IT9068003A1 - Bielemento frenante per impianti pneumatici di frenatura - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Bielemento frenante per impianti pneumatici di frenatura"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce agli elementi frenanti per impianti pneumatici di frenatura per autoveicoli.

Più specificamente, l'invenzione ha per oggetto un bielemento frenante includente, in serie fra loro,

un cilindro a membrana per il comando della frenatura di servizio, includente una camera di comando ed una. camera di scarico fra loro separate dalla membrana: e

un cilindra a molla motrice per il comando della frenatura di stazionamento e soccorso, comprendente una camera della molla ed una camera di comando separate da uno stantuffo che presenta un puntale tubolare di comando che si estende a tenuta attraverso un’apertura di una parete che separa fra loro le camere di comando di detti cilindri ed è destinato a cooperare con la membrana del cilindro di comanda della frenatura di servizio; la porzione di estremità di detto puntale rivolta alla membrana presentando un elemento di chiusura.

Il bielemento frenante secondo l'invenzione è caratterizzato dal fatta che in detta porzione di estremità del puntale è predisposta almeno una coppia di aperture assialmente sfalsate, atte a consentire la comunicazione fra la camera della molla del cilindro a molla e la camera di comando del cilindro a membrana quando è attiva la frenatura di stazionamento e soccorso; a dette aperture essendo associati mezzi valvolari di intercettazione, controllati dalla pressione nella camera di comando del cilindro a membrana, ed atti ad impedire il flusso di aria dalla camera di comando del cilindro a membrana alla camera della molla del cilindro a molla quando viene attivata la frenatura di servizio mentre è attivata la frenatura di stazionamento e soccorso.

Il bielemento frenante secondo l'invenzione consente dunque di evitare perdite di pressione, e dunque in definitiva uno spreco di energia, quando viene attivata la frenatura di servizio mentre è attivata la frenatura di stazionamento e soccorso. Tale condizione può ad esemplo verificarsi quando l'autoveicolo deve essere riavviato dopo uno stazionamento in salita od in discesa. In tale circostanza il guidatore può istintivamente attivare la frenatura di servizio, agendo sul pedale del freno, prima di disattivare la frenatura di stazionamento, onde evitare che l'autoveicolo abbia a muoversi non appena viene meno la frenatura di stazionamento.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione appariranno dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata con riferimento ai disegni allegati, forniti a puro titolo di esemplo non limitativo, nei quali

la figura 16 una vista assialmente sezionata di un bielemento frenante secando l'invenzione, la figura 2 è una vista parziale che mostra, in scala maggiorata, un particolare della figura 1, le figure 3 e 4 sono viste analoghe alla figura 2, relative a due diverse condizioni di funzionamento del bielemento frenante, e

le figure 5, 6 e 7 sono viste-analoghe alla figura 2, relative a tre diverse varianti di realizzazione.

Con riferimento al disegni, ed in particolare alla figura 1, un bielemento franante secondo il trovata comprende un Involucro rigido formato da più parti fra loro interconnesse e comunque .indicate con 1. La regione interna all'involucro 1 è divisa in due ambienti 3 e 4 da un diaframma trasversale rigido 2, presentante centralmente un'apertura 5.

Nell'ambiente 3 è montato scorrevole a tenuta uno stantuffo 6 che suddivide tale ambiente in due camere 7 e 8. Nella camera 7 è alloggiata una molla 9 tendente a sospingere lo stantuffo 6 verso il diaframma 2.

La camera 8 è destinata ad essere collegata ad una'sorgente di aria compressa (attraverso un raccordo non visibile nel disegno) in modo tale da mantenere normalmente lo stantuffo 6 nella condi— zione illustrata, in cui esso comprime la molla motrice 9.

Lo stantuffo 6 reca centralmente un puntale tubolare 10 che si estende nella camera 8 ed attraversa a tenuta l'apertura 3 del diaframma 2.

Nell'ambiente indicato con 4 è vincolata la periferia di una membrana elastica 11 che suddivide tale ambiente in due regioni o camere 12 e 13.

La camera 12 è destinata ad essere collegata ad una valvola di comando della frenatura (non illustrata) attraverso un raccordo 14.

Nella camera 13 è montata un organa di comando della frenatura 15 presentante una testa 16 a contatto con la membrana 11 ed uno stelo centrale 17 montato scorrevole in una porzione tubolare di uscita 1a dell'involucro 1.

