Brevet FR2632373A1 — publié le 19891208

GROUPE MOTOREDUCTEUR AUXILIAIRE, D'ENTRAINEMENT TEMPORAIRE, DIRECT ET A VITESSE CONSTANTE POUR MACHINES DIVERSES La présente invention est relative aux groupes motoréducteurs auxiliaires, d'entraînement temporaire de machines diverses pouvant être, par ellesmêmes, motorisées ou non, mais dont l'utilisation ou la mise en service requiert le recours à un groupe motoréducteur auxiliaire capable d'assurer un entraînement temporaire, généralement direct et à vitesse constante. De très nombreuses machines répondent à cette caractéristique particulière de devoir-être mues en fonctionnement par l'intermédiaire d'un groupe motoréducteur auxiliaire d'entraînement temporaire capable de leur assigner, le plus souvent directement mais parfois aussi indirectement, un entraînement à vitesse constante généralement lente. Parmi les applications possibles, il convient de citer les machines d'épandage, voire de moulage, destinées à constituer, à partir d'une grande capacité de réserve de matière première preenrobée ou préconditionnée, un dépôt dans des conditions homogènes et constantes au fur et à mesure d'un déplacement à faible vitesse constante. A titre de précision non limitative, il convient de citer les machines de moulage de murets en béton le long de voies de circulation, les machines de préparation et de coulage de béton, préconditionné ou non dans le cas d'exécution d'excavations, de fouilles, de fossés, etc, ou, encore, certaines machines de dépôt d'enrobés ou analogues sur des voies de circulation. Dans les applications données ci-dessus à titres non limitatifs, il est fréquent de recourir à des machines conçues pour posséder des caractéristiques routières ordinaires, c'est-à-dire aptes à pouvoir évaluer le long de trajets sinueux et devant, pour cette raison, posséder des trains porteurs à base de différentiels. Ces machines sont, généralement, pourvues de moyens d'entraînement aptes à les mouvoir le long de tel-les voies, lorsqu'il s'agit de les déplacer rapidement d'un site à un autre de travail. On comprend que, dans les phases d'utilisation, les organes de motricité à vocation routière ne sont pas à même d'entraîner le déplacement à faible vitesse constante de telles machines en charge, en raison des caractéristiques de fonctionnement propres de ces organes. C'est la raison pour laquelle, de telles machines, ainsi que d'autres présentant la même exigence mais dans des domaines techniques différents, sont pourvues d'un groupe motoréducteur auxiliaire d'entraînement temporaire. En règle générale, un tel groupe est adapté sur le châssis de la machine et se trouve relié, mécaniquement de façon plus ou moins hétérogène, à un organe d'entrainement, tel qu'un arbre, faisant partie d'un essieu porteur dans le cas d'un véhicule routier. De tels dispositifs sont, en général, encombrants, mal intégrés à la structure générale de la machine et exigent le recours à des moyens de transmission, d'embrayage et de commande faisant intervenir, pour la mise en et hors service, l'intervention manuelle de l'un ou de plusieurs opérateurs. L'objet de l'invention est de remédier aux inconvénients ci-dessus en proposant un nouveau groupe motoréducteur auxiliaire, de conception particulièrement compacte, robuste et fiable, pouvant être directement adapté sur l'organe porteur de transmission de mouvement, de manière à pouvoir être commandé à distance pour être mis en et hors service selon les besoins. L'objet de l'invention est de proposer un groupe motoréducteur auxiliaire pouvant être adapté sur les boitiers de différentiels d'arbres de transmission ou d'arbres porteurs d'engins routiers ou, encore, sur le boîtier d'accouplement ou d'entraînement de machines diverses à fonction multiple pourvues ou non d'une source motrice propre, intégrée ou non. