IT202000027543A1 - Assieme di presa di potenza stagionale migliorata per un veicolo da lavoro e relativo metodo di disinnesto - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

?ASSIEME DI PRESA DI POTENZA STAGIONALE MIGLIORATA PER UN VEICOLO DA LAVORO E RELATIVO METODO DI DISINNESTO?

CAMPO TECNICO

La presente invenzione ? relativa a un assieme di presa di potenza, PTO (Power Take-Off), per un veicolo da lavoro quale ad esempio un veicolo agricolo o una macchina movimento terra e a un relativo metodo di disinnesto.

BACKGROUND DELL'INVENZIONE

I veicoli da lavoro quali ad esempio i veicoli agricoli comprendono un assieme di presa di potenza (PTO) comprendente, a sua volta, una catena cinematica configurata per fornire una coppia in corrispondenza di un albero di presa di potenza.

Tale assieme di PTO solitamente comprende almeno una frizione, che ? configurata per accoppiare selettivamente l'albero di presa di potenza all'albero di uscita di una sorgente di potenza meccanica del veicolo da lavoro, potenzialmente ingranaggi di trasmissione e mezzi di frenatura. Tutti gli elementi summenzionati sono usati per gestire la coppia tra un albero di ingresso e l'albero di uscita dell'assieme di PTO.

Solitamente, il dispositivo di frizione di assiemi di PTO noti ? disposto sull'albero di uscita ed ? configurato per accoppiare quest'ultimo alla sorgente di coppia.

Come noto di per s?, un assieme di PTO non ? usato costantemente durante l'anno lavorativo nel campo in quanto gli elementi di lavoro che possono essere fissati all'albero di uscita della PTO non sono necessari.

Di conseguenza, ? noto isolare stagionalmente l'albero di uscita dalla PTO e coprire tramite una coppa l'apertura della PTO in modo tale che elementi di sporcizia non possano passare dagli elementi di trasmissione della PTO.

Tale disaccoppiamento ? conseguito tramite mezzi di disaccoppiamento esterni alloggiati sull'alloggiamento dell'albero di PTO e pertanto soggetti all'erosione dovuta agli agenti atmosferici.

Inoltre, nelle progettazioni di PTO attuali, i mezzi di frizione sono solitamente accoppiati all'albero di uscita e gli ingranaggi di uscita sono azionati dagli ingranaggi di ingresso. In tali condizioni, vi sono perdite ingenti a causa della resistenza aerodinamica e dell'immersione durante la rotazione nell'olio degli ingranaggi.

Alla luce di quanto sopra, si sente la necessit? di fornire un assieme di PTO che sia versatile e la cui usura si ? ridotta durante un disinnesto stagionale.

Un obiettivo della presente invenzione ? soddisfare le necessit? summenzionate.

RIEPILOGO DELL'INVENZIONE

L'obiettivo summenzionato ? raggiunto da un assieme di PTO e un metodo di disaccoppiamento stagionale come rivendicato nelle rivendicazioni indipendenti allegate.

Forme di realizzazione preferite dell'invenzione sono realizzate secondo le rivendicazioni dipendenti o correlate alle rivendicazioni indipendenti di cui sopra.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Per una migliore comprensione della presente invenzione, nel seguito viene descritta una forma di realizzazione preferita, a titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati in cui:

? la figura 1 ? una sezione trasversale schematica che mostra un assieme di presa di potenza secondo la presente invenzione in una prima condizione operativa;

? la figura 2 ? una sezione trasversale schematica che mostra un assieme di presa di potenza secondo la presente invenzione in una seconda condizione operativa; e

? la figura 3 ? una sezione trasversale schematica che mostra un assieme di presa di potenza secondo la presente invenzione in una terza condizione operativa.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE

Il numero di riferimento 1 indica generalmente un assieme di presa di potenza, PTO, per un veicolo da lavoro (non mostrato).

L'assieme di PTO 1 comprende un alloggiamento 2 configurato per delimitare uno spazio interno 3 configurato per alloggiare una trasmissione 4 configurata per regolare il flusso di coppia tra un albero di ingresso 5 ? un albero di uscita 6.

