Brevet FR2419208A1 — publié le 19791005

L'invention concerne un vehicule a' chenilles, et plus particulièrement un mécanisme destiné d > protéger les chenilles contre une tension excessive. Il est connu de monter les chenilles sans fin sur un véhicule, chaque chenille étant montée sur des roues dentées ou des roues lisses espacées. Chaque chenille est maintenue sous une tension convenable par le montage de l'une des roues sur un essieu mobile soumis à une force tendant à l'éloigner de l'essieu de l'autre roue. La force de rappel exercée sur l'une des roues est généralement produite par un ressort soumis à une précharge par une garniture de graisse, ou bien elle est produite par un accumulateur lui-même soumis à une précharge par une garniture de graisse. Ces deux systèmes exigent une place importante en raison de l'espace mort demandé par la garniure de graisse pour exercer la précharge. De plus, lorsqu'on retire la graisse; cette dernière tombe fréquemment sur le sol de sorte qu'elle ne peut être en général récupérée. En cours de service, il est souvent nécessaire de refouler de la graisse dans les garnitures au moyen de pompes de graissage à main, dont le fonctionnement est lent. Les ressorts sont volumineux et difficiles à manipuler, alors que les accumulateurs ont souvent pour inconvénient une diminution de la précharge et/ou une défaillance de l'étanchéité intérieure. L'invention concerne un véhicule chenillé dont l'essieu mobile est soumis à une force de rappel par un fluide sous pression placé dans un cylindre. Un piston, qui peut coulisser dans ce cylindre, est relié par des organes mécaniques à l'essieu mobile de manière à tendre à éloigner ce dernier de l'autre essieu. Un dispositif permet au fluide de s'échapper du cylindre dans le cas où les chenilles frappent contre un objet ou bien lorsqutun objet se loge entre une roue et une chenille, afin que cette dernière ne soit pas soumise à une tension excessive.Un dispositif assure également le retour dans le cylindre du fluide ainsi déchargé, après que l'objet a été denasse ou Ce système peut utiliser des éléments hydrauliques disponibles dans le commerce. I1 est d'un entetien aisé et peut être convenablement purgé pour permettre le démontage et la remise en place de la chenille. Le cylindre hydraulique constitue un élément peu volumineux pour exercer la force de rappel sans utiliser une garniture de graisse volumineuse. Le fluide à haute pression utilisé par le dispositif de compensation pour chenille selon l'invention peut être prélevé sur le circuit hydraulique du véhicule chenillé.Dans le cas où le circuit hydraulique du véhicule est utilisé comme source de fluide sous pression, l'huile déchargée du cylindre est renvoyée au carter afin d'être recyclée et elle ne s'écoule donc pas sur le sol. Un dispositif permet de purger le fluide du cylindre afin de relâcher les chenilles pour permettre des opérations d'entretien ou de remplacement de ces chenilles. L'invention concerne donc un mécanisme perfectionné et peu volumineux, destiné à maintenir sous une tension souhaitée les chenilles d'un véhicule. Ce mécanisme est d'un entretien aisé et permet d'entretenir et/ou de démonter commodément les chenilles. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels - la figure 1 est une elévation d'une partie chenillée d'un véhicule à chenilles equipé du mécanisme selon l'invention; - la figure 2 est une coupe partielle suivant la ligne 2-2 de la figure 1; - la figure 3 est une élévation à échelle agrandie, avec coupe partielle, du mécanisme représenté sur la figure 2; - la figure 4 est un schéma du circuit de compensation hydraulique du mécanisme selon l'invention; et - la figure 5 est un schéma d'une variante pneumatique du circuit de compensation montré sur la figure 4. La figure 1 représente un véhicule chenillé 10 pouvant être, par exemple, un excavateur, une grue, une pelle mécanique ou autres. Le véhicule représenté comporte une embase 12 munie d'essieux 14 orieneos Frrnserselent. Un châssis principal 16 de chenille est monté sur chaque côté de l'embase 12 sur les essieux 14. Chaque châssis principal 16 comporte7 à chaque extrémité, deux parois parallèles et espacées 18 (figure 2) présentant chacune une encoche 19. A