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, le groupe motoréducteur auxiliaire d'entraînement temporaire est caractérisé en ce qu'il comprend: - un carter d'adaptation sur le boîtier, - - au moins un centrage présenté par le carter pour Le montage d'un organe moteur possédant un arbre de sortie tournant, - au moins un couple de pignons dentés, engrénés, montés dans le carter et comprenant un premier pignon tournant traversé en son centre par un arbre de transmission immobilisé angulairement mais libre de coulisser axialement et un second pignon tournant comportant des moyens d'assemblage avec l'arbre de sortie, - un dispositif de commande en déplacement alternatif agissant sur l'une des parties terminales de l'arbre de transmission, - et un pignon d'accouplement entraîné par la seconde partie terminale de l'arbre et destiné à coopérer avec le nez d'accouplement. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexes qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue en plan schématique d'une machine faisant application du groupe motoréducteur auxiliaire conforme à l'invention. La fig. 2 est une coupe-éLévation correspondant, à plus grande échelle, à la fig. 1. Les fig. 3 et 4 sont des coupes transversales prises, à plus petite échelle, selon les lignes III-III et IV-IV de la fig. 2. La fig. I montre, de façon schématique, une machine 1, du type plateforme porteuse, montée sur des essieux, tels que 2, pour lui conférer des caractéristiques routières. La plate-forme 1 peut être automotrice ou être constituée sous la forme d'une remorque susceptible d'être entraînée par un tracteur. A titre d'exemple, la plate-forme 1 est, par exemple, réalisée pour permettre le support d'une bétonnière de grande capacité chargée d'assurer le malaxage des composants du béton, ainsi que le déversement de ce dernier le long de banches de grande longueur dans lesquelles le mélange doit être versé, compacté et vibré de façon continue à faible vitesse. Une plate-forme 1 du type ci-dessus possède au moins un essieu 2 qui doit pouvoir répondre aux conditions d'évolution routière. Un tel essieu possède, par exemple, deux roues 3 qui sont reliées par des demi-arbres, non représentés, s'étendant de part et d'autre d'un différentiel 4 permettant aux roues 3 d'être animées de rotations angulaires différentes pour faciliter les évolutions le long de trajets courbes. L'objet de l'invention est un groupe motoréducteur auxiliaire, particulièrement conçu pour être adapté sur le boîtier du différentiel qui est équipé, d'une manière connue, d'un nez d'attaque ou d'entraînement 6 généralement réalisé, comme cela apparaît à la fig. 2, sous la forme d'une couronne dentée intérieurement ou, plus généralement, extérieurement. Le nez 6 est monté en bout d'un demi-arbre 7 faisant partie du mécanisme différentiel qui n'est pas décrit plus précisément dans ce qui suit, étant donné qu'il fait partie de la connaissance que peut avoir t'homme dc l'art de tels mécanismes. Il doit, bien entendu, être considéré que, dans une autre application, une machine différente à caractère mobile, terrestre ou non, peut aussi, pour sa mise en service ou son fonctionnement, être dépendante de l'intervention d'un groupe motoréducteur auxiliaire qui est, alors, aussi adapté sur le boitier 5 d'un mécanisme 4 constituant une prise d'accouplement. Le groupe motoréducteur auxiliaire, désigné dans son ensemble par la référence 8, comprend, tel que cela ressort des fig. 2 à 4, un carter 9 en toute matière appropriée, de préférence constitué par deux demi- flasques 10a et 10b susceptibles d'être associés de façon étanche, démontable. L'un des demi-flasques, par exemple 10lb, est de préférence réalisé pour être prolongé par un corps cylindrique tubulaire 11 pourvu d'une bride 12 réservée à l'adaptation et au montage sur le boîtier 5. Les flasques 10a et 10b délimitent, intérieurement, des paliers 13 et 14, de préférence à roulements, destinés à assurer le centrage et le support d'un couple de pignons dentés 15 et 16 engrénés en permanence. Dans lecas présent, le couple de pignons constitue un train réducteur et, pour cette raison, le pignon 15 possède un diamètre primitif inférieur à celui du pignon 16 tout en comportant des dents de même module. Le pignon 15 possède un alésage cannelé 17 traversant, concentrique, dont Les extrémités ouvertes affleurent sensiblement, de préférence, deux centrages 18a et 18b délimités dans les parois parallèles opposées des flasques 10a et 10b pour permettre le montage dans l'un ou l'autre de ces centrages d'un organe moteur 19 