In particolare, l'alloggiamento 2 ? configurato per definire una coppia di aperture 2a, 2b configurata per consentire l'inserimento di una porzione interna 5a, 6a dell'albero di ingresso e dell'albero di uscita 5, 6 all'interno dello spazio interno 3 e per consentire il supporto di questi ultimi in una maniera liberamente girevole, ad esempio tramite cuscinetti 7.

In particolare, l'albero di ingresso 5 definisce una sede 5b configurata per consentire l'accoppiamento con un elemento che fornisce una coppia, ad esempio un altro albero 8 accoppiato operativamente a una sorgente di coppia del veicolo da lavoro, ad esempio tramite un accoppiamento scanalato realizzato sulla superficie interna di tale sede Al contrario, l'albero di uscita 6 preferibilmente definisce una porzione di accoppiamento 6b configurata per consentire l'accoppiamento con un elemento operativo, ad esempio un elemento di lavoro che pu? essere fissato selettivamente al veicolo da lavoro e che utilizza la coppia fornita. L'accoppiamento di tale elemento di lavoro pu? essere conseguito tramite un accoppiamento scanalato realizzato sulla superficie esterna della porzione di accoppiamento 6b. Tale porzione di accoppiamento pu? essere coperta con un coperchio 10 quando non in uso.

L'albero di ingresso 5 e l'albero di uscita 6 sono girevoli attorno al rispettivo asse longitudinale A e al rispettivo asse longitudinale B, che sono vantaggiosamente paralleli e distanziati tra loro.

La trasmissione 4 comprende inoltre almeno un albero intermedio 9. In particolare, nella forma di realizzazione mostrata, la trasmissione 4 comprende un singolo albero intermedio 9 che ? portato in modo girevole e in maniera libera dall'alloggiamento 2 e preferibilmente attorno all'albero di ingresso 5. Di conseguenza, l'albero intermedio 9 ? portato coassialmente all'albero di ingresso 5 attorno all'asse A.

L'albero intermedio 9 comprende una prima porzione terminale 9a supportata dalla porzione interna 5a dell'albero di ingresso 5 e una seconda porzione terminale 9b, opposta alla prima porzione terminale 9a lungo l'asse A, E supportata dall'alloggiamento 4.

La trasmissione 4 comprende mezzi di frizione 13 configurati per innestare o disinnestare selettivamente l'albero di ingresso 5 sullo o dall'albero intermedio 9.

I mezzi di frizione 13 sono vantaggiosamente realizzati tra la porzione interna 5a dell'albero di ingresso 5 e la prima porzione terminale 9a dell'albero intermedio 9. In particolare, i mezzi di frizione 13 comprendono almeno un elemento di attrito 14, nella forma di realizzazione descritta una pluralit? di lamelle, configurate per innestarsi tra loro sotto la pressione fornita dai mezzi attuatori 15, ad esempio mezzi attuatori idraulici.

Pi? in particolare, tali lamelle sono portate da una porzione a frangia 15 portata in modo fisso dall'albero intermedio e che si estende preferibilmente parallela a sbalzo all'asse A da una porzione a disco portata dalla prima porzione terminale dell'albero intermedio 9 e che si estende radialmente in uno spazio interno 3 dalla sua superficie esterna.

Altre lamelle sono portate da un elemento attuatore 16 portato innestato in rotazione ma portato in modo scorrevole dall'albero di ingresso 5 lungo l'asse A, ad esempio tramite un accoppiamento scanalato. L?elemento attuatore 16 ? portato vantaggiosamente nella maniera mobile summenzionata sulla porzione interna 5a dell'albero di ingresso 5.

Vantaggiosamente, i mezzi di frizione 13 sono alloggiati in una posizione superiore sopra l'albero di uscita 6 evitando in questo modo l'immersione diretta dei mezzi di frizione nell'olio di lubrificazione.

L'elemento attuatore 16 ? controllato in movimento dai mezzi attuatori 17, ad esempio mezzi attuatori idraulici, configurati per impartire una forza all'elemento attuatore 16 per innestare l?almeno un elemento di attrito 14. Tali mezzi attuatori 17 non sono ulteriormente descritti per chiarezza, essendo di per s? noti nella tecnica.

