la source d'énergie 2. Un tel dispositif hydraulique peut avantageusement être commandé depuis le poste du conducteur au moyen d'un dispositif à vannes. Il faut évidemment prévoir un dispositif à chandelle 37 ou un piston hydraulique correspondant pour chaque châssis de chenille. Le dispositif de calage doit être mis en action après que la machine a été conduite à l'endroit de travail et lorsque le travail doit commencer, alors qu'il n'y a plus aucune nécessité que les châssis de
<Desc/Clms Page number 5>
chenille soient encore mobiles autour de l'axe 26.
Les châssis de chenille peuvent alors être calés dans la position occupée à l'endroit de travail, ce calage devant être adapté aux conditions momentanées du terrain, de sorte qu'on peut alors escompter que la pression au sol est répartie uniformément pendant le travail, même si les deux châssis de chenille ne se trouvent pas dans le même plan horizontale. Dès que la machine doit de nouveau être déplacée ailleurs, il faut libérer le dispositif de calage des châssis de chenille ce qui rétablit le système d'appui en trois points nécessaire pour le déplacement.
Un dispositif de calage,, non représenté, peut être prévu pour caler le bras de la pelle pendant le déplacement de la machineo
La machine peut avantageusement être conduite à l'aide d'un volant de direction (non représenté dans les dessins), monté au poste de commande et transmettant à l'aide d'un dispositif convenable les mouvements de direction suivant l'axe de pivotement a-a de la machinée
REVENDICATIONS.
1.- Excavateur ou machine analogue dont la cuiller ou la pelle peut éventuellement être remplacée par un autre outil et dont une superstructure pivotant porte une source d'énergie convenable et les mécanismes commandant les mouvements de la pelle ou autre outil de travail, ainsi que le pivotement de la superstructure et le déplacement de l'excavateur, cette superstructure étant montée de façon à pouvoir pivoter sur une infrastruc- ture qui repose sur une ou plusieurs roues servant à diriger l'excavateur et supporter une partie du poids de ce dernier, et sur au moins deux chenilles montées chacune d'un côté de l'excavateur et servant à sa propulsion.
cet excavateur étant caractérisé en ce que les chenilles de traction sont montées chacune sur un châssis tourillonné sur un axe de pivotement dirigé en substance perpendiculairement au sens du déplacement, chacun des châssis étant susceptible d'osciller autour de son axe.. indépendamment des mouvements de l'autre châssis.