l'extrémité motrice ou arrière du véhicule (représentée à gauche sur la figure 1), des paliers 20 sont logés dans ces encoches de manière à supporter, dans chaque châssis 16, un essieu 22 relié à une transmission attaquée par un moteur (non représentée). Un barbotin est claveté sur l'essieu 22. Les paliers 20 peuvent être réglés longitudinalement dans chacun des châssis principaux 16 au moyen de tiges filetées 26 reliées à ces paliers et passant dans des écrous 28 fixés au châssis. Ainsi, bien que l'essieu 22 puisse être réglé transversalement par rapport à son axe longitudinal A, ilest maintenu fixement dans les châssis 16- pendant la marche du véhicule.L'extrémité motrice du véhicule chenillé décrit ci-dessus est analogue à celle du système d'entraînement à chenilles décatit dans le brevet des Etats-Unis d'sérique n 4 003 608. A extrémité opposée à l'extrémité motrice, c'est-à- dire à l'extrémité avant du véhicule chenillé (représentée à droite sur la figure 1), chaque châssis 16 présente deux glis ires intérieures 30 (une seule étant représentée sur la figure 2),à savoir une glissière supérieure et une glissière inférieure, reliées à la paroi intérieure 1o, et deux glissières extérieures 32, à savoir une glissière supérieure et une glissière inférieure, reliées à la paroi extérieure 1. Un essieu 34, dont l'axe longitudinal est indiqué en B, est fixé aux bras 36 d'un étrier 38. Des paliers 40 sont montés sur cet essieu de manière à recevoir une roue lisse 42 pouvant tourncr sur l'essieu. Une chenille sans fin 44 passe sur le barbotin 24 et sur la roue lisse 92 (qui, dans le véhicule chenillé décrit, est une roue folle). L'essieu 34 n'est pas maintenu fixement pendant le fonctionnement du véhicule, comme c'est le cas de l'essieu 22, mais il peut se déplacer le long des glissières 30 et 32 afin d'empêcher l'application d'une tension excessive à la chenille 44, comme décrit plus en détail ci-après. Le poids du véhicule chenillé supporté par la roue folle est transcris a' l'essieu 34 par les châssis 16 et par les glissières supérieures 30 et 32, comme montré sur la figure 3. A cet effet, l'essieu 34 présente, à sa surface supérieure et chaque extrémité, un méplat 34a améliorant la répartition de la charge sur cet essieu et facilitant le glissement de ce dernier sur les glissières. Lorsque l'essieu 34 se déplace vers la gauche dans l'orientation de la figure 2, la tension de la chaîne sans fin diminue, et lorsque l'essieu 34 se déplace vers la droite, la tension de la chaîne augmente. Deux plaques 45, associées à des cales 47, constituent une butée qui détermine la limite vers l'avant de 1-a course de l'essieu 34 et, par conséquent, la tension souhaitée de fonctionnement de la chenille. Des galets fixes 46 montés sur les châssis lU, entre le barbotin 24 et la roue folle 42, guident la chenille sur son trajet compris entre le barbotin et la roue folle, et supportent également le véhicule. Comme représenté sur la figure 2, l'étrier 38 comporte un élément transversal 48 auquel les bras 36 sont reliés. Un cylindre 50 est monté sur une plaque 52 d'extrémité qui est fixée entre les parois 18 du châssis 16. Une barre 54, arrondie à chaque extrémité, traverse la paroi supérieure du cylindre de manière à porter, par une extrémité, contre le piston 55 logé dans ce cylindre et, à son extrémité opposée, contre un évidement 58 présenté par l'élément transversal 48. En cours de fonctionnement normal, l'essieu 34 coulisse sur les glissières supérieures 30 et 32 et son mouvement sur lesdites glissières dépend de la composante horizontale de la force exercée sur cet essieu. En général, cette composante horizontale exercée sur l'essieu 34 est égale à la différence entre la composante horizontale transmise par la roue folle 42 (et orientée par la gauche sur la figure 2) et la composante horizontale transmise par l'étrier 38 (e orientée vers la droite sur la figure 2).La force transmise par la roue folle Xi2 peut, par exemple, résulter d'un serrage de la chenille 44 en raison de l'introduction d'un objet, par exemple une pierre, entre la roue follc et la chenille. La force trcinsmise filar l'étrier 38 est exercée par le fluide sous pression contenu dans la chambre 60 et agissant sur le piston 56 Comme