I mezzi di frizione 13 comprendono inoltre mezzi elastici 18 configurati per esercitare una forza opposta alla forza dei mezzi attuatori 17, ossia configurati per mantenere l'elemento attuatore 16 in una condizione di riposo in cui le lamelle 14 sono disinnestate.

Preferibilmente, tali mezzi elastici 18 comprendono molle elicoidali. Pi? preferibilmente, tali mezzi elastici 18 sono frapposti tra la prima porzione terminale 9a dell'albero intermedio e l'elemento attuatore 16.

La trasmissione 4 comprende inoltre un modulo di ingranaggi 20 configurato per variare la coppia/velocit? trasmessa tra l'albero di uscita 6 e l'albero intermedio 9 almeno tramite un rapporto di trasmissione. In particolare, secondo la forma di realizzazione descritta, il modulo di ingranaggi comprende un primo sistema di ingranaggi 20' e un secondo sistema di ingranaggi 20'' che definiscono due rapporti di trasmissione diversi dall'albero di uscita 6 ? l'albero intermedio 9.

Pi? in dettaglio, entrambi i sistemi di ingranaggi 20', 20'' comprendono un rispettivo primo ingranaggio 20a', 20a'' che ? portato in una maniera libera girevole sull'albero di uscita 6 e un rispettivo secondo ingranaggio 20b', 20b'' che ? portato in modo fisso dall'albero intermedio 9. I sistemi di ingranaggi 20', 20'' comprendono preferibilmente ingranaggi dentati cilindrici.

Il modulo di ingranaggi 20 comprende inoltre un accoppiatore 21, ad esempio sincronizzatore o una ruota dentata frontale, configurato per accoppiare selettivamente uno tra i primi ingranaggi 20a', 20a'' all'albero di uscita 6 o nessuno di questi ultimi. Di conseguenza, l'accoppiatore 21 pu? assumere un ingranaggio di accoppiamento in prima posizione 20a a vostro che fornisce un primo rapporto di trasmissione all'albero di uscita 6 (figura 2), un ingranaggio di accoppiamento in seconda posizione 20a'' che fornisce un secondo rapporto di trasmissione all'albero di uscita 6 (figura 3) o una posizione folle in cui nessuno di tali ingranaggi 20a', 20a'' ? innestato con l'accoppiatore 21 (figura 1).

Preferibilmente, l'accoppiatore 21 ? configurato per cooperare tramite un accoppiamento dentato 23 realizzato nel mozzo di ciascuno degli ingranaggi 20a', 20a''.

L'accoppiatore 21 ? impostato nella posizione folle summenzionata o nelle due posizioni innestate grazie a mezzi di azionamento 22, ad esempio mezzi idraulici, configurati per spostare quest'ultimo lungo l'asse B in modo da innestare rispettivamente l'ingranaggio 20a', 20a'' o nessuno di essi.

Il funzionamento dell'assieme di PTO secondo l'invenzione ? descritto come sopra ? il seguente.

In una prima condizione operativa (figura 1), l'accoppiatore 21 ? impostato nella posizione folle. Di conseguenza, la coppia non pu? passare tra l'albero di ingresso 5 e l'albero di uscita 6. Quest'ultimo ? pertanto libero in modo girevole attorno all'asse B. Tale condizione operativa pu? essere usata per disinnestare totalmente l'albero di uscita 6 dalla trasmissione 4, ad esempio per manipolare l'elemento di lavoro accoppiato all'albero di uscita 6 e per mantenere l'assieme di PTO 1 quando non in uso. Inoltre, i mezzi di frizione 13 possono essere azionati per bloccare gli ingranaggi del modulo di ingranaggi 20, bloccando in questo modo l'assieme di PTO 1.

