IT9022066A1 - Dispositivo di regolazione automatica per un freno a disco a pinza flottante azionabile per via idraulica e meccanica - Google Patents
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Description
Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente per titolo:
"Dispositivo di regolazione automatica per un freno a disco a pinza flottante azionabile per via idraulica e meccanica".
Descrizione
L' invenzione concerne un dispositivo di regolazione automatica per un freno a disco a pinza flottante azionabile per via idraulica e meccanica, il quale comprende un pistoncino alloggiato in un foro cilindrico della pinza flottante con possibili tà di traslazione, e purtuttavia in modo fisso a ro fazione, il quale può essere sollecitato per via idraulica oppure meccanica, per 1' azionamento immediato di un ceppo del freno; ed, inoltre, un organo di regolazione di lunghezza variabile, costituito da un asse di regolazione collegato in modo fisso a rotazione con il pistoncino del freno, e da un dado di regolazione, collegato, attraverso una filettatu ra , con 1’ asse di regolazione medesimo, presentando, detta filettatura, un gioco che determina quello del freno; ed inoltre una molla di compressione che si appoggia sulla pinza flottante e sul dado di regolazione, la quale sollecita quest'ultimo, attra verso la filettatura, ad una torsione nel senso di un allungamento dell' organo di regolazione stesso; ed inoltre un elemento di pressione alloggiato, nel la pinza flottante, con possibilità di traslazione, coassialmente al pistoncino del freno, e tuttavia in modo fisso a rotazione, il quale può essere portato ad interagire con il dado di regolazione stesso; ed infine un dispositivo di azionamento meccani co, che è accoppiato all'elemento di pressione, allo scopo di spostare quest'ultimo, unitamente al dii do di regolazione ed all'asse di regolazione, contro la forza di contrasto esercitata dalla molla di compressione .
Per quanto riguarda un dispositivo di regolazione automatica di questo tipo, descritto nel brevetto tedesco DE-OS 21 43 575, l'asse di regolazione è collegato con il relativo dado attraverso u na filettatura autobloccante a passo grosso, la qua^ le si appoggia, sotto l'azione di precarico esercitata dalla molla di compressione, attraverso un cuscinetto volvente di tipo assiale, contro la pinza flottante. In relazione ad una attivazione per via idraulica del pistoncino del freno, il dado di rego lezione si può ruotare liberamente sull'asse di regolazione, per la compensazione dell'usura delle pastiglie. Le superfici di intervento del dado di regolazione e dell'elemento di compressione sono configurate in forma conica. Quando queste superfici coniche giungono in interazione, in seguito ad un a zionamento per via meccanica del freno, ciò ha per conseguenza un collegamento di attrito, a prova di torsione, fra l'elemento di compressione ed il dado di regolazione, in modo tale che a quest'ultimo venga impedita la rotazione. Fra il cono d'attrito del dado di regolazione ed un collare radiale dell’elemento di compressione, viene previsto un gioco per il freno a mano. Quest'ultimo deve essere superato in occasione di ogni azionamento meccanico del freno .
In un freno a disco a pinza flottante, la pinza viene spostata in modo crescente verso un lato, in conseguenza del consumo delle pastiglie atti^ vate in modo indiretto, rispetto al disco del freno stesso. Queste circostanze vengono rappresentate in forma schematica nella figura 3 allegata. In questa rappresentazione è illustrato un albero eccentrico 21, alloggiato in modo girevole nella pinza flottar^ te 1, il quale è accoppiato, attraverso una leva di azionamento 22, con un'asta di azionamento 23 di un cilindro 24 di accumulo di energia elastica. Un movimento rotatorio dell'albero eccentrico 21 viene convertito, in modo già noto, attraverso uno spintore 19, in uno spostamento assiale di un elemento di pressione 16 agente sul dado di regolazione (non rappresentato). Al crescere dell'usura delle pastiglie azionate in modo indiretto, la pinza flottante 1 si sposta verso destra, secondo la figura 3. Il massimo spostamento della pinza 1 del freno è contrassegnato con "B". Poiché il punto di articolazione A dell'asta di azionamento 23 sulla leva di azionamento 22 è fisso, questo movimento della pinza flottante 1 ha per conseguenza una rotazione del^ la leva di azionamento 22, e quindi dell'albero eccentrico 21, in senso anti-orario. In tal modo, fra le superfici di contatto dello spintore 19 dell'elemento di pressione 16 e/o dell'albero eccentrico 21 si manifesta un gioco crescente C. Questo gioco deve essere superato, in aggiunta ai giochi funzionali già precedentemente richiamati, nell'ambito del dispositivo di regolazione, tramite un ingrandimento della corsa di azionamento meccanico. Il disposi^ tivo di regolazione già conosciuto è, conseguentemente inadatto per freni di stazionamento che vengono azionati da parte di cilindri di accumulo di energia elastica, in quanto questi ultimi dispongono di una corsa di lavoro effettiva soltanto limitata .