représenté sur la figure 4, la chambre 60 du cylindre hydraulique 50 est alimentée en fluide hydraulique sous pression par une source 62 assurant également l'alimentation de l'ensemble du véhicule chenillé.Cette source comprend une pompe 64 qui aspire le fluide hydraulique dans un carter ou réservoir 66 et le refoule vers une conduite 68 sous pression. Une soupape 70 de sécurité est normalement utilisée pour empêcher la pression régnant dans la conduite 68 d'atteindre une valeur excessive. Cette soupape de sûreté ou limiteur de pression peut être réglée, par exemple, pour se déclencher sous une pression de 70 bars. Le fluide provenant de la source 62 passe dans un circuit 74 de compcnsation, après avoir franchi un clapet 72 de retenue, lorsque la pression régnant dans ce circuit de compensation est inférieure à celle de la source 62 (qui ne dépasse pas la pression de 70 bars à laquelle la soupape 70 de sécurité est réglée. Le circuit de compensation comprend le clapet 72 de retenue, un conduit 76 qui fait communiquer ce clapet avec la chambre 60, un conduit 78 de retour qui aboutit au carter et une soupape 80 de sécurité montée entre le conduit 76 et le conduit 78 de retour. Une soupape 82 de déri vation > pouvant être, par exemple, une soupape à pointeau, est fermée pendant le fonctionnement normal du circuit de compensation.Cette soupape 82, qui peut être commandée manuellement, est reliée pàr un conduit 84 contournant la soupape 80 au conduit 76 aboutissant à la chambre et au conduit 78 de retour. Le conduit 76 reçoit le fluide par l'intermédiaire du clapet 72 de retenue et il renvoie le fluide en excès vers la soupape 80 de laquelle il s'écoule vers le carter 6G, comme décrit ciapres. La pression régnant dans le circuit 74 de compensation et appliquée au piston ' 56 exerce sur ce dernier une force tendant d déplacer l'essieu 34 jusqu'à ce qu'il porte contre la butée 45 et donne ainsi la tension souhaitée à la chaine dans des conditions normales de fonctionnement. La soupape ëO de déclwargc est réglée è une valeur supérieure (par exemple à 315 bars) 1 celle de la soupape 70. En cours de fonctionnement norrrial > la pression régnant dans le conduit 76 du circuit 74 de compensation est d'environ 70 bars et la soupape 80 n'écoule pas de fluide hydraulique vers le carter.Par conséquent, dans ces conditions, la pression régnant dans le conduit 76 dépend de l'écoulement du fluide de la source à travers le clapet 72 de retenue, et cet écoulement s'arrête lorsque la pression régnant dans le conduit 76 est égale à la pression du conduit 68 de la source (qui est de 70 bars dans l'exemple décrit). Il convient de noter qu, après avoir franchi le clapet 72 de retenue monté sur le conduit 6d, le fluide ne peut revenir dans ce conduit 6U, car le clapet 72 de retenue bloque tout écculement dans ce sens.Etant donné que le clapet 72 de retenue isole le conduit 68 du conduit 76, la pression régnant dans ce dernier peut s'élever à une valeur très supérieure (c'est-àdire à la valeur de 315 bars à laquelle la soupape 80 est réglée) sans que la pression régnant dans le conduit 68 s'élève (ce conduit étant limité à une pression de 70 bars en raison du réglage de la soupape 70 de sûreté). Pendant le fonctionnement normal du véhicule chenillé, le fluide sous pression s'éccule de la pompe 64 dans le conduit 68, dans le clapet 72 de retenue et dans le conduit 76 pour aboutir à la chambre 60 du cylindre 50 jusqu'à ce que la pression régnant dans le circuit 74 de compensation atteigne une valeur égale à celle régnant dans le circuit 62 de la source. Lorsque le fluide contenu dans la chambre 60 atteint une telle pression, le fluide rie pénètre plus dans le conduit 76 par le clapet 72 de retenue Si la chenille frappe contre un objet ou si un objet se loge entre le barbotin (ou la roue folle) et la chenille, l'essieu 34 tend i être déplacé vers la gauche (dans l'orienta- tion de la figure 2). La pression du fluide régnant dans la chambre 60 et dans le conduit 76 augmente et résiste au mouvement de l'essieu 34 (et de la roue folle 42) vers la gauche, jusqu'à ce que la tension de la chenille atteigne une valeur faisant apparaitre une pression de 315 bars dans la chambre 60 et dans le conduit 76. A ce moment, le