Brevet FR2369114A1 — publié le 19780526

L'invention concerne une machine opératrice se déplaçant à grande vitesse, qui comporte une plate-forme inférieure, formant un châssis sur lequel est montée une plateforme supérieure tournante portant l'engin de travail et ses organes d'entralnement, ainsi qu'un premier moteur, disposé dans la plate-forme inférieure pour le déplacement à grande vitesse, et un deuxième moteur, installé dans la plate-forme supérieure, pour entraîner au moins une pompe alimentant des moteurs hydrauliques de l'engin de travail, par exemple d'une grue ou d'une excavatrice automotrices ou engin analogue. Par machine opératrice se déplaçant à grande vitesse, on entend une machine qui peut circuler à plus de 60 km/h, de façon à pouvoir utiliser également les autoroutes pour lesquelles est prescrite une vitesse minimale de 60 km/h. De ce fait, le premier moteur, disposé dans la plate-forme inférieure pour l'entralnement à grande vitesse, devrait avoir une puissance de 120 CV par exemple, tandis que le deuxième moteur, installé dans la plate-forme supérieure pour l'exécution des travaux, ne nécessite qu'une puissance de 60 CV. L'invention a pour but d'obtenir une puissance égale pour le travail et le déplacement à grande vitesse avec une puissance motrice installée plus faible. Pour une machine opératrice se déplaçant à grande vitesse, du type spécifié au début, l'invention atteint ce but par le fait qu'il est prévu un appareil embrayable destiné à additionner, pour le déplacement à grande vitesse, les puissances des deux moteurs principaux. Grâce à la possibilité dtaccouplement des deux moteurs par l'appareil embrayable pour le déplacement à grande vitesse, le deuxième moteur, inutilisé pour ce déplacement dans les machines opératrices connues, peut être mis à profit avec sa pleine puissance pour fournir la puissance de propulsion. I1 en résulte que, pour réaliser une machine opératrice possédant la même puissance de travail et de déplacement rapide que celle de l'exemple ci-dessus, dans laquelle le premier moteur est calculé pour une puissance de 120 CV et le deuxième moteur pour une puissance de 60 CV, le premier moteur n'a besoin d'être calculé , conformément à l'invention, que pour 60 CV, étant donné que, par suite de l'accouplement des deux moteurs sur l'arbre d'entraînement, la puissance développée est la somme des puissances des deux moteurs, soit 120 CV. Dans une machine opératrice selon l'invention, on obtient donc une puissance de travail et de déplacement égale, avec une puissance motrice installée réduite d'un tiers. La plate-forme inférieure étant entraînée par le premier moteur, donc par voie mécanique, il faudrait utiliser, pour le travail avec l'engin, une transmission particulière, par exemple un convertisseur automatique à réglage continu et réversible, très compliqué et coûteux. Dans une forme de réalisation avantageuse de la machine opératrice selon l'invention, on peut éviter cette dépense par le fait que, dans la plate-forme inférieure, est disposé un moteur hydraulique de traction, qui est relié à la pompe de la plate-forme supérieure au moyen d'une traversée tournante prévue dans l'axe de rotation de la plateforme supérieure.Par ce moyen, il devient possible d'utiliser, pour le déplacement à grande vitesse, l'entraînement mécanique des deux moteurs accouplés l'un à l'autre, à savoir du premier et du deuxième moteur, et, pour l'exécution du travail, l'entrainement hydrostatique, notablement mieux approprié, réglable en continu et totalement réversible, par le moteur hydraulique. Dans un autre exemple de réalisation de la machine opératrice se déplaçant à grande vitesse, l'appareil destiné à additionner les puissances des deux moteurs principaux est pourvu d'une transmission, au moyen de laquelle le premier moteur principal et le moteur hydraulique de traction peuvent être reliés simultanément, par l'intermédiaire d'une boite de vitesse au moins un essieu de la plate-forme inférieure.La traversée tournante, prévue dans l'axe de rotation de la plateforme supérieure de l'exemple de réalisation décrit ci-dessus pour entraîner un moteur hydraulique de traction dans la plateforme inférieure de la machine en cours de travail, peut donc être utilisée également pour l'appareil additionnant les puissances des deux moteurs principaux, de sorte que l'invention représente une solution très économique et de fonctionnement sQr. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente, en élévation latérale, un premier exemple de réalisation d'une grue automotrice selon l'invention se déplaçant à grande vitesse. La figure 2 est une vue en plan de la plate-forme inférieure de la grue automotrice suivant la figure 1. La figure 3 montre, en élévation de face, la grue automotrice, dont la plate-forme supérieure a tourné de 900. La figure 4 représente, en élévation latérale, un deuxième exemple de réalisation d'une grue automotrice selon 11 invention se déplaçant à grande vitesse. La figure 5 est une vue en plan de la plate-forme inférieure de la grue automotrice suivant la figure 4, dans laquelle sont représentés schématiquement les éléments mécaniques et hydrauliques. La figure 6 représente le montage des éléments mécaniques et hydrauliques dans la plate-forme supérieure du deuxième exemple de réalisation. La figure 7 est une vue analogue à la figure 5 d'un troisième exemple de réalisation. La grue automotrice représentée dans le dessin comporte une plate-forme inférieure 11 formant le châssis, sur laquelle est montée une plate-forme supérieure 12, qu'une couronne 14 peut faire tourner autour d'un axe vertical 13. La plåte-forme supérieure 12 porte une flèche désignée par 15 dans son ensemble, pour laquelle il est prévu, comme organes d'entraînement, de manière connue et non représentée, des moteurs hydrauliques, alimentés par une pompe, disposée dans la plate-forme supérieure et ne figurant pas non plus dans le dessin, pompe qui est entraînée par un moteur Diesel 16 de 60 CV, installé d'un côté de l'axe vertical de la plate-forme supérieure et dénommé par la suite deuxième moteur. La propulsion de la grue automotrice est assurée par un moteur Diesel 17 également de 60 CV , qui est installé dans la plate-forme inférieure d'un côté de l'axe vertical longitudinal de celle-ci, entre les deux essieux et est dénommé simplement premier moteur 17 dans ce qui suit. Le premier moteur 17 et le deuxième moteur 16 sont réunis chacun de la même manière, au moyen d'un arbre articulé 18, 19 (figures 1 et 3), à un réducteur de vitesse 21, 22, par l'intermédiaire duquel chacun d'eux entraîne une roue de friction 23, 24, logées respectivement dans la plate-forme inférieure et dans la plate-forme supérieure et constituées par des- roues de voiture automobile. Ces deux roues 23 et 24 tournent chacune dans sa plate-forme correspondante autour d'axes parallèles entre eux, de façon qu'en position de déplacement à grande vitesse de la plate-forme supérieure 12, leurs circonférences se touchent pour former un accouplement, comme représenté dans la figure 1. Le couple de rotation du moteur 17 est transmis par l'arbre articulé 18 et le réducteur de vitesse 21, sans multiplication du nombre de tours, à un arbre articulé 25, relié àun embrayage 26 précédant une boîte de vitesse 27, par laquelle la force d'entraînement du premier moteur 17 est transmise, au moyen d'un engrenage droit 28, à un arbre articulé 29 avec palier intermédiaire 31, dont l'autre extrémité est réunie à l'essieu avant 32 de la plate-forme inférieure 11. Cet essieu peut donc être entraîné directement par le premier moteur 17 au moyen de l'embrayage 26, de la boîte de vitesses 27 et de l'engrenage droit 28 et, en même temps, par le deuxième moteur 16 de déplacement à grande vitesse, au moyen de l'accouplement formé des deux roues de friction 23, 24, ce qui représente au total une puissance de traction de 120 CV. Pour entraîner la grue automotrice en cours de travail, la pompe logée dans la plate-forme supérieure 12 est reliée, par une conduite non représentée placée dans une traversée tournante 33 de l'axe de rotation 13 de la plate-forme supérieure, à un moteur hydraulique d'un mécanisme répartiteur désigné par 34 dans son ensemble. Ce mécanisme répartiteur est réuni par des arbres articulés 