CH409293A - Dispositif d'entraînement et utilisation de ce dispositif - Google Patents

Description

Dispositif d'entrainement et utilisation de ce dispositif La presente invention comprend un dispositif d'entrainement et une utilisation de ce dispositif comme dispositif d'entrainement dune grue portant par exemple des outils d'excavation tels que des pelles ou des 616ments de traction.

Le dispositif d'entrainement selon 1'invention comprend au moins un moteur d'entrainement, une piece menge par 1'intermediaire d'un embrayage aetionne par un fluide sous pression et un conver- tisseur de couple dispos6 entre 1e moteur et 1'em- brayage. 11 est caract@ris6 par un organe de com- mande actionnd par 1e fluide sous pression et agencd pour faire varier de fa@on continue 1e couple de sortie du convertisseur, cet organe de commande du conver- tisseur et un organe de commande de 1'embrayage etant r6glds mutuellement de maniere que la variation du couple du convertisseur ddbute apres la com- mande de 1'embrayage et que cette variation du couple influence la pression d'engagement de 1'em- brayage.

Le dessin annexe represente, ä titre d'exemple, une forme d'ex6cution du dispositif objet de Finven- tion et des variantes.

La fig. 1 est une vue en plan de cette forme d'execution ; la fig. 2 est une coupe, ä plus Brande schelle, selon 2-2 de la fig. 1 ; la fig. 3 est une coupe selon 3-3 de la fig. 2 ; la fig. 4 est une coupe selon 4-4 de la fig. 3 ; les fig. 5, 6 et 7 sont des vues de trois variantes, et la fig. 8 est une coupe selon 8-8 de la fig. 1. La machirre 10 reprdsent6e ä la fig. 1 est une grue pouvant eire utilisee avec differents outils d'excava- tion, par exemple des pics de profondeur, des pelles, des organes de traction, etc. La partie supdrieure de la machirre 10 comprend une base 12 montee pour tourner sur des rouleaux, ces derniers chevauchant la surface sup6rieure dune piste qui est ddfinie par un anneau dente 11, pour permettre 1e pivotement de la machirre 10 autour d'un axe vertical. Un pivot 13 est fix6 centralement Jans Fanneau dente 11 et seit ä maintenir centrde la machirre 10. Un pignon de pivotement 15 engage la denture intdrieure de 1'anneau dent6 11 pour faire pivoter la machirre 10, comme 1e montre sch6mati- quement la fig. B.

La Base rotative 12 comprend deux charnieres 14 ä trois fourches ä son extr6mit6 avant, des pieces de renforcement constituees par des cadres latdraux 16 s'etendant 1e long de chaque cdt6 de la base 12 pour supporter les diff6rents arbres que comprend 1e dispo- sitif d'entrainement, et des supports ä proximite de 1'extrdmite arriere de la base 12 pour supporter une source de puissance 18 destinde ä entrainer Fensem- ble de pivotement et 1'ensemble de levage de la machirre, comme an 1e verra plus loin.

La source de puissanee 18 comprend un seul moteur 20, par exemple ä combustion interne, dorrt Farbre de sortie 22 est reIM ä un mdcanisme dIentrai- nement ä engrenages 24 comprenant deux arbres de sortie 26 et 28 entrainant deux convertisseurs de couple 30 et 32 respectivement.

Uensemble de levage comprend deux arbres de tambour 34-34, mont6s dans des paliers sur les cadres lateraux 16 de la base 12 et entrainds par des engrenages 35 ä partir d'un arbre de renvoi 36 qui est monte 6galement sur les cadres lateraux 16 et qui est entrain6 par Fintermddiaire d'un engrenage 37 depuis un pignon 38 dune pike avec une roue ä chaine 40. Celle-ci est entrainde par une chaine 42, entrainee elle-meme par 1e convertisseur de cou- ple 32.