In una seconda condizione operativa (figura 2), l'accoppiatore 21 ? impostato in una posizione innestata in modo da essere accoppiato all'ingranaggio 20a''. Di conseguenza, in funzione dell'accoppiamento dei mezzi di frizione 13, controllati dai mezzi attuatori 17, la coppia fornita all'albero di ingresso 5 passa all'albero intermedio 9 e successivamente, grazie al sistema di ingranaggi 20'', all'albero di uscita 6. La coppia in corrispondenza dell'albero di uscita 6 ? trasmessa con un rapporto definito dal sistema di ingranaggi 20''.

In una terza condizione operativa (figura 3), l'accoppiatore ? impostato in una posizione innestata in modo da essere accoppiato all'ingranaggio 20a'. Di conseguenza, in funzione dell'accoppiamento dei mezzi di frizione 13, controllati dai mezzi attuatori 17, la coppia fornita all'albero di ingresso 5 passa all'albero intermedio 9 e successivamente, grazie al sistema di ingranaggi 20', all'albero di uscita 6. La coppia in corrispondenza dell'albero di uscita 6 ? trasmessa con un rapporto definito dal sistema di ingranaggi 20'.

Alla luce di quanto sopra, i vantaggi dell'assieme di PTO 1 e del relativo metodo secondo l'invenzione sono evidenti.

Grazie all'assieme di PTO proposto, ? possibile manipolare liberamente l'albero di uscita disinnestando stagionalmente quest'ultimo dall'albero intermedio, ossia dall'albero di uscita.

Inoltre, l'accoppiamento tra tali alberi ? un elemento interno che pu? essere azionato idraulica mente o elettronicamente; di conseguenza, non vi ? alcun rischio di potenziale corrosione dovuta ad agenti atmosferici come nei sistemi noti o non vi ? la necessit? di disaccoppiare fisicamente l'albero di ingresso dalla PTO, riducendo in questo modo il rischio di introdurre elementi di sporcizia.

Inoltre, gli ingranaggi sono disconnessi dall'albero portante, la resistenza aerodinamica della frizione ? rimossa e gli ingranaggi restano fermi. Di conseguenza, le perdite da attrito sono presenti soltanto nei cuscinetti dell'albero, ossia sono minime.

La trasmissione proposta ? inoltre versatile dato che ? possibile fornire la coppia in corrispondenza dell'albero di uscita scegliendo rapporti di trasmissione diversi.

Inoltre, grazie al fatto che i mezzi di frizione sono realizzati sull'albero interno verticalmente sopra l'albero di uscita, l'effetto paddling nei mezzi di frizione 13 ? ridotto.

? chiaro che ? possibile apportare modifiche all'assieme di PTO 1 descritto e al relativo metodo che non si estendono oltre l'ambito di protezione definito delle rivendicazioni.

Ad esempio, i mezzi di frizione 13 proposti o il modulo di ingranaggi 20 possono comprendere elementi diversi da quelli descritti.

Inoltre, l'azionamento dei mezzi di frizione 13 o dell'accoppiatore 21 non pu? essere realizzato meccanicamente o elettronicamente, se necessario.

Claims (15)

RIVENDICAZIONI

1. Assieme di presa di potenza, PTO, (1) per un veicolo da lavoro,

detto assieme di PTO (1) comprendendo un albero di ingresso e un albero di uscita (5, 6) e un alloggiamento (2) che definisce uno spazio interno (3), almeno una porzione interna (5b, 36) di detti alberi (5, 6) essendo alloggiata in detto spazio interno (5),

detto albero di ingresso (5) essendo accoppiato a una sorgente di coppia di detto veicolo da lavoro e detto albero di uscita (6) essendo configurato per essere collegato a un elemento di lavoro di detto veicolo da lavoro (1),

detto assieme di PTO (1) comprendendo almeno un albero intermedio (9) e mezzi di frizione (13) alloggiati all'interno di detto spazio interno (3), detti mezzi di frizione (13) essendo configurati per innestare selettivamente uno tra detto albero di uscita (6) e detto albero di ingresso (5) e detto albero intermedio (9),

detto assieme di PTO (1) comprendendo un modulo di ingranaggi (20) interposto operativamente tra detto albero intermedio (9) e uno tra detto albero di uscita (6) e detto albero di ingresso (5),

detto modulo di ingranaggi (20) essendo configurato per accoppiare detto albero intermedio (9) a detto uno tra detto albero di uscita (6) e detto albero di ingresso (5) o per disaccoppiare detto albero intermedio (9) da detto uno tra detto albero di uscita (6) e detto albero di ingresso (5).