35 et 36 à l'essieu avant 32 et à l'essieu arrière 37 de la plate-forme inférieure. Pour entraîner la grue automotrice pendant le travail, on dispose par conséquent d'un mécanisme à réglage continu et réversible, qui peut être mt par la puissance de 60 CV du deuxième moteur 16 et satisfait donc parfaitement toutes les exigences du travail. Pour le déplacement rapide, en position correspondante de la plate-forme supérieure, le deuxième moteur 16 est accouplé au premier moteur 17 par les roues de friction 23 et 24, de sorte que la puissance total de 120 CV est alors disponible pour l'entraînement de l'essieu avant 32. Les organes de commande nécessaires à cet effet sont connus de l'homme de l'art et ne sont pas décrits en détail pour éviter des longueurs. Les moteurs sont bien accessibles, puisqu'ils se trouvent tous deux d'un même c8té de la grue automotrice. De plus, en raison de la position latérale du premier moteur 17, la plate-forme inférieure constitue un châssis fermé, qui peut être fabriqué facilement et à un prix favorable. Grâce à sa disposition surbaissée, le premier moteur ne dépasse le niveau de portée de la couronne tournante, si bien qu'il ne restreint pas l'encorbellement vers l'arrière de la plate-forme supérieure. En cas de panne de l'un des deux moteurs 16 ou 17, la grue automotrice peut être entrainée par le moteur encore en état de fonctionnement. Le mécanisme répartiteur 34, prévu dans l'exemple de réalisation représenté, peut être également laissé de côté, car la grue automotrice peut être entraînée seulement par l'un des deux moteurs ou par les deux pendant le travail. Pour des applications nécessitant de plus grandes puissances de traction en vue d'un déplacement sur routes, on peut installer un troisième moteur avec boite de vitesses du côté diamétralement opposé au premier moteur. Dans un tel exemple de réalisation, s'il est prévu de plus un entraînement hydrostatique des deux arbres, une surcharge de l'essieu moteur avant due à cet accroissement de la puissance n'est pas à craindre, étant donné que, dans ce cas, les essieux doivent être dimensionnés pour l'entraînement hydrostatique de couple de rotation notablement plus élevé. La deuxième roue de friction 24 est réunie à la plate-forme supérieure de façon à pouvoir être amenée à deux hauteurs différentes, la position la plus haute étant choisie de maniere telle que les deux roues de friction 23 et 24ne se touchent pas en position de déplacement à grande vitesse de la grue automotrice. De ce fait, pendant le travail, lors de la rotation de la plate-forme supérieure, il ne peut pas se produire d'incident par suite d'un contact entre les deux roues de friction, qui tournent en permanence avec les moteurs 16 et 17. La grue automotrice représentée dans les figures 4 à 6 comporte une plate-forme inférieure 111 formant le châssis, sur laquelle est montée une plate-forme supérieure 112, qu'une couronne 114 peut faire tourner autour d'un axe vertical 113. La plate-forme supérieure 112 porte une flèche désignée par 115 dans son ensemble, pour laquelle il est prévu, comme organes d'entraînement, de manière connue et non représentée, des moteurs hydrauliques, alimentés par deux pompes 138 et 139 au moyen d'organes de commande ne figurant pas au dessin. Pour l'entraîne- ment de ces deux pompes 138 et 139, il est prévu, dans la plateforme supérieure un moteur Diesel 116, dénommé par la suite deuxième moteur principal. Au moyen de distributeurs 141, 142 et de conduites de fluide sous pression 143, chacune des deux pompes 138, 139 peut être reliée sélectivement à une traversée tournante 133, soit séparément, soit simultanément. Pour la propulsion de la grue automotrice, il est prévu, dans la plate-forme inférieure 111, un moteur Diesel 117, dénommé premier moteur principal, de même puissance que le deuxième moteur principal 116 placé dans la plate-forme supérieure, ainsi que deux moteurs hydrauliques 144 et 145. Par un distributeur 147 et aumoyen de la traversée tournante 133, ces deux moteurs peuvent être reliés à la conduite de fluide sous pression 143. Le premier moteur principal 117 entraîne un mécanisme 