L'ensemble de pivotement comprend 1e pignon de pivotement 15 mont6 Sur un arbre et entrain6 par des engrenages ä partir d'un arbre de pivotement vertical 44. A la Partie sup6rieure de 1'arbre 44 est montee une roue conique 46 qui s'engage avec deux roues coniques 48 mont6es ä rotation sur un arbre d'entrai- nement horizontal 50 et entrainees par deux em- brayages de pivotement 52, respectivement, qui sont egalement mont6s Sur 1'arbre 50 et entraines par ce dernier. L'arbre 50 s'etend vers 1'ext6rieur au-delä. de la roue ä chaine 40 et Porte une roue ä chake 54 qui est entrainee par une chaIne 56 depuis 1e cöt6 de sortie du convertisseur 30, qui peut etre appe16 1e convertisseur de pivotement. Lautre extremite de 1'arbre 44 (fig. 8) Porte un pignon 51 pour entrainer 1e pignon de pivotement 15 par 1'interm6diaire d'un engrenage 53.

La roue ä chaine 40 et 1e pignon 38 (fig. 1) sont Portes dans des paliers comprenant des rouleaux coniques 39 et montlls Sur 1'arbre d'entrainement 50, de sorte quo la roue ä chaine 40 ne peut entrainer 1'arbre 50 mais est simplement montee Sur cet arbre. Cette construction est avantageuse pour la conversion dune machine connue afin quelle Porte 1e dispositif d'entrainement decrit. A ce Sujet, il faut noter quo dann une machine connue 1e pignon 38 est normale- ment entrain6 par Farbre 50 qui, ä Bon tour, est entra?n6 par une Beule roue ä chaine, tonte la machi- nerie, dann ce cas, 6tant entrain6e par cet arbre 50.

La source de puissance 18 peut comprendre un r6gulateur comprenant un levier de soupape ou tont autre moyen permettant de modifier la vitesse du moteur 20 tont en maintenant une vitesse de fonc- tionnement constante.

Le dispositif d'entrainement comprend des em- brayages ä tambour 58, 58 actionn6s par un fluide sous Pression, comprenant chacun un croisillon 60 Porte par un arbre 34 et entram6 rotativement par celui-ci. Chaque croisillon 60 entraIne un sabot d'em- brayage 62, de maniere quo 1e sabot correspondant puisse s'engager avec un tambour d'embrayage 64 Porte par un tambour de cäble 66 monte pour tour- ner Sur chacun des arbres 34. Ort voit quo lorsque 1e sabot d'embrayage 62 s'engage avec 1e tambour d'embrayage 64, 1e tambour de cäble 66 tourne avee Farbre 34 correspondant.

Pour simplifier, 1e fonctionnement d'un Beul des embrayages 58 de Fensemble de levage Sera dkrit, et il faut noter quo 1e sabot d'embrayage 62 corres- pondant est connect6 par une articulation ä un moteur 68 ä fluide sous Pression, repr6sent6 schema- iiquement, Porte par 1e croisillon 60 et comprenant un cylindre 70 dans lequel glisse un piston 72. Un ressort 74 permet 1e retrait du sabot 62 quand la Pression du fluide West pas appliqu6e au piston 72 pour engager 1'embrayage 58.

Le fluide sous Pression pour actionner 1'em- brayage 58 est envoyd ä travers un Passage axial 76 dann 1'arbre de tambour 34 correspondant, un joint tournant 78 et une conduite 80,ä partir dune sou- pape de commande 82 ou 102, selon 1e cas, plac6e dans 1e poste de commande et alimentee ä Bon tour depuis la source 87 ä travers une conduite 89 (fig. 1).

Los convertisseurs de couple 30, 32, variables et r6glables (fig. 2 ä 4), comprennent chacun un appa- reil de commande 84 ä fluide sous Pression agenc6 pour commander 1e couple de sortie du convertisseur, cet appareil 84 comprenant une pike 86, en forme de manchon, qui peut se d6placer ou glisser axiale- ment relativement au convertisseur de couple associ6, Sur la Partie de diamUre superieur dune roue mo- trice 88. En deplagant la piece 86, il est possible de r6gler 1'ecoulement du fluide entre la roue 88 et une turbine 90 du convertisseur de couple et ainsi de modifier 1e couple de sortie du convertisseur, alors quo la vitesse de sortie de la source de puissance 18 peut etre maintenue pratiquement constante.