schématisé en traits mixtes. Le moteur 19 peut ainsi être placé en support en porte-à-faux sur l'un ou l'autre des flasques 10a ou 10b selon les possibilités d'implantation que révèle le montage du groupe motoréducteur sur le boîtier 5. Le moteur 19 est, de préférence, du type tournant utilisant, en tant que source motrice, l'énergie hydraulique. Un tel moteur possède un arbre de sortie dentée 20 apte à être engagé dans L'alésage cannelé 17, de manière à être solidaire angulairement du pignon 15 qui représente le pignon menant du train réducteur. Le pignon 16, qui constitue le pignon mené du train réducteur, possède également en son centre un alésage axial 21 cannelé et traversant dans lequel est engagé un arbre de transmission 22 libre de coulisser axialement, mais immobilisé angulairement. L'arbre de transmission 22 comporte une première partie terminale 22a faisant saillie concentriquement au-delà d'un collet 23 présenté par le flasque 10a pour permettre l'adaptation d'un dispositif 24 de commande en déplacement alternatif. Le dispositif 24 est, de préférence, constitué par un vérin à déplacement rectiligne alternatif, du type double effet, de préférence mais non exclusivement pneumatique. Le vérin 24 comprend un cylindre 25 contenant un piston tubulaire 26 ménageant, par une portée annulaire transversale sensiblement centrale 27, deux chambres à volume variable 28 et 29 qui sont en relation, par des raccords 30 et 31 avec des canalisations 32 et 33 d'un circuit pneumatique de commande à distance. Le piston tubulaire 26 est adapté sur la partie terminale 22a par des moyens de liaison axiale autorisant une rotation angulaire libre de l'arbre de transmission 22. De tels moyens peuvent, par exemple, consister en une butée ou un roulement 34 monté en appui contre des épaulements de butée par l'intermédiaire de joncs élastiques du type circlips. L'arbre de transmission 22 possède une seconde partie terminale 22b qui est pourvue d'un pignon d'accouplement 35 apte à pouvoir être engréné avec la couronne d'attaque 6 ou désengréné de cette dernière selon la position axiale de l'arbre de transmission 22. Dans la représentation correspondant à la demi-coupe supérieure de la fig. 2, le vérin 24 a été commandé en course de rétraction du piston 26 qui a sollicité l'arbre de transmission 22 en course de retrait pour dégager le pignon d'accouplement 35 par rapport à la couronne 6. Le groupe motoréducteur auxiliaire se trouve ainsi désaccouplé du boitier 5 et tout entraînement en rotation, dans un sens ou dans l'autre de l'arbre 22 par l'intermédiaire du train de pignon engréné, sollicité par la rotation de l'organe moteur 19, se traduit par une rotation libre du pignon d'accouplement 35 sans incidence sur l'état ou le fonctionnement intrinsèque du mécanisme auquel se trouve attaché le nez ou la couronne 6. Dans la seconde demi-coupe inférieure de la fig. 2, le vérin 24 a été commandé pour solliciter le piston 26 en course d'extension. L'arbre 22 est ainsi poussé axialement, de sorte que le pignon d'accouplement 35 se trouve engréné avec la couronne 6. La rotation du pignon 16 par le pignon 15 sollicité par l'organe moteur 19 est ainsi transmise par l'arbre 22 à la couronne 6 assurant l'entrainement en rotation de l'arbre 7. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, le groupe motoréducteur auxiliaire se présente sous un encombrement compact et permet de commander à distance, en agissant sur les fluides d'alimentations du moteur 19 et du vérin 24, l'entrainement temporaire ou le désaccouplement entre le groupe et l'organe de la machine devant être mu en entraînement à vitesse constante stabilisée et contrôlée. Le couple de pignons 15 et 16 peut être réalisé pour assurer une transmission intégrale ou une transmission réduite ou multipliée selon les conditions de mise en service. En règle générale, un groupe motoréducteur auxiliaire, du type de celui de t'invention, est plus précisément conçu et mis en service pour assurer un entraînement temporaire direct et à faible vitesse constante. Dans le cas o il convient de disposer d'un facteur de réduction relativement important, le groupe, tel que conçu selon l'invention, peut incorporer un deuxième