All'invenzione si propone pertanto per obiettivo il compito di creare un dispositivo di regolazione per freni di stazionamento, che venga azionato da parte di cilindri di accumulo di energia elastica .
La soluzione di questo compito è indicata nella rivendicàzione 1.
In conseguenza dell'alloggiamento di tipo flottante del dado di regolazione e dell' elemento di pressione, il movimento di regolazione viene trasmesso all’elemento di pressione stesso, in modo ta le che, nonostante lo spostamento della pinza flottante in relazione al crescente consumo delle pasti glie, con la conseguente rotazione dell' albero eccentrico, non si possa manifestare alcun gioco ind^ siderato fra le parti funzionali del dispositivo di azionamento meccanico.
Sviluppi vantaggiosi dell'invenzione sono indicati nelle rivendicazioni dipendenti.
Ulteriori particolari vantaggi ed accorgi menti oggetto dell'invenzione si rilevano dalla seguente descrizione e dai disegni, ai quali si fa espresso rimando per quanto attiene alla illustrazi£ ne di tutti i particolari non descritti nel testo, ed ove:
la figura 1 rappresenta una sezione assiale attraverso una zona parziale di un freno a di sco a pinza flottante, azionabile per via idraulica e meccanica;
la figura 2 illustra una rappresentazione del l'azionamento meccanico, a pastiglie non consumate;
la figura 3 illustra una rappresentazione del l'azionamento meccanico, con spostamento della pinza flottante in relazione al consumo delle pastiglie;
la figura 4 illustra una rappresentazione del dispositivo di regolazione; e
la figura 5 illustra una rappresentazione del la filettatura a dente di sega utilizzata nel dispositivo di regolazione, con riferimento ad un azionamento del freno di tipo meccanico.
Per quanto riguarda il freno a disco a pinza flottante illustrato in figura 1, il pistonc_i no 2 è alloggiato, con possibilità di traslazione, in un foro cilindrico 5 della pinza flottante 1, e_s sendo realizzati, la tenuta ed il richiamo del pistoncino stesso, in modo noto, tramite una guarnizione "Roll-back" 28. All'interno del pistoncino 2 a forma di tazza, il quale presenta una zona aperta verso il lato della pastiglia 3, è installato, in modo fisso a rotazione, tramite collegamento a vite 7 e tramite un collare radiale 8, un asse di regola zione G.
Un dado di regolazione 9, il cui collare radiale 10 è rivolto verso un dispositivo di azionamento meccanico, è alloggiato in modo girevole sull'asse di regolazione 6. A tal fine, l'asse di rego lazione 6 ed il relativo dado 9 sono collegati attraverso una filettatura 7 a dente di sega, la quale presenta una filettatura corrispondente al gioco L richiesto per il freno. Come si rileva dall'esame di figura 5, la filettatura 7, a dente di sega, di speciale configurazione, presenta fianchi di diversa inclinazione sull'asse di regolazione 6 e sul da do di regolazione 9, e precisamente fianchi piani differenti Λ ed (X <1 >e fianchi inclinati in modo di verso β e β' . Una interazione dei fianchi piani di^ versi α ed α' della filettatura a dente di sega 7 consente una rotazione del dado di regolazione 9 sul relativo asse di regolazione 6, mentre una interazione dei fianchi inclinati in modo differente β e β' blocca la rotazione del dado di regolazione 9 sul relativo asse 6.
Il dado di regolazione 9, sporgente nel foro cilindrico 11, tornito, viene sollecitato da parte di una molla di compressione 12. La molla di compressione 12 si appoggia, a tale riguardo, contro un anello di sostegno 13, all'interno del foro cilindrico 11, e, attraverso un cuscinetto volvente di tipo assiale 14, contro il collare 10 del dado di regolazione 9. Il foro cilindrico 11 assolve, al tempo stesso, alla funzione di guida della molla di compressione 12 e del cuscinetto volvente 14 di tipo assiale, in modo tale da poter tralasciare i consueti componenti di guida di sostegno e di supporto quali, per esempio, piattelli.
Nel foro cilindrico 15 ulteriormente tornito si trova l'elemento di pressione 16 che, da un lato, è accostato in modo sporgente per la quota LI dal foro cilindrico 15, contro il lato frontale del collare 10 del dado di regolazione 9, mentre, dallo altro, presenta una rientranza 17, che funge da superficie di battuta 18, per lo spintore 19. Un alb£ ro eccentrico 21, alloggiato in modo girevole parai, lelamente al piano del disco 27 del freno è provvisto di una superficie di contatto 20, sulla quale si appoggia lo spintore 19. Una leva di azionamento 22, fissata sull'albero eccentrico 21, è articolata nel punto fisso A, sull'asta di azionamento 23 di un cilindro 24 di accumulo di energia elastica, installato in posizione fissa.