Il bielementa frenante illustrata nella figura 1 comprende in modo per sé noto un dispositivo atto a realizzare la disattivazione manuale del freno di stazionamento, utilizzabile nel caso in cui venga a mancare la possibilità di mantenere in pressione la camere 8. Tale dispositivo comprende uno stelo filettato 20 che impegna un'apertura filettata 21 della parete terminale fissa (parete all’estrema sinistra nella figura 1) della camera 7, ed attraversa quindi con gioco un'apertura centrale 6a dello stantuffo. 6, estendendosi quindi nel cannotto 10. Sull'estremità dello stelo 20 che fuoriesce dall'involucro 1 è avvitato un dato 22. Quando occorra provocare il rilascio manuale del freno di stazionamento, il dado 22 viene ruotato, in moda da provocare la rototraslazione dello stelo 20 verso sinistra per chi osservi la figura 1, in modo tale che la testa di estremità 23 di detto stelo trascini con sè lo stantuffo 6, ricaricando la molla motrice 9.

Nella realizzazione illustrata nella figura 1, Intorno all'apertura filettata 21 la parete terminale di sinistra dell’involucro 1 presenta una pluralità di aperture di sfiato indicate con 24. Tali aperture sono ricavate nella parete di fondo di un incavo anulare 35 di detta parete terminale dell'involucro nel quale incavo è disposto un elemento anulare di guarnizione 36 del tipo a labbri. Tale elemento di guarnizione è conformato in modo tale da consentire un passaggio di aria unicernente dalla camera 7 della molla motrice verso .l'ambiente esterno all'involucro 1, impedendo peraltro la penetrazione di acqua, polvere, fango, ecc. all'interno di tale camera.

Nella realizzazione illustrata nelle figure 1 a 4, l'estremità del puntale o cannotto 10 rivolta alla membrana 11 è provvista di un elemento terminale di chiusura 30. Tale elemento è costituito da un tappo inserito a scatto in detta estremità del puntale e presenta una porzione tubolare 30a provvista di risalti di aggancio 31 che si impegnano a scatto in una corrispondente gola anulare ricavata internamente .nella parete del cannotto 10. Il tappo 30 è liberamente girevole relativamente al cannotto 10.

Nella realizzazione secondo le figure 1 a 4, la porzione tubolare 30a del tappo 30 forma un solco circonferenziale esterno in cui è alloggiato un elemento anulare di tenuta 33, sotto forma di guarnizione a labbri, che realizza la tenuta rispetto alla superficie interna del cannotto 10.

Il tappo 30 presenta una porzione di testa 30b la cui porzione radialmente più esterna è affacciata al bordo di estremità del cannotto 10. Dalla parte rivolta al bordo del cannotto la porzione radialmente più esterna della testa 30b del tappo 30 presenta almeno un solco34con andamento in parte radiale ed in parte assiale. Tale solco costituisce un passaggio attraverso ilquale l'elemento di guarnizione a labbri 33 risulta esposto alla pressione di volta in volta regnante nella camera di comando 12 del cilindro a membrana. Tale elemento di guarnizione 6 in particolare conformato in modo tale per cui quando la camera 12 viene posta in pressione, esso impedisce il trafilamenta di aria in pressione all'interno dal cannotto 10. Detto elemento di guarnizione è peraltro in grado di consentire il passaggio unidirezionale di aria dalla regione interna al cannotto 10 alla camera 1Z, attraverso il passaggio34 definiti nel tappo 30, quando la pressione nella regione interna al cannotto 10 superi di un'entità prestabilita la pressione regnante nella camera 12.

In adiacenza al tappo 30, nella parete del cannotto o puntale 10, è ricavata almeno una coppia di aperture 33, 36 fra loro assialmente sfalsate. Con riferimento alle figure 2 a 4, entrambe le aperture 33 e 36 risultano assialmente più a sinistra della porzione della parete del cannotto 10 contro cui insiste l'elemento di tenuta 33 portato dal tappo 30. Inoltre, la posizione delle aperture 33 è 36 è tale per cui nella condizione della figura 1 (frenatura di stazionamento e frenatura di servizio disattivate) esse si affacciano su un solco anulare 37 definito nell'apertura centrale della parete di separazione 2, fra due elementi anulari di tenuta indicati con 38 e 39 (si veda la figura 2).

Nelle figure 1 a 4 con 40 è indicato uno stantuffo recante esternamente un anello di tenuta 41 e montato scorrevole a tenuta nella porzione di estremità del cannotto 10 cui è accoppiato il tappo terminale 30.,Come meglio si vede nelle figure 2 a 4, allo stantuffo 40 è associata una molla elicoidale 42 che, reagendo contro un setto trasversale forato 43 portato dal cannotto 10, tende a sospingere detto stantuffo 40 nella posizione mostrata nelle figure 2 e 3. In tale posizione lo stantuffo 40 è in battuta contro il coperchio 30 ed il suo anello di tenuta 41 insiste contro la porzione di parete del cannotto 10 compresa fra le aperture 35 e 36.

Nella realizzazione secondo le figure 1 a 4 il bielemento frenante secondo l'invenzione funziona nel modo seguente.

Nella condizione totalmente disattivata del bidlemento frenante, mostrata nella figura 1, la camera 12 è scarica, mentre la camera 8 è in pressione. Lo stantuffo 6 si trova dunque nella posizione illustrata nella figura 1, ed il cannotto 10 si trova nella condizione meglio visibile nella figura 2.

Supponendo ora che venga attivata la frenatura di stazionamento e soccorso, la camera 8 viene scaricata e la molla motrice 9 sospinge lo stantuffo 6 in direzione del cilindro a membrana. Il cannotto 10 sospinge la membrana e l'organo di comando 15 nella posizione di attivazione dei freni (figura 3). In questa fase la camera 7 aumenta di volume e tende ad andare in depressione, ma non appena il foro 33 oltrepassa l'anello di tenuta 39 l'aria dalla camera 12 fluisce nella camera 7 attraversa il foro 33.

Se mentre è attivata la frenatura di stazionamento e soccorso viene contemporaneamente attivata la frenatura di servizio, alla camera di comando 12 del cilindra a membrana viene alimentata aria in pressione. Tale aria potrebbe sfuggire attraverso l'apertura 33 del cannotto 10, il cannotto 10 stesso, l'apertura 6a dello stantuffo 6 e la camera della molla 7. Ciò viene peraltro prontamente impedito per effetto dello spostamento dello stantuffo 40 all'interno del cannotto 10, spostamento provocato dalla pressione dell'aria che attraverso l'apertura 36 di detto cannotto va ad agire sullo sua superficie rivolta al tappo 30. L.o stantuffo 40 si spoeta dunque come è mostrato nella figura 4, sino a che il suo anello di tenuta 41 oltrepassa l'apertura 35. In tale condizione la via di fuga dell'aria in pressione dalla camera 13 viene efficacemente intercettata.

Quando la frenatura di stazionamento e soccorso viene disattivata, viene nuovamente alimentata pressione nella camera 8 e lo stantuffo 6 ritorna gradualmente verso la posizione mostrata nella figura 1, in cui esso comprime la molla 9. 11 cannotto 10 corrispondentemente si riporta gradualmente verso la posizione mostrata nelle figure 1 e 2. Durante tale spostamento, l'apertura 36 del cannotto oltrepassa l'anello di tenuta 39. Quando viene disattivata la frenatura di servizio .la camera 12 si scarica (attraverso il. raccordo 14) e quindi la pressione che agisce sullo stantuffo 40 si scarica attraverso la guarnizione 33. La molla 42 riporta allora lo stantuffo 40 In battuta contro il tappo 30.

'Nella fase di rilascio della frenatura di stazionamento la camera 7 della molla 9 si riduce di volume e l'aria in essa contenuta può essere sfiatata attraverso le aperture 24 e l'elemento di tenuta 26 che funge da valvola unidirezionale. E' peraltro da osservare che, nella realizzazione secondo le figure 1 a 4, al rilascio della frenatura di stazionamento e della frenatura di servizio, la camera 7 della molla 9 potrebbe, essere sfiatata anche in assenza dell'apertura 24, attraverso l'apertura 6a dello stantuffo 6, il cannotto 10, le aperture 35 e 36 di tale cannotto e la guarnizione a labbri 33 portata dal tappo 30. Attraverso tale percorso, l'aria dalla camera 7 potrebbe essere così sfiatata nella camera 13.

Nella figura 5 e mostrata una variante di realizzazione in cui, a parti ed elementi già descritti in precedenza, sono stati attribuiti nuovamente gli stessi numeri dì riferimento. Rispetto alla realizzazione secondo la figura 2, la variante seconda la figura 5 differisce principalmente per il fatto che in luogo di. un anello di tenuta 41 a sezione circolare lo stantuffo 40 è provvista di un elemento anulare di tenuta a labbri 141, atto ad impedire il flusso di aria dalla camera 12 all'interno del cannotto 10, ma a consentire lo sfiato di aria dalla camera 7 alla camera 12. Anche nella variante secondo la figura 5 il bielemento frenante potrