Brevet FR2510636A1 — publié le 19830204

Engin de travaux publics å tourelle. I1 convient de préciser le point de départ de l'invention, pour en préciser ensuite le but et l'objet dans sa généralité. Le problème de départ est celui de la conception de pelles hydrauliques à pneus à un ou deux essieux moteurs. Usuellement, de telles pelles hydrauliques comportent une tourelle, rotative par rapport au châssis et contenant le moteur thermique ("Diesel") d'entraînement des pompes. Un moteur hydraulique placé sous le châssis entrain le ou les essieux moteurs, avec interposition, généralement, d'un dispositif mécanique d'accouplement, type boîte transfert. Un inconvénient important de cette disposition est la vulnérabilité du moteur et la difficulté de son accès, notamment lorsque la pelle est enlisée en mauvais terrain. D'autres inconvénients sont relatifs à la longueur du circuit de commande du moteur hydraulique et à la mauvaise réalisation de certaines fonctions, ainsi qu'à la complexité de ce circuit. L'invention entend remédier à ces inconvénients, aussi bien dans le cadre particulier des pelles hydrauliques précitées, que dans un cadre plus général. A cet effet, l'invention a donc pour objet un engin de travaux publics comprenant - un châssis muni d'organes de déplacement, - une tourelle montée sur le châssis, rotative autour d'un axe géométrique vertical au moyen d'un dispositif de guidage en rotation, - un groupe moteur comprenant notamment un moteur thermique monté sur la tourelle, et, - une transmission de mouvement reliant lesdits organes de déplacement au groupe moteur. Un passage est ménagé entre la tourelle et le châssis et est entièrement traversé par un arbre moteur reliant le moteur d'entratnement des organes de déplacement, qui fait partie du groupe moteur et est disposé à l'intérieur de la tourelle, auxdits organes de déplacement. Les avantageuses dispositions suivantes sont, en outre, de préférence adoptées - l'arbre moteur est coaxial à l'axe de rotation de la tourelle - le groupe moteur comprend au moins une source de fluide sous pression, telle qu'une pompe hydraulique, entraînée par le moteur thermique et destinée à alimenter en fluide sous pression divers organes à fluide attelés au châssis, te-ls que des freins dont est muni l'engin, avec interposition d'un joint tournant à fluide entre la tourelle et le châssis, cependant que ledit passage ménagé entre la tourelle et le châssis est constitué par un trou traversant le noyau central dudit joint tournant. Selon une première réalisation, le noyau central du joint tournant est fixé sur le châssis, cependant que le moteur d'entraînement des organes de déplacement est un moteur à fluide sous pression, du type rotatif, disposé coaxialement à l'axe de rotation de la tourelle et comprenant un corps, qui est fixé sur ledit noyau. De manière avantageuse, l'engin comporte alors un distributeur de fluide sous pression de commande du moteur à fluide, du type à joint tournant, disposé coaxialement à l'axe de rotation de la tourelle. Selon une autre réalisation, le noyau central du joint tournant est fixé sur la tourelle, cependant que le moteur d'entrarnement des organes de déplacement est un moteur à fluide sous pression, du type rotatif, disposé coaxialement à l'axe de rotation de la tourelle et comprenant un corps, qui est fixé sur la tourelle, un dispositif de débrayage dudit moteur étant prévu. Ce dispositif de débrayage est, soit constitué par le distributeur de fluide sous pression de commande du moteur à fluide, qui comporte au moins une position dite "de débrayage" dans laquelle il y a mise en communication mutuelle des raccords d'admisson et d'échappement dudit moteur à fluide, soit d'un type mécanique, interposé entre l'arbre moteur et les organes de déplacement de l'engin. L'invention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparattront au cours de la description de réalisations donnée ci-dessous à titre d'exemple. Il est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif. I1 sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation d'une première réalisation d'un engin conforme à l'invention - la figure 2 est une vue en élévation d'une deuxième réalisation d'un engin conforme à l'invention - la figure 3 représente un premier mode de réalisation d'un détail de l'engin de la figure 2 ; et, - les figures 4, 5 et 6 représentent un deuxième mode de réalisation d'un détail de l'engin de la figure 2, respectivement, dans trois configurations successives distinctes. Les engins représentés sur les figures 1 et 2 ont en commun