étage de réduction interposé entre l'arbre de transmission 22 et le pignon d'accouplement 35. Un tel deuxième étage, désigné dans son ensemble par la référence 36, est, de préférence, constitué par un train épicycloidal logé à l'intérieur du corps tubulaire cylindrique 11. Un tel train comprend, tout d'abord, une grande couronne 37 dentée intérieurement, adaptée à la périphérie intérieure du corps cylindrique tubulaire 11 pour être disposée concentriquement à l'arbre de transmission 22. Le train épicycloîdal comprend, par ailleurs, une petite couronne 38, dentée extérieurement, qui est formée par ou rapportée sur l'arbre de transmission 22 pour être disposée concentriquement à l'intérieur de la grande couronne 37. Le train épicycloidal 35 comporte, par ailleurs, une cage 39 de type annulaire enfilée concentriquement à l'arbre 22, de manière que des satellites 40 qu'elle porte engrènent simultanément avec les deux couronnes 37 et 38. Les satellites 40 sont, par exemple, au nombre de trois et montés libres de tourner sur des axes 41 portés par la cage 39 qui est ainsi centrée autour de l'arbre 22 sans contact avec ce dernier, par l'engrènement simultané des satellites avec les couronnes 37 et 38. La longueur utile d'engrènement entre la couronne 38 et les satellites 40 est déterminée pour laisser subsister, sensiblement, une demi-longueur d'engrènement dans la position de rétraction de l'arbre 22, telle que représentée dans la demi-coupe supérieure de La fig. 2. La cage 39 est prolongée en direction de la couronne 6 par une bague cannelée 42 dans laquelle est monté libre de coulisser axialement par sa denture, le pignon d'accouplement 35 qui est monté sur la partie terminale 22b par l'intermédiaire de moyens établissant une liaison axiale tout en autorisant une rotation libre. Par ce moyen, le pignon d'accouplement 35 est monté coaxialement à la denture intérieure de la couronne 6, laquelle présente un diamètre égal au diamètre primitif définissant les cannelures de la bague 42. La longueur d'engrènement entre la bague 42 et le pignon 35 est déterminée pour qu'en position d'extension de l'arbre 22 le pignon 35 engrène, simultanément, avec la bague 42 et avec la couronne 6, comme cela apparaît dans la demi-coupe inférieure de la fig. 2. Le fonctionnement du groupe motoréducteur auxiliaire comportant un deuxième étage de réduction se déduit de celui de l'exemple précédent. En effet, la rotation de l'arbre de transmission assure, par l'intermédiaire de la petite couronne 38, l'entraînement en rotation des satellites 40 qui, par engrènement avec la grande couronne 37, provoquent la rotation de la cage 39 chargée d'entraîner, à vitesse réduite, la bague cannelée 42 qui assure l'entraînement du pignon d'accouplement 35 en rotation relative par rapport à la partie terminale 22a de l'arbre 22. Le coulissement de l'arbre de transmission 22 est rendu possible par le glissement de la petite couronne 38 en engrènement permanent avec les dents des satellites 40 et par le déplacement conjugé du pignon d'accouplement 35 à l'intérieur des cannelures de la bague 42. Comme dit précédemment, la demi-coupe supérieure de la fig. 1 montre un état désaccouplé du groupe motoréducteur auxiliaire par rapport à la couronne 6 autorisant, en cas de besoin ou le cas échéant, une rotation libre du pignon d'accouplement 35. Par contre, la demi-coupe inférieure de la fig. 2 illustre un état d'accouplement résultant de la commande du vérin 24 ayant sollicité l'arbre de transmission 22 en course d'extension. Dans un tel état, le pignon d'accouplement 35, toujours en prise avec la bague cannelée 42 chargée d'assurer son entraînement en rotation relative par rapport à l'arbre de transmission 22, engrène simultanément avec la couronne 6 qu'il est chargé d'entraîner pour imprimer à L'arbre 7 la transmission en rotation qu'il reçoit. Les différents moyens techniques mis en oeuvre ci-dessus permettent d'opérer un accouplement-désaccouplement sous-rotation relative, en particulier si l'entrée des dentures de la couronne 6 et du pignon d'accouplement 35 le permettent. En effet, les déplacements relatifs de L'arbre de transmission 22 s'opèrent sans contrainte, d'une part, à