fluide est déchargé par la soupape 80 dc manière que la pression régnant dans la chambre 60 et dans le conduit 76 ne dépasse pas 315 bars. Ensuite, si 1d icesion je tQ chenille augmente en raison de l'objet rencontré, l'essieu 34 (et la roue lisse 42) se déplacent vers la gauche afin d'empêcher toute augmentation supplémentaire de la tension de la chenille et, par conséquent, une destruction ou une détérioration de cette dernière. Lorsque la cause du déplacement forcé de l'essieu 34 vers la gauche (dans l'orientation de la figure 2) disparaît, la force tendant à déplacer la roue 42 vers la gauche diminue et la pression régnarit dans la chambre GO et le conduit 76 descend au-dessous de 70 bars.La soupape 80 de décharge se ferme alors et le fluide provenant de la pornpe 64 passe par le clapet 72 dans le conduit 7 de manière à élever de nouveau la pression régnant dans la chambre 60 et dans ce conduit 7 jusqu'au niveau souhaité de 70 bars. Eu cours de fonctionnement normal, la soupape 82 à pointeau est maintenue fermée. Pour procéder à des opérations d'entretien sur la chenille, on ouvre cette soupape à pointeau de manière à permettre l'écoulement du fluide du conduit 76 et de la chambre 60 vers le carter 66. Ainsi, la roue 42 peut être aisément reculée et la chenille peut être déplacée ou démontée. Simultanément, aucune matière polluante n'est déversée sur le sol. Bien qu'il soit préférable d'utiliser une pression hydraulique pour appliquer la force de rappel à la roue lisse, il est possible que la seule source de fluide sous pression disponible soit toute autre, par exemple une source d'air comprimé, comme montré sur la figure 5. Sur cette figure, la source 162 est reliée par un conduit 168 à un circuit 174 de compensation par l'intermédiaire d'un clapet 172 de retenue. Le conduit 176 est relié ' la chambre 1GO d'un cylindre 150 afin d'agir sur la roue lisse par l'intermédiaire d'une tige 154 et d'un piston 15G. L'air franchissant une soupape 180 de sécurité est déchargé a 1 'atmosi)hère par un conduit 178. Une soupapes lut.2 à pointeau est montée sur un conduit l"d contournant la soupape 180, de manière à purger la chambre 160 lorsqu'il est nécessaire de procéder à des opérations d'entretien sur la chenille ou de remplacer cette dernière.La source 162 peut être maintenue à une pression de 70 bars et la soupapge 180 peut être réglée à urie pression de 315 bars, corne c'est le cas du circuit montré sur la figure 4. Le fonctionnement du circuit représenté sur la fiqure 5 est analogue à celui du circuit de la figure 4, et il ne sera donc pas décrit en détail. Le mécanisme de compensation selon l'invention constitue donc un moyen commode et peu volumineux pour exercer une force de rappel sur un essieu d'un véhicule chenillé afin de maintenir les chenilles de ce véhicule sous une tension souhaitée. Ce mécanisme est d'un entretien aisé, et tout fluide s'en déchargeant, notamment tout fluide hydraulique, est renvoyé au carter du véhicule. I1 va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au mécanisme décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATJ ONS 1. Véhicule chenillé comportant au moins une chenille sans fin, deux essieux parallèles montés à une certaine distance l'un de l'autre sur ce véhicule > une roue motrice et une roue folle montées chacune sur l'un de ces essieux et destinées à recevoir la chenille, l'essieu portant la roue folle pouvant être rapproché et éloigné de l'essieu portant la roue motrice, un cylindre hydraulique étant monté dans le véhicule et contenant un piston qui délimite une chambre de volume variable à l'intérieur du cylindre, un organe reliant ce piston à l'essieu de la roue folle, un organe permettant l'écoulement dans un seul sens d'un fluide. sous pression provenant d'une source et se dirigean-t vers la chambre, de manière à éloigner l'essieu de la roue folle de l'essieu de la roue motrice, un organe permettant l'échappement du fluide de la chambre lorsque cette dernière est comprimée par la pression exercée sur la roue folle et tendant à déplacer l'essieu de celle-ci vers l'essieu de la roue motrice, le véhicule étant caractérisé en ce qu'il comporte une soupape pouvant être actionnée sélectivement, et un organe reliant cette