une constitution semblable, chacun d'eux présentant par ailleurs des particularités spécifiques. La constitution semblable des engins des figures 1 et 2 est la suivante - un châssis 1 muni des organes de déplacement avant 2 et arrière 3 par l'intermédiaire desquels chaque engin repose sur le sol 4, - une botte, dite, transfert 5, qui comporte un arbre d'entrée 6 et deux arbres de sortie 7 et 8, dont le corps 9 est fixé sous le châssis 1 par des vis 10, - des arbres de transmission avant 11 et arrière 12, qui relient, au moyen d'accouplement 13, les arbres de sortie 7 et 8 de la botte transfert 5 aux essieux 14 et 15 des organes de déplacement avant 2 et arrière 3, - une tourelle 16, qui est montée rotative sur le châssis 1, et par rapport à lui, au moyen d'un "rond à galets" 17, autour d'un axe vertical 19, - un moteur thermique 18, type "Diesel" par exemple, qui est situé dans la tourelle 16, - une pompe 20, qui est entraînée par le moteur thermique 18, - un moteur hydraulique, entièrement disposé à l'intérieur de la tourelle 16, comprenant un corps 21 et un arbre de sortie représenté comme étant confondu avec l'arbre d'entrée 6 de la botte transfert 5, - un distributeur hydraulique de fluide 22, qui est interposé entre ce moteur hydraulique et la pompe -20, - un ensemble de stabilisateurs 23, commandés par vérin hydraulique, - des freins 24, associés aux organes de déplacement 2 et 3, également à commande hydraulique par le fluide sous pression refoulé par la pompe 20. De manière spécifique, dans la réalisation représentée sur la figure 1, le noyau central 25 d'un joint tournant est fixé, par des vis 26, sur le corps 9 de la botte transfert 5, le corps 21 du moteur hydraulique étant fixé, par des vis 27, sur l'extrémité supérieure dudit noyau. Celui-ci comporte-un alésage central 28, coaxial à l'axe de rotation 19 de la tourelle, ainsi qu'à l'arbre 6 qui le traverse pour relier la sortie du moteur hydraulique à l'-entrée de la botte transfert. A noter que cette botte transfert 5 est située entièrement à l'extérieur de la tourelle 16. L'enveloppe périphérique 29 du joint tournant, qui entoure le noyau 25, est fixe par rapport à la tourelle 16 (vis 30), et est montée tourillonnante (31) par rapport au châssis 1. Ce joint tournant (25-29) est utilisé, de manière d'ailleurs connue, pour alimenter en fluide sous pression les organes de commande des stabilisateurs 23 et des freins 24 à partir de la pompe 20. Enfin, par son montage, le corps 21 du moteur hydraulique, fixe par rapport au châssis 1, est mobile par rapport à la tourelle 16. I1 convient donc d'en assurer l'alimentation par un moyen permettant cette rotation relative, et constitué, dans l'exemple représenté, par le distributeur 22 qui est, lui aussi, du type à joint tournant, le noyau 32 de ce joint tournant étant fixé sur le corps 21 lui-même, coaxialement à l'axe 19, et l'enveloppe périphérique 33 dudit joint tournant étant fixée (vis 34) sur la tourelle 16. Ainsi, un conduit de fluide 35 peutil relier la pompe 20 à l'enveloppe périphérique 339 ces deux éléments étant fixes par rapport à la tourelle 16. Selon la réalisation de la figure 2, on retrouve-un joint tournant d'alimentation par la pompe 20 des organe de commande hydraulique liés au chassis (stabilisateurs 23, freins 24), dont le noyau central 36 est solidaire (bride de montage 37 et vis 38) de la tourelle 16, et est évidé (trou 39) pour etre traversé par l'arbre 6, cependant que l'enveloppe périphérique 40 est fixée par des vis 41 sur le châssis 1. Dans cette réali- sation, le moteur hydraulique, entièrement contenu à l'intéríeur de la tourelle 16, a son corps 21 fixé à la tourelle 16 par dea vis 42, cependant que le corps 43 de son distributeur de commande est fixé sur le corps 21 de ce moteur hydraulique 21. Un conduit de fluide 44 relie la pompe 20 au corps 43 du distributeur. En ce qui concerne la réalisation de la figure 2, il est nécessaire de prévoir un "débrayage" dans la transmission de mouvement entre le moteur hydraulique et les organes de déplacement 2 et 3. Ce peut être un dispositif hydraulique, tel que le distributeur particulier 22 de la figure 3 ; ce peut également être un dispositif purement mécanique, tel que le choix d'une boîte transfert 5 analogue à celle représentée par les figures 4, 5 et 6. Le distributeur 22 de la figure 3 est relié par - deux conduits 45, 46, aux raccords principaux du moteur hydraulique (21), - un conduit 47, à un réservoir de fluide 48 fixé à la tourelle 16, - un conduit 49, au raccord de refoulement de la pompe 20, un clapet de