L'appareil 84 comprend aussi un mecanisme de commande 92 qui comprend un etrier 94 monte ä pivot qui engage des chevilles 95 sur chacune des pieces 86 afin de faire glisser axialement ces pikes 86 relativement ä la roue 88 et ä la turbine 90 du con- vertisseur de couple correspondant, 30 ou 32.

Un second moteur 96 ä fluide sous Pression est destine ä actionner 1'6trier 94 de 1'appareil 84 dans 1e convertisseur de levage 32, de maniere ä permettre d'augmenter 1e couple de sortie du convertisseur 32 par Suite du mouvement de la pike 86 Tors de 1'appli- cation de la Pression du fluide, et un ressort 98 permet de diminuer le couple de sortie du conver- tisseur de levage 32 quand la Pression du fluide est reduite. Le moteur 96 est alimente avec du fluide sous Pression depuis la soupape de commande 82 ä travers une conduite 100.

Los deux tambours 66, 66 etant entraines ä partir du meine convertisseur de couple 32, il est necessaire quo 1e moteur 96 soit actionne par Fune et Pautre des soupapes 82, 102. Il est Bone necessaire d'utiliser des moyens pour empecher une reaction ä partir de la conduite 100, quand elle est chargee depuis une soupape afin quo 1e liquide Wentre pas dans 1'autre ligne de Pression allant ä 1'embrayage et engage ainsi los deux embrayages ä tambour 58, 58.

Une soupape 104 permet d'eviter cette r6action. La soupape 104 comprend un cylindre 106 presen- tant un Passage d'entree se terminant par un siege de soupape 108 ä chaque extremite, et un Passage de sortie 110 ä sa Partie centrale. Une navette 112 est librement mobile dans le cylindre 106 et peut s'appuyer de maniere dtanche contre 1'un ou Fautre des Sieges 108. Il est evident quo lorsque la soupape de commande 102 est ouverte pour engager 1'em- brayage 58 du tambour arriere, 1e fluide sous Pression entre dann la soupape 104 et maintient cette navette 112 contre la lumiere d'entree opposee, empechant ainsi 1e Passage du fluide vers 1'embrayage 58 du tambour avant, mais permettant au fluide de s'ecouler vers 1'embrayage du tambour arriere. Quand la sou- pape 102 est fermde et la soupape de commande 82 ouverte pour engager 1'embrayage 58 du tambour avant, 1e fluide sous Pression force la navette 112 vers 1'extremit6 opposde du cylindre <B>106</B> oü elle ferne 1e siege d'entr6e et empeche 1e fluide sous Pression d'entrer dans la conduite 100 pour actionner 1e moteur 96 du convertisseur de levage. Ainsi, an peut utiliser soit la soupape de commande 82 soit la soupape de commande 102 pour actionner 1'em- brayage 58 associe et ddterminer 1e couple de sortie du convertisseur de levage 32 Sams affecter 1'autre embrayage. Dans 1e cas oü les deux soupapes de commande 82 et 102 sont ouvertes en meine temps, celle qui est ouverte pour un r6glage sup6rieur de la Pression d6termine la Position de la navette 112 et ainsi 1e couple de sortie du convertisseur 32.

Dans 1e dispositif d6crit, les moteurs 68 ä fluide sous Pression sont sensibles ä des Pressions de com- mande inf6rieures ä celles relatives au moteur 96 du convertisseur de levage. Cela peut se faire par une s61ection appropriee des ressorts et des dimensions des cylindres et/ou par 1'emploi dune articulation non representee. Les deux embrayages 58, 58 6tant sensibles ä des Pressions qui sont inf6rieures ä celles requises pour actionner 1'appareil de commande 84 pour 1e convertisseur de levage 32, 1'embrayage 58 est engag6 en augmentant la Pression de commande avant que 1e couple de sortie du convertisseur 32 commence ä augmenter dune quantit6 appr6ciable. Comme en ce point la source de puissance 18 est ä vitesse constante, et comme 1e couple de sortie du convertisseur 32 est tres faible, Fengagement ou 1'application des embrayages de tambour 58, 58 s'accomplit avec une usure minimum de 1'embrayage par Suite de 1'absence de vitesse 61evee et d'un glisse- ment ä couple elev6.