L'albero eccentrico 21 potrebbe anche essere sostituito da un albero avente forma di evolvente, il quale si trovi accostato in modo immediato contro una superficie liscie dell'elemento di pressione, potendo, in tal modo, essere tralasciato lo spintore 19.
Il dispositivo di regolazione opera nel modo qui di seguito descritto.
Quando l'ambiente interno 25 viene interessato dalla pressione dell'olio, il pistone 2 vi_e ne spinto con l'asse di regolazione 6 in direzione del disco 27 del freno, per spingere la pastiglia 3 contro il disco stesso. Attraverso la forza di reazione della pinza flottante 1, anche la pastiglia 4, azionata in modo indiretto, giunge in contatto contro il disco del freno 27. A tale proposito, il pistoncino 2, con l'asse di regolazione 6, si sposta, per il normale gioco L, il quale viene definito dalla filettatura 7 a dente di sega, in avanti rispetto al dado di regolazione 9, ovvero rispettivamente si sposta nuovamente all'indietro , nel corso dell'allentamento del freno.
In relazione al consumo delle pastiglie, il pistoncino 2 si sposta ulteriormente in avanti, in modo tale che il gioco L nella filettatura 7 a dente di sega venga superato, e che i fianchi piani non autobloccanti α ,α' della filettatura entrino in contatto, venendo al tempo stesso sollevato il dado di regolazione 9, per una corsa pari al consumo delle pastiglie, dal lato frontale ad esso rivol. to dell'elemento di pressione 1G. Contemporaneamente, avviene anche lo spostamento dovuto al consumo della pastiglia 4, azionata in modo indiretto, della pinza flottante 1 verso destra, nonché la rotazione dell'albero eccentrico 21 verso sinistra, in senso opposto alla sua direzione di azionamento', at torno al punto fisso A.
In questo istante, il dado di regolazione 9 viene fatto ruotare per azione della forza di pre carico della molla di compressione 12, attraverso 11 cuscinetto volvente 14 di tipo assiale, fino ad entrare in contatto con il lato frontale dell' elemento di pressione 16. Poiché la forza di precarico della molla di compressione 12 è in tal modo prefis sata, il dado di regolazione 9, in fase di rotazione all'indietro, prosegue, al tempo stesso, lo spostamento all'indietro dell'elemento di pressione 16 nel foro cilindrico 15, in modo tale che non si po£ sa presentare alcun gioco fra 1’ elemento di pressione 16, lo spintore 19 e l'albero eccentrico 21, quando l'albero eccentrico 21 medesimo viene ruotato in direzione opposta alla sua direzione di azionamento, in conseguenza dello spostamento della pin za flottante 1. Questo effetto si imposta in relazione allo spostamento, già commentato all'inizio, della pinza flottante, in conseguenza del consumo della pastiglia azionata in modo indiretto.
In questo modo, la molla di compressione 12 assolve, contemporaneamente, a diverse funzioni. In primo luogo essa provvede ad assicurare che, in occsione dell'allentamento della pressione, la pinza flottante 1 ed il pistoncino 2 del freno ritorni no, in virtù della loro forza di precarico, unitamente alla guarnizione "Roll-back" 28, nella loro posizione iniziale. Inoltre, la molla di compressio ne 12 provvede anche ad assicurare che fra le parti di regolazione venga impostato un gioco, ed a che questo movimento di regolazione venga trasmessa con una forza sull'elemento di pressione 16, in modo tale da compensare il gioco fra le parti di azionamento meccaniche.
La regolazione avviene in modo continuo ed, in virtù dell'attrito statico sviluppato in relazione alla forza di precarico della molla di compressione 12 fra il dado di regolazione 9 e l'elemento di pressione 16, questi stessi componenti ven gono contemporaneamente assicurati contro rotazioni indesiderate .
In occasione di un azionamento meccanico del freno, con l'ausilio del cilindro 24 di accumulo di energia elastica, in seguito al superamento di una corsa a vuoto dipendente dal gioco, viene efettuata, attraverso l'asta di azionamento 23 e la relativa leva 22, una rotazione dell'albero eccentrico 21. In questo modo, lo spintore 19 spinge assialmente in avanti', attraverso l'elemento di pressione 16, il dado di regolazione 9, l'asse di regolazione 6 - in presenza di contatto fra i fianchi β, B' della filettatura contro la forza di contrasto esercitata dall'azione di precarico della molla di compressione 12 -, il pistoncino 2 del freno, in modo tale che la pastiglia 3 e, in virtù della forza di reazione, la pastiglia 4, giungano in contatto con il disco 27 del freno stesso. Una rotazione del dado di regolazione 9 rispetto all'asse di rego^ lazione 6 non può avvenire, in questo caso, in quanto l'attrito statico fra l'elemento di pressione 16 ed il dado di regolazione 9 è superiore all'attrito fra i filetti.