2. Assieme di presa di potenza secondo la rivendicazione 1, in cui detto modulo di ingranaggi (20) ? configurato per accoppiare detto albero intermedio (9) a detto uno tra detto albero di uscita (6) e detto albero di ingresso (5) tramite una pluralit? di rapporti di trasmissione diversi.

3. Assieme di presa di potenza secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto modulo di ingranaggi (20) comprende almeno due prime ruote dentate (20a', 20a'') portate da uno tra detto albero di uscita o detto albero di ingresso (5, 6) e detto albero intermedio (9) in una maniera liberamente girevole ed almeno due seconde ruote dentate (20b', 20b'') portate dall'altro tra detto albero di uscita o detto albero di ingresso (5, 6) e detto albero intermedio (9) in una maniera fissa e configurata per innestarsi con dette prime ruote dentate (20a', 20a'').

4. Assieme di presa di potenza secondo la rivendicazione 3, in cui detto modulo di ingranaggi (20) comprende un accoppiatore (21) configurato per accoppiare selettivamente dette prime ruote dentate (20a', 20a'') a detto uno tra detto albero di uscita o detto albero di ingresso (5, 6) e detto albero intermedio (9).

5. Assieme di presa di potenza secondo la rivendicazione 4, in cui detto accoppiatore (21) ? un sincronizzatore o un elemento conduttore dentato frontale.

6. Assieme di presa di potenza secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui detto modulo di ingranaggi (20) comprende mezzi attuatori (22) configurati per controllare detto accoppiatore (21).

7. Assieme di presa di potenza secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detti mezzi di frizione (13) comprendono un elemento attuatore (16) e almeno un elemento di attrito (14) portato da detto elemento attuatore (16) e da detto albero intermedio (9), detto elemento attuatore (16) essendo configurato per muoversi in relazione a detto albero intermedio (9) per accoppiare agli altri al contatto detto almeno un elemento di attrito (14).

8. Assieme di presa di potenza secondo la rivendicazione 7, in cui detti mezzi di frizione (16) comprendono mezzi attuatori (17) configurati per muovere detto elemento attuatore (16).

9. Assieme di presa di potenza secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui detti mezzi di frizione (13) comprendono mezzi elastici (18) configurati per mantenere detto elemento attuatore (16) in una posizione di riposo in cui detto almeno un elemento di attrito (14) non ? accoppiato agli altri al contatto.

10. Assieme di presa di potenza secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 9, in cui detto elemento attuatore (16) ? portato da detto albero di ingresso (9).

11. Assieme di presa di potenza secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui uno tra detto albero di uscita (6) e detto albero di ingresso (5) e detto albero intermedio (9) sono coassiali.

12. Assieme di presa di potenza secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui uno tra detto albero di uscita (6) e detto albero di ingresso (5) ? parallelo all'altro tra detto albero di uscita (6) e detto albero di ingresso (5) e a detto albero intermedio (9).

13. Assieme di presa di potenza secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente inoltre un coperchio (10) configurato per coprire una porzione esterna (6b) di detto albero di uscita (6).

14. Assieme di presa di potenza secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di frizione (13) sono configurati per innestare selettivamente detto albero di ingresso (5) e detto albero intermedio (9), detti mezzi di frizione (13) essendo disposti verticalmente sopra detto albero di uscita (6).

15. Metodo per disinnestare stagionalmente un assieme di presa di potenza (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 14 da uno tra un albero di ingresso (5) o un albero di uscita (6) di quest'ultimo, detto metodo comprendendo la fase di controllare il modulo di ingranaggi (20) di detto assieme di presa di potenza (1) per accoppiare un albero intermedio (9) a detto uno tra detto albero di uscita (6) e detto albero di ingresso (5) o per disaccoppiare detto albero intermedio (9) da detto uno tra detto albero di uscita (6) e detto albero di ingresso (5).