Comme la Pression du fluide dans 1e dispositif de commande est encore augmentee par Fopfateur au moyen de la soupape de modulation 82 ou 102, 1e moteur 96 du convertisseur actionne 1'6trier 94 et met en place la pike 86 de maniere que 1e couple de sortie du convertisseur de levage 32 augmente et que, par consequent, 1e couple finalement disponible au niveau du tambour augmente. Toutefois, la meine Pression est disponible au niveau de 1'embrayage 58 pour augmenter la Pression du sabot 62 Sur 1e tam- bour 64, pour lui permettre de transmettre un couple plus 61ev6. Ainsi, les embrayages 58 sont toujours capables de transmettre 1e couple qui leur est trans- mis. Bien que 1e glissement de 1'embrayage soit main- tenu ä un minimum dans 1e dispositif d6crit, il faut noter que pour une faible charge les embrayages 58, 58 peuvent etre engag6s tres doucement avec un glissement correspondant quand an d6sire acc61erer une charge extremement lentement. Cependant, comme ce glissement ne se produit que pour de fai- bles charges seulement et pour des vitesses relative- ment lentes, la vie de 1'embrayage West pas affect6e de fagon appreciable. La construction et 1e fonctionnement des embray- ages 52, 52 de Fensemble de pivotement sont sem- blables ä ceux de Fensemble de levage. Deux soupapes 114, 116 sont connectdes ä la source 87 de fluide sous Pression par la conduite 89 et ä travers une tuyauterie et un joint rotatif duplex 118,ä deux passages 115 et 117 dans Farbre d'entrainement 50 du pivotement et ainsi aux moteurs command6s par fluide incorpor6s aux embrayages 52, 52 de pivote- ment. Une soupape 120 est mont6e entre les deux lignes de commande des embrayages et sa sortie est connect6e ä un autre moteur 122 sensible ä la Pres sion du fluide pour 1e convertisseur de couple de pivotement 30.

La Pression du fiuide pour aotionner les embraya- ges 52, 52 et 1e moteur 122 pour 1e convertisseur de pivotement 30 dans Fensemble de pivotement est 6quilibr6e de la meine fagon que dans Fensemble de levage, de maniere que les embrayages 52, 52 soient eng ag6s avant que 1e couple de sortie du convertis- seur 30 soit augmentd dune quantitd apprdciable, afin que les embrayages 52, 52 soient engag6s avec un minimum de glissement.

Les saupapes 82 et 102 des embrayage-s de levage de meine que les soupapes 114 et 116 des embraya- ges de pivotem-ent, peuvent dtre agenc6es par paires pour eire commanddes par une seule piece de com- mande non repr6sent6e qui peut ainsi actionner l'une ou 1'autre des soupapes de la paire selon 1e sens dont elle se 66place depuis une Position neutre, permettant ainsi une commande Jans 1'un et 1'autre sens avec un seul levier pour chaque paire de soupapes.

Toutes les soupapes de commande sont alimen- t6es ä partir de la source commune 87 qui peut etre entrainee par um moteur non repr6sent6 et qui peut alimenter une tuyauterie de distribution ä laquelle chaque soupape est connect6e.