non-retour 50 étant disposé sur ce conduit 49, - un conduit 51, à la partie du conduit 49 disposée entre la pompe 20 et le clapet de non-retour 50. Par ailleurs, la pompe 20 est reliée au réservoir 48 par son conduit d'aspiration 52. Le distributeur 22 a trois positions, qui correspondent - la première position1 à l'obturation du conduit 51, et, à la mise en communication des conduits 49 et 46, et, des conduits 45 et 47 - la deuxième position, à la mise en communication des conduits 45, 46, 47 et 51, et, à l'obturation du conduit 49; et, - la troisième position, à l'obturation du conduit 51, et, à la mise en communication des conduits 49 et 45, et, des conduits 46 et 47. La botte de transfert 5 des figures 3 à 5 comporte - un pignon de renvoi angulaire 53 solidaire de l'arbre d'entrée 6, - un pignon de renvoi d'angle 54, qui engrène avec le pignon 53 et est solidaire en rotation du planétaire 55 d'un train épicycloîdal, - la couronne 56, les satellites 57 et le portesatellites 58 dudit train épicycloidal, ledit porte-satellites 58 étant solidaire en rotation de l'arbre de sortie 8, et, la couronne 56 étant montée à rotation (palier 59) sur ledit arbre 8, - un autre pignon 60, fixé à l'extrémité interne de l'arbre de sortie 8, - un pignon 61, de même diamètre que le pignon 60, solidaire en rotation de la touronne 56, - un manchon denté intérieurement 62, qui est muni d'un anneau extérieur de réglage de sa position 63, et est guidé par un pignon 64 fixé sur l'arbre de sortie 7, la fourchette de réglage 65 introduite dans l'anneau 63 pouvant placer ce manchon, soit en prise avec le pignon 60 (figure 6), soit hors de contact de ce pignon 60 (figures 4 et 5), - un deuxième manchon denté intérieurement 66 portant un pignon externe 67, étant muni d'un anneau de réglage de position 68, qui coopère avec une fourchette de reglage 69, qui est solidaire en translation de la fourchette de réglage 65 et d'une tige 70 manoeuvrable par un levier 71, - une couronne fixe 72. Le levier 71 peut être placé dans les trois positions particulières suivantes - celle de la figure 4, dans laquelle le manchon 62 est hors de contact du pignon 60 ; le manchon 66 est hors de contact des pignons 60 et 61 ; et, le pignon 67 est hors de contact de la couronne dentée 72 - celle de la figure 5, dans laquelle le manchon 62 est encore hors de contact du pignon 60 ; par contre, le manchon intérieurement denté 66 est en prise à la fois avec les pignons 60 et 61, qu'il rend solidaires en rotation ; enfin, le pignon 67 n'est toujours pas en prise avec la couronne 72 - celle de la figure 6, dans laquelle le manchon 62 est en prise avec le pignon 60, solidarisant en rotation les arbres de sortie 7 et 8 ; le manchon 66 est en prise avec le pignon 61, alors que le pignon 67 est en prise avec la couronne 72, immobilisant ainsi, par rapport au corps 9, la couronne 56. Les avantages des dispositions décrites ci-avant vont maintenant être exposés. Dans chacune des réalisations, le moteur hydraulique d'entratnement des organes de déplacement 2 et 3 est disposé (21) à l'intérieur de la tourelle 16. Il est donc bien protégé contre les souillures qui peuvent se produire en dessous du châssis 1 et reste, par ailleurs, aisément accessible, même dans le cas ou l'engin serait embourbé. De plus, la nouvelle disposition de ce moteur hydraulique à l'intérieur de la tourelle 16 d'une part, a permis un raccourcissement, toujours avantageux, de son circuit de commande (favorisant une réduction des pertes de charge hydrauliques et du temps de réponse du moteur hydraulique par rapport à une manoeuvre commandée), d'autre part, a même rendu possible de placer son distributeur de commande 22 sur le corps 21 lui-même du distributeur. Dans la réalisation de la figure 2, le distributeur 43 n'a plus la nécessité d'être d'un type "à joint tournant", puisque moteur hydraulique (21), distributeur 43 et tourelle 16 sont mutuellement fixes. Cependant, avec un distributeur d'un type autre qu'à joint tournant, la rotation de la tourelle 16 par rapport au châssis 1 peut provoquer des variations des volumes de fluide hydraulique communiquant avec les raccords principaux du moteur hydraulique. Par suite, même lorsque le distributeur 43 de ce moteur hydraulique n'en commande la rotation ni dans un sens, ni dans l'autre sens, ledit moteur pourrait cependant être alimenté et, par conséquent, provoquer un déplacement non désiré de l'engin, consécutivement à une rotation de la tourelle par rapport au châssis. Pour éviter cet inconvénient, il est possible de choisir un distributeur tel que