146, qui additionne les puissances des deux moteurs et auquel le premier moteur hydraulique 144 est relié à cet effet par un arbre articulé 125. La sortie de ce mécanisme additionneur 146 est reliée, par l'intermédiaire d'une boite de vitesses 127 et d'un arbre articulé 129, à l'essieu avant orientable 132 de la grue automotrice. Cet essieu avant 132 est relié à son tour, par un arbre articulé 135, à un mécanisme répartiteur embrayable 134, qui est réuni, par un autre arbre articulé 136, à l'essieu arrière 137 de la grue automotrice et au deuxième moteur hydraulique 145. pendant la marche, la plate-forme supérieure occupe la position suivant la figure 4, dans laquelle la cabine du conducteur de la grue se trouve au-dessus de l'essieu avant 132. Le distributeur 147 est dans sa position selon la figure 5, dans laquelle le premier moteur hydraulique 144 est relié à la traversée tournante 133 et, par celle-ci, aux conduites de fluide sous pression 143 de la plate-forme supérieure. Les deux distributeurs 141, 142 sont réglés de façon telle que les deux pompes 138 et 139 sont en communication avec les conduites de fluide sous pression 143. De ce fait, toute la puissanoe du deuxième moteur principal 116 se trouvant dans la plate-forme supérieure est transmise au premier moteur hydraulique 144 placé dans la plate-forme inférieure.Ce premier moteur hydrauliquede traction 144 transmet sa puissance, au moyen de l'arbre articulé 125, au mécanisme additionneur 146, qui reçoit en même temps la puissance du premier moteur principal 117; les puissances des deux moteurs principaux 116 et 117 sont ainsi totalisées dans le mécanisme additionneur 146. A l'aide de la boîte de vitesses 127, le nombre de tours de l'essieu avant 132 peut être réglé à la valeur désirée. Etant donné que l'essieu avant 132 peut être réuni à l'essieu arrière 137 au moyen du mécanisme répartiteur 134, il est possible également d'entraîner les deux essieux en déplacement rapide. Pour l'exécution du travail, on sépare l'essieu avant 132 du mécanisme additionneur 146 à l'aide de la boite de vitesses 127. On règle le distributeur 147 de maniere que le deuxième moteur hydraulique 145 soit relié à la traversée tournante 133 et, par suite, aux conduites de fluide sous pression 143. Les distributeurs 141 et 142 permettent de relier aux conduites de fluide sous pression 143 l'une des pompes 138, 139, ou les deux. Les essieux de roulement 132 et 137 peuvent être entraînés à volonté, séparément ou ensemble, par le deuxième moteur hydraulique 145, selon la position donnée au mécanisme répartiteur. En cours de travail, la grue automotrice peut être entraînée, à petite vitesse, par jonction de l'une des pompes 138 ou 139 aux conduites de fluide sous pression 143 et, à une vitesse deux fois plus grande, par la mise en circuit des deux pompes précitées. Le mécanisme répartiteur embrayable 134 peut être remplacé par une transmission simple, au moyen de laquelle le deuxième moteur hydraulique de traction 145 peut entraîner, soit un seul des essieux 132 ou 137, soit les deux essieux simultanément, mais sans possibilité de sélection. La figure 7 montre, en une vue correspondant à la figure 5, la plate-forme d'une machine opératrice quelconque, telle qu'une excavatrice automotrice. Pour cet exemple de réalisation, l'agencement de la plate-forme supérieure selon la figure 6 est valable également. Pour éviter des longueurs inutiles, les éléments de la figure 7 qui correspondent à ceux de l'exemple décrit précédemment ont été désignés par les mêmes chiffres de référence augmentés de 100, ce qui permet de se reporter à la description de l'exemple de réalisation ci-dessus. L'exemple de réalisation suivant la figure 7 se distingue du précédent par le fait qu'il est prévu seulement un moteur hydraulique de traction 244, qui est relié directement à la traversée tournante 233 concentrique à l'axe de rotation 213 de la plate-forme supérieure. Une autre différence réside en ce que le mécanisme additionneur 246 est relié au premier moteur 217 par l'intermédiaire dtun embrayage 240, tandis que la botte de vitesses 227 est reliée à l'essieu avant 232 au moyen