Une variante du dispositif d6crit est repr6sent6e ä la fig. 5. Dans cette variante, la source de puissance 18 comprend deux moteurs 220, 222 dopt les arbres de sortie 226, 228 sont connect6s directement au cöt6 d'entr6e de convertisseurs de couples 230, 232 sensibles ä la Pression du fluide, 1e convertisseur 230 et 1e moteur 220 constituant une Partie de Fensemble de pivotement, tandis que 1e convertisseur 232 et 1e moteur 222 constituent une Partie de Fensemble de levage. Dans cette variante, 1e m6canisme d'entraine- ment 24 repr6sent6 ä la fig. 1 est 61imin6 et 1e con- vertisseur de pivotement 230 ainsi que 1e convertis- seur de levage 232 sont entrain6s ind6pendamment et s6par6ment par les moteurs 220, 222 respectifs. Les couples de sortie du convertisseur 230 et du conver- tisseur 232 sont command6s ind6pendamment, de la meine fagon que les couples des convertisseurs 30 et 32 (fig. 1), gräce ä 1'appareil de commande 84 et aux moteurs 96 et 122, de Sorte que dans la variante envisag6e, les embrayages de levage 58, 58 de 1'ensemble de levage peuvent etre engag6s avant toute augmentation appr6ciable du couple de sortie du convertisseur 232, tandis que la vitesse de sortie du moteur 222 associé est maintenue pratiquement constante. De même, les embrayages de pivotement 52, 52 peuvent être actionnés avant toute augmen tation appréciable du couple de sortie du convertis seur 230, tandis que la vitesse de sortie du moteur 220 associé est maintenue pratiquement constante.

Il est évident aussi que les vitesses de sortie des moteurs de levage et de pivotement 220, 222 peu vent être maintenues pratiquement à la même valeur, si on le désire, ou les vitesses de sortie respectives desdits moteurs peuvent être avantageusement main tenues à des valeurs sensiblement constantes mais différentes.

Une autre variante est représentée à la fig. 6, dans laquelle la source de puissance 18 comprend un seul moteur 320 dont l'arbre de sortie 322 agit par l'intermédiaire d'un engrenage 324 comportant des arbres de sortie 326 et 328 qui commandent chacun un embrayage à friction 300, 302, de pré férence à disques. Ces embrayages, à leur tour, entraînent un convertisseur de couple de pivotement 330 et un convertisseur de couple de levage 332, respectivement. Dans cette variante, l'embrayage 300 peut être considéré comme faisant partie de l'ensem ble de pivotement, tandis que l'embrayage 302 est une partie de l'ensemble de levage, les moteurs 122 et 96 sensibles à la pression du fluide étant connectés par les étriers 94 aux embrayages 300, 302 plutôt qu'aux convertisseurs de couple 330, 332 comme dans les formes d'exécution représentées aux fig. 1 et 5. De même, les embrayages 300, 302 sont action nés et engagés en raison de la pression actionnant les moteurs 122 et 96, de manière que les embrayages de pivotement 52, 52 et les embrayages de levage 58, 58 soient engagés avant toute augmentation appré ciable du couple de sortie des embrayages 300, 302, respectivement. Le couple de sortie des convertis seurs 330 et 332 est commandé de manière que les embrayages 52, 52 soient engagés avant toute aug mentation appréciable du couple de sortie du con vertisseur 330, et que les embrayages 58, 58 soient engagés avant toute augmentation appréciable du couple de sortie du convertisseur 332.

Une troisième variante est représentée à la fig. 7, dans laquelle la source de puissance 18 comprend deux moteurs 420, 422, comme dans la variante de la fig. 5. Les arbres de sortie respectifs de ces moteurs sont connectés à des embrayages à friction 400, 402, de préférence du type à disques multiples, qui sont semblables aux embrayages 300, 302 de la fig. 6. Les embrayages 400, 402 sont connectés cha cun au côté d'entrée de convertisseurs de couple 430 et 432, de sorte que le moteur 420 et l'embrayage 400 associés au convertisseur 430 constituent une partie de l'ensemble de pivotement, tandis que le moteur 422 et l'embrayage 402 associés au conver tisseur 432 constituent une partie de l'ensemble de levage. Les moteurs de commande à fluide 122 et 96 sont connectés aux embrayages 400, 402 respective ment, de manière que leur couple de sortie soit com- mandé de façon à faire varier le couple de sortie des convertisseurs 430 et 432 de pivotement et de levage afin que les embrayages de pivotement 52, 52 et les embrayages de levage 58, 58 soient engagés avant toute augmentation appréciable des couples de sortie des convertisseurs 430 et 432, respectivement.