Il riposizionamento del dispositivo di rtì gelazione, dopo aver effettuato un cambio delle pastiglie frenanti, può essere effettuato in modo assai agevole.
All' interno dell'asse di regolazione 6, sul lato del dado 26, si trova un esagono cavo, in modo tale che l'asse di regolazione 6 medesimo possa essere tenuto fisso per mezzo di una chiave, mentre il dado 26 può essere allentato. Successivamente, l'asse di regolazione 6 viene nuovamente avvita to nel dado di regolazione 9, venendo, il pistoncino 2 del freno, spinto fino ad entrare in contatto contro il foro cilindrico 5. In relazione al serra^ giD del dado 26, l'asse di regolazione 6 viene nuovamente collegato, a prova di rotazione, con il pistoncino 2 del freno, con il che viene terminato il riposizionamento.
Sebbene, per quanto riguarda l'esempio esecutivo precedentemente descritto e rappresentato nei disegni, si tratti di una forma esecutiva preferita dell'invenzione, sono consentite svariate sue modificazioni nel quadro più generale della tecnica specifica, senza per questo abbandonare il concetto fondamentale dell'invenzione stessa.
Claims (5)
- RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di regolazione automatica per un freno a disco a pinza flottante, azionabile per via idraulica e meccanica, il quale comprende un pistoncino alloggiato in un foro cilindrico della pinza flottante con possibilità di traslazione, e purtuttavia in modo fisso a rotazione, il quale può essere sollecitato per via idraulica oppure mec canica, per l'azionamento immediato di un ceppo del freno; ed inoltre un organo di regolazione di lunghezza variabile, costituito da un asse di regolazione collegato in modo fisso a rotazione con il pi stoncino del freno, e da un dado di regolazione col legato, attraverso una filettatura, con l'asse di regolazione medesimo, presentando, detta filettatura, un gioco che determina quello del freno; ed inoltre una molla di compressione che si appoggia in modo girevole sulla pinza flottante e sul dado di regolazione, la quale sollecita quest'ultimo, attraverso la filettatura, ad una torsione nel senso di un allungamento dell'organo di regolazione stesso; ed inoltre un elemento di pressione alloggiato con possibilità di traslazione nella pinza flottante, coassialmente al pistoncino del freno, e tuttavia in modo fisso a rotazione, il quale può essere portato ad interagire con il dado di regolazione stesso; ed infine un dispositivo di azionamento meccani co, che è accoppiato all'elemento di pressione, allo scopo di spostare quest’ultimo, unitamente al da do di regolazione ed all'asse di regolazione, contro la forza di contrasto esercitata dalla molla di compressione, caratterizzato dal fatto che il dado di regolazione (9) si appoggia, attraverso l’elemento di pressione (16), alloggiato in modo liberamente spostabile, contro il dispositivo di azionamento meccanico (19, 21), dal fatto che le superifici di contatto dell' elemento di pressione (16) e del dado di regolazione (9) sono piane, e dal fatto che il collegamento filettato fra l'asse di regolazione (6) ed il dado di regolazione (9) è costituito da u na filettatura a dente di sega (7) di speciale conformazione, i cui fianchi piani (α, α ') hanno una inclinazione diversa, mentre i relativi fianchi inclinati (B, B1) hanno parimenti un'inclinazione dif ferente, giungendo in interazione reciproca, i fianchi piani α , α) in occasione della alimentazione per via idraulica del pistoncino (2) del freno stejs so, ed i fianchi inclinati (β, β') in occasione della sollecitazione per via meccanica dell'elemento di pressione (16).
- 2. Freno a disco a pinza flottante secoji do la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la molla si compressione (12) si appoggia, attraverso un anello di supporto (13), contro la pinza flottante (1), ed, attraverso un cuscinetto volvente (14) di tipo assiale, contro il dado di regolazione (9).
- 3. Freno a disco a pinza flottante secorr do la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la molla di compressione (12) ed il cuscinetto volvente (14) di tipo assiale sono condotti nel foro cilindrico (11) della pinza flottante (1).
- 4. Freno a disco a pinza flottante secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che l'asse di regolazione (6) è fissato in modo amovibile, per mezzo di un dado (26), al pistoncino (2) del freno stesso.
- 5. Freno a disco a pinza flottante secon do una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di azionamento meccanico presenta un albero eccentrico (21), il quale è alloggiato nella pinza flottante (1) con possibilità di rotazione attorno ad un asse posto ad angolo retto rispetto al foro cilindrico (5), essendo altresì accoppiato, attraverso una leva di azionamento (22), con l'asta di azionamento (23) di un ci lindro (24) di accumulo di energia elastica.
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