d'un arbre articulé 229 et d'une boite de vitesses 220. Les deux essieux moteurs 232 et 237 sont enfin accouplés entre eux par un embrayage séparable 234 et un arbre articulé 235. Malgré la suppression du deuxième moteur hydraulique 145, du mécanisme répartiteur 134 et du distributeur 147, cet exemple de réalisation permet d'obtenir les mêmes résultats que le précédent. Pendant la marche, les deux pompes 138, 139 sont reliées directement au moteur hydraulique 244 par les distributeurs 141, 142, les conduites de fluide sous pression 143 et la traversée tournante 233. Toute la puissance du deuxième moteur principal 116, logé dans la plate-forme supérieure, est transmise ainsi au moteur hydraulique 244 de la plate-forme inférieure, dont la puissance est transmise par l'arbre articulé 225 au mécanisme additionneur 246, qui reçoit en même temps la puissance du premier moteur principal 217. Les puissances ainsi additionnées des deux moteurs sont transmises par les boites de vitesses 227 et 220 à l'essieu avant 232 et également, selon la position de l'embrayage 234, à l'essieu arrière 237.Le rapport de la boute de Vitesses 220 est choisi de 1 ; 1 de sorte que, pendant la maxcie, il suffit d'actionner la boite de vitesses 227. Pour le travail, le premier moteur 217 est séparé au moyen de l'embrayage 240 du mécanisme additionneur 246, qui n'est donc plus entraîné que par le moteur hydraulique 244. Le rapport de démultiplication de la boite de vitesse 220 est choisi en fonction du travail que doit exécuter la machine Le rapport de la boite 220 n'a plus besoin d'être changé en cours de travail. Afin qu'on puisse se contenter d'une démultiplication aussi petite que possible de la boite 220, on enclenche la boite de vitesses 227 sur le rapport de multiplication le plus faible, à savoir sur la marche arrière. De plus, on raccorde seulement l'une des pompes 138 ou 139 aux conduites de fluide sous pression 143 à l'aide du distributeur correspondant 141 ou 142, et ce, de telle sorte que le fluide sous pression circule en direction opposée, c'est-à-dire que le sens de rotation du moteur hydraulique 244 est inversé par rapport au déplacement à grande vitesse. De ce fait, la machine de travail se déplace en avant, bien que la boite de vitesses 227 soit enclenchée en marche arrière.En raison de l'utilisation d'une seule des deux pompes 138 ou 139 et de l'enclenchement de la marche arrière dans la boite de vitesses 227, on obtient une très forte réduction du nombre de tours, ce qui permet de maintenir à une valeur très faible le rapport de démultiplication de la boite 220 pour l'exécution du travail. Dans beaucoup de cas, il est possible également de supprimer complètement la boîte de vitesses 220. On peut doubler la vitesse de travail en mettant en circuit les deux pompes 138 et 139. Par une inversion du distributeur correspondant 141 ou 142, il est possible naturellement d'effectuer un déplacement en marche arrière avec le même rapport de multiplication. Dans les exemples de réalisation sus-décrits, les deux moteurs principaux 17 et 16, 117 et 116, 217 et 216 sont de puissance égale. Dans le sens de l'invention, il importe néanmoins seulement que le premier moteur principal 17, 117, 217 ait une puissance qui, ajoutée à celle du deuxième moteur principal 16, 116, 216, établi pour l'exécution du travail, permette d'atteindre la vitesse maxiiraledésirée pour les déplacements sur routes. REVENDICATIONS 1.- Machine opératrice se déplaçant à grande vitesse, qui comporte une plate-forme inférieure formant un châssis sur lequel est montée une plate-forme supérieure tournante portant l'engin de travail et ses organes d'entraînement, ainsi qu'un premier moteur principal, disposé dans la plateforme inférieure pour le déplacement à grande vitesse, et un deuxième moteur principal, installé dans la plate-forme supérieure pour entraîner au moins une pompe alimentant des moteurs hydrauliques de la machine, laquelle est caractérisée en ce qu'il est prévu un appareil embrayable (23, 24; 146, 246) destiné à additionner les puissances des deux moteurs principaux (16, 17; 116, 117; 216, 217) pour le déplacement à grande vitesse. 