Au cours du fonctionnement des variantes repré sentées sur les fig. 6 et 7, les moteurs 122 et 96 font glisser les embrayages 300, 400 et 302, 402 respec tivement, de manière à diminuer la vitesse d'entrée des convertisseurs 330, 430 et 332, 432 respective ment. Le couple de sortie des convertisseurs variant comme la vitesse d'entrée dans ces convertisseurs, un faible glissement dans les embrayages 300, 400 et 302, 402 entraîne un changement important du cou ple de sortie des convertisseurs 330, 430 et 332, 432, respectivement.

Il faut remarquer aussi que dans la forme d'exécution et les variantes décrites, c'est le couple de sortie des convertisseurs qui est variable d'une façon contrôlable, de manière à permettre aux embrayages associés d'être engagés avant toute aug mentation appréciable du couple de sortie du con vertisseur associé et à la source de puissance de con server une vitesse de sortie pratiquement constante.

Claims (10)

1. REVENDICATION 1 Dispositif d'entraînement, comprenant au moins un moteur entraînant une pièce menée par l'intermé diaire d'un embrayage actionné par un fluide sous pression, et un convertisseur de couple disposé entre le moteur et l'embrayage, caractérisé par un organe de commande actionné par le fluide sous pression et agencé pour faire varier de façon continue le couple de sortie du convertisseur, cet organe de commande du convertisseur et un organe de commande de l'embrayage étant réglés mutuellement de manière que la variation du couple du convertisseur débute après la commande de l'embrayage et que cette variation du couple influence la pression d'engage ment de l'embrayage. SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce que l'organe de commande du couple est agencé pour régler l'écoulement du fluide à travers le convertisseur.
2. 2. Dispositif selon la sous-revendication 1, carac térisé en ce que l'organe de commande du couple comprend un manchon pouvant glisser entre une roue motrice et une turbine du convertisseur de manière à interférer avec l'écoulement du fluide entre cette roue et cette turbine, et un moteur à fluide sous pression connecté au manchon et pouvant être actionné seulement dans un domaine de pression supérieur à celui relatif à l'embrayage pour faire varier l'interférence entre la roue et la turbine.
3. 3. Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comprend un second embrayage dispose entre le moteur et le convertisseur et agencé pour faire varier le couple de sortie de ce dernier.
4. 4. Dispositif selon la sous-revendication 3, carac térisé en ce qu'il comprend un moteur à fluide sous pression actionnant le second embrayage et sensible à un domaine de pressions supérieur à celui relatif au premier embrayage.
5. 5. Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comprend une soupape reliant l'organe de commande du couple et l'embrayage à une source commune de fluide sous pression.
6. 6. Dispositif selon la sous-revendication 5, carac térisé en ce que la soupape est agencée de façon que la pression du fluide augmente graduellement, de manière que l'embrayage soit actionné avant l'organe de commande du couple.
7. 7. Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce que l'organe de commande du couple est nor malement sollicité vers une position de transmission d'un faible couple quand la pression n'est pas appliquée. $.
8. Dispositif selon la sous-revendication 7, carac térisé en ce que l'embrayage comprend un moteur à fluide sous pression au moyen duquel il est actionné, le moteur étant normalement sollicité vers la position de dégagement de l'embrayage quand la pression n'est pas appliquée, les moyens assurant cette solli citation exerçant une force plus faible que ceux assu rant la sollicitation de l'organe commandant le convertisseur.
9. 9. Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comprend deux convertisseurs de couple entraînés par le moteur.
10. 10. Dispositif selon la sous-revendication 9, caractérisé en ce que chaque convertisseur est entraîné par un moteur indépendant. REVENDICATION II Utilisation du dispositif d'entraînement selon la revendication I comme dispositif d'entraînement d'une grue, la pièce menée étant un élément des engrenages de l'ensemble de pivotement ou de l'en semble de levage.