soupape à la chambre afin de permettre au fluide de s'écouler de celle-ci indépendamment du dernier organe cité. 2. Véhicule chenillé comportant au moins une chenille sans fin, deux essieux parallèles montés à une certaine distance l'un de l'autre et portant respectivement une roue motrice et une roue folle destinées à recevoir ladite chenille, l'essieu de la roue folle pouvant être rapproché et éloigné de l'essieu de la roue motrice, un cylindre hydraulique étant monté à l'intérieur du véhicule et contenant un piston qui délimite une chambre de volume variable à l'intérieur de ce cylindre, un organe reliant le piston à l'essieu de la rcue folle, une source de fluide sous pression communiquant par un conduit avec la chambre de manière que l'essieu de la roue folle tende à être éloigné de l'essieu de la roue motrice, un organe empêchant l'écoulement du fluide dans ledit conduit, de la chambre vers la source, un organe permettant l'rchappemcnt du fluide de la chambre lorsque cette dernière est comprimée par une pression exercée sur la roue folle ct tencant à déplacer l'essieu de cette dernière vers l'essieu de la roue motrice, le véhicule étant caractérisé en ce qu'il comporte une soupape qui peut être actionnée sélectivement et qui est reliée au conduit monté entre la chambre et l'organe empêchant l'écoulement du fluide de la chambre vers la source, de manière que cette soupape permette sélectivement au fluide de s'écouler du cylindre et du conduit, indépendamment du dernier organe cité. 3. Véhicule chenillé comportant au moins une chenille sans fin, deux essieux parallèles et espacés, une roue motrice et une roue folle montées respectivement sur ces essieux et destinées à recevoir la chenille, l'essieu de la roue folle pouvant être rapproché et éloigné de l'essieu de la roue motrice, un cylindre hydraulique étant monté à l'intérieur du véhicule et contenant un piston qui délimite à l'intérieur de ce cylindre une chambre à volume variable un organe reliant le piston à l'essieu de la roue folle > une source de fluide sous pression communiquant par un organe avec la chambre, de manière à tendre à éloigner l'essieu de la roue folle del'essieude la roue motrice, un clapet de retenue étant monté entre la source et la chambre, un organe, monté entre le clapet de retenue et la chambre, permettant la décharge du fluide de la chambre lorsque cette dernière est comprimée par la pression exercée sur la roue folle i tendant à déplacer l'essieu de celle-ci vers l'es- sieu de la roue motrice, le véhicule étant caractérisé en ce qu'il comporte une soupape pouvant êtreactionnéesélectivement, et un organe qui relie cette soupape à la chambre afin de décharger sélectivement le fluide de ladite chambre, indépendamment du dernier organe cité. 4. Véhicule chenillé comportant au moins une chenille saris tin, deux essieux parallèles et espacés, une roue motrice et une roue folle montées sur ces essieux, res?ectivelnent, et destinees Q recevoir ladite chenille, l'±sieu de la roue folle pouvant être rapproché et éloigne de l'essieu de la roue motrice1 un cylindre hydraulique étant monté à l'intérieur du véhicule et contenant un piston qui délimite une chambre à volume variable à l'intérieur de ce cylindre, un organe reliant le piston à l'essieu de la roue folle, une source e fluide sous pression comportant un un conduit à la cham- bre, de manière que le fluide sous pression tende à éloigner l'essieu de la roue folle de l'essieu de la roue motrice, un clapet de retenue étant monté sur le conduit, entre la source et la chambre, une soupape de sûreté étant montée sur ledit conduit, entre le clapet de retenue et la chambre > de manière à permettre la décharge du fluide de ladite chambre lorsque celle-ci est comprimée par la pression exercée sur la roue folle et tendant à déplacer l'essieu de cette dernière vers l'essieu de la roue motrice, un conduit faisant communiquer la soupape de sûreté et le carter, le véhicule étant caractérisé en ce qu'il comporte une soupape qui peut être actionnée sélectivement et qui est montée en dérivation dc la soupape de sûreté, de manière qu'il soit possible d'évacuer sélectivement le fluide de ladite chambre vers le carter, quelle que soit la pression régnant dans la chambre.