2.- Machine opératrice selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'appareil pour additionner les puissances des deux moteurs principaux (16, 17) est un accouplement mécanique, embrayable en position de déplacement à grande vitesse de la plate-forme supérieure (12). 3.- Machine opératrice selon la revendication 2, caractérisée en ce que, dans la plate-forme inférieure (11), à une certaine distance de l'axe de rotation (13) de la plateforme supérieure (12), est disposée une première roue de friction (23) entraînable par le premier moteur principal (17) et, dans la plate-forme supérieure (12), une deuxième roue de friction (24) entrainable par le deuxième moteur principal (16), ces deux roues pouvant tourner autour d'axes parallèles entre eux de façon que leurs circonférences se touchent, pour former l'accouplement en position de déplacement rapide de la plateforme supérieure. 4.- Machine opératrice selon la revendication 3, caractérisée en ce que les roues de friction (23, 24) sont des roues à pneumatique de voitures automobiles. 5.- Machine opératrice selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce qu'au moins une roue de friction (24) peut être amenée à une position dans laquelle elle ne touche pas l'autre roue de friction (23), meme en position de déplacement à grande vitesse de la plate-forme supérieure (12). 6.- Machine opératrice selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que chaque demi-accouplement est réuni à son moteur principal par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse, 7.-Machine opératrice selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que, dans la plateforme inférieure (11, 111), est disposé un moteur hydraulique de traction (144, 145, 244), qui est relié à la pompe (138, 139) de la plate-forme supérieure au moyen d'une traversée tournante (33, 133, 233) prévue dans l'axe de rotation (13, 113, 213) de la plate-forme supérieure (12). 8.- Machine opératrice selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que chaque moteur principal (16, 17) est placé d'un côté du plan longitudinal médian vertical de sa plate-forme, de façon que les deux moteurs se trouvent l'un au-dessus de l'autre en position de déplacement rapide de la plate-forme supérieure (12). 9.- Machine opératrice selon les revendications 1 et 7, caractérisée en ce que l'appareil destiné à additionner les puissances des deux moteurs principaux (116, 117, 217) est pourvu d'une transmission (146, 246), au moyen de laquelle le premier moteur principal (117, 217)et le moteur hydraulique de traction (144, 244) peuvent être reliés simultanément, par l'intermédiaire d'une boite de vitesses (127, 227), à au moins un essieu (132, 137; 232, 237) de la plate-forme inférieure (111). 10.- Machine opératrice selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'essieu (132, 232) relié à la boite de vitesses (127, 227) est relié à un deuxième essieu (137, 237). 11.- Machine opératrice selon la revendication 10, caractérisée en ce que, dans la jonction (135, 136, 235) entre les deux essieux (132, 137; 232, 237), est disposé un organe de commande (134, 234) pour libérer la jonction. 12.- Machine opératrice selon la revendication 11, caractérisée en ce que, comme organe de comr7ande, il est prévu un mécanisme répartiteur embrayable (134) réuni à un deuxième moteur hydraulique de traction (145), ainsi qu'un distributeur (147) au moyen duquel chacun des deux moteurs hydrauliques de traction (144, 145) peut être relié à volonté à la pompe (138, 139) par l'intermédiaire de la traversée tournante (133). 13.- Machine opératrice selon l'une quelconque des revendications 9 a 11, caractérisée par un embrayage (240) intercalé entre le mécanisme additionneur (246) et le premier moteur principal (217). 14.- Machine opératrice selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce qu'il est prévu deux pompes (138, 139) entrainables par le deuxième moteur principal (116) et en ce que, à chaque pompe, est associé un distributeur (141, 142) au moyen duquel les pompes peuvent être reliées à volonté, au moins séparément, à la traversée tournante (133, 233).