celui de la figure 3, dont la position intermédiaire (deuxième position) met en communication les raccords principaux du moteur hydraulique 21, ce qui évite toute transmission de couple à l'arbre 6. Dans le même but, il est également possible de prévoir un "débrayage" mécanique, tel que celui dont est pourvue la botte transfert 5 des figures 4, 5 et 6. Dans la configuration de la figure 4, une rotation de l'arbre 6, provoque une rotation des pignons 53, 54, du planétaire 55. La couronne 57, n'étant pas freinée en rotation, est également entraînée en rotation, ainsi que les satellites 57, le porte-satellites 58 restant immobile ainsi que l'arbre de sortie 8, qui en est solidaire. Par ailleurs, de manière évidente, l'arbre de sortie 7 n'est pas entraîné. La configuration de la figure 4 est donc une configuration de "débrayage" qui convient pour atteindre le but initialement fixé. Bien que cela ne se rapporte pas directement à l'invention, il peut être noté que les configurations des figures 5 et 6 correspondent, respectivement, à l'entraînement, à vitesse élevée, des seuls organes de déplacement arrière 3 (arbre de sortie 8), et, à l'entraînement à petite vitesse, des deux groupes d'organes de déplacement avant 2 et arrière 3. L'invention n'est pas limitée aux réalisations décrites, mais en couvre au contraire toutes les variantes qui pour raient leur être apportées sans sortir ae leur cadre, ni de leur esprit. REVENDICATIONS 1. Engin de travaux publics comprenant - un châssis (1) muni d'organes de déplacement (2 et 3), - une tourelle (16) montée sur le châssis, rotative autour d'un axe géométrique vertical (19) au moyen d'un dispositif (17) de guidage en rotation, - un groupe moteur (18-20-21) comprenant notamment un moteur thermique (18) monté sur la tourelle (16), et, - une transmission de mouvement (11-12-9-6) reliant lesdits organes de déplacement (2, 3) au groupe moteur, caractérisé en ce qu'un passage (28) est ménagé entre la tourelle (16) et le châssis (1) et est entièrement traversé par un arbre moteur (6) reliant le moteur d'entraînement (21) des organes de déplacement, qui fait partie du groupe moteur et est disposé à l'intérieur de la tourelle (16), auxdits organes de déplacement. 2. Engin selon la revendication l, caractérisé en ce que l'arbre moteur (6) est coaxial à l'axe de rotation (19) de la tourelle (16). 3. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le groupe moteur comprend au moins une source de fluide sous pression (20), telle qu'une pompe hydraulique, entraînée par le moteur thermique (18), et destinée à alimenter en fluide sous pression divers organes à fluide attelés au châssis, tels que des freins (24) dont est muni l'engin, avec interposition d'un joint tournant (25-29) à fluide entre la tourelle (16) et le châssis (1), cependant que ledit passage (28) ménagé entre la tourelle et le châssis est constitué par un trou traversant le noyau central (25) dudit joint tournant. 4. Engin selon la revendication 3, caractérisé en ce que le noyau central (25) du joint tournant est fixé (26) sur le châssis (1), cependant que le moteur d'entraînement (21) des organes de déplacement est un moteur à fluide sous pression, du type rotatif, disposé coaxialement à l'axe de rotation de la tourelle et comprenant un corps (21), qui est fixé (27) sur ledit noyau (25). 5. Engin selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un distributeur (22) de fluide sous pression de commande du moteur à fluide (21), du type à joint tournant, disposé coaxialement à l'axe de rotation (19) de la tourelle (16). 6. Engin selon la revendication 3, caractérisé en ce que le noyau central (36) du joint tournant (36-40) est fixé (37-38) sur la tourelle (16), cependant que le moteur d'entraînement (21) des organes de déplacement est un moteur à fluide sous pression, du type rotatif, disposé coaxialement à l'axe de rotation (19) de la tourelle et comprenant un corps (21), qui est fixe (42) sur la tourelle (16), un dispositif de débrayage dudit moteur étant prévu. 7. Engin selon la revendication 6, caractérisé en ce que ce dispositif de débrayage est constitué par le distributeur (22) de fluide sous pression de commande du moteur à fluide, qui comporte au moins une position dite "de débrayage" dans laquelle il y a mise en communication mutuelle (45-46) des raccords d'admission et d'échappement dudit moteur à fluide (21). 8. Engin selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de débrayage est d'un type mécanique (66-60), interposé entre l'arbre moteur (6) et les organes de déplacement de l'engin.