l'intérieur du pignon 16-et, d'autre part, en relation avec les satellites 40. L'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et représenté, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Groupe motoréducteur auxiliaire d'entraînement temporaire, direct et à vitesse constante pour machines diverses comportant, dans un boîtier (5) , un nez d'accouplement (6) en forme de couronne dentée, caractérisé en ce qu'il comprend: - un carter (9) d'adaptation sur le boîtier, - au moins un centrage (18) présenté par le carter pour le montage d'un organe moteur (19) possédant un arbre de sortie tournant (20), - au moins un couple de pignons dentés (15, 16), engrénés, montés dans le carter et comprenant un premier pignon tournant traversé en son centre par un arbre de transmission (22), immobilisé angulairement mais libre de coulisser axialement, et un second pignon tournant comportant des moyens d'assemblage avec l'arbre de sortie, - un dispositif (24) de commande en déplacement alternatif agissant sur l'une des parties terminales de l'arbre de transmission, - et un pignon d'accouplement (35) entraîné par la seconde partie terminale de l'arbre et destiné à coopérer avec le nez d'accouplement. 2 - Groupe motoréducteur auxiliaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second pignon (15) possède un alésage concentrique (17), cannelé, traversant, coaxial à deux centrages (18a, 18b) présentés par deux parois parallèles (10a, 10b) du carter (9). 3 - Groupe motoréducteur auxiliaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de commande (24) est constitué par un vérin, du type à double effet, comprenant un cylindre (25) monté sur le carter et un piston (26) adapté sur la partie terminale (22a) de l'arbre de transmission (22) par un moyen de liaison axiale et de rotation angulaire libre. 4 - Groupe motoréducteur auxiliaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe moteur (19) est constitué par un moteur hydraulique. - Groupe motoréducteur auxiliaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le carter (9) contient un couple de pignons engrénés (15, 16) constituant un étage réducteur. 6 - Groupe motoréducteur auxiliaire selon la revendication 1 ou 5, caractérisé en ce que le carter (9) contient un second étage réducteur (36) interposé entre l'arbre de transmission (22) et le pignon d'accouplement (35). 7 - Groupe motoréducteur auxiliaire selon la revendication 6, caractérisé en ce que le second étage de réduction (36) est constitué par un train épicycloidal. 8 - Groupe motoréducteur auxiliaire selon la revendication 7, caractérisé en ce que le train épicycloidal comprend: - une grande couronne (37), dentée intérieurement, portée par le carter concentriquement à l'arbre de transmis- sion (22), - une petite couronne (38), dentée extérieurement, portée par l'arbre de transmission (22), - une cage annulaire (39) disposée entre l'arbre de transmission et la grande couronne, - et des satellites (40) dentés portés par La cage et engrenant simultanément avec la grande et avec la petite couronne. 9 - Groupe motoréducteur auxiliaire selon La revendication 8, caractérisé en ce que-la cage annulaire (39) est prolongée par une bague cannelée (42) dans laqueLLe est monté Le pignon d'accouplement (35) qui est monté-sur la partie terminale correspondante (22b) de l'arbre de transmission (22) par un moyen de liaison axiale et de rotation angulaire Libre. - Groupe motoréducteur auxiliaire selon la revendication 8, caractérisé en ce que la petite couronne (38) et les satellites (40) possèdent une longueur axiale d'engrènement telle qu'il subsiste une demi-longueur d'engrénement dans l'état de rétraction de l'arbre de transmission (22). 11 - Groupe motoréducteur auxiliaire selon la revendication 8, caractérisé en ce que le pignon d'accouplement (35) possède une longueur d'engrènement telle qu'il se trouve engréné simultanément avec la bague (42) et la couronne (6) dans l'état d'extension de l'arbre de transmission (22). 12 - Machine comportant un bottier de transmission incluant un nez d'accouplement, caractérisée en ce qu'elle comporte un groupe motoréducteur auxiliaire selon l'une des revendications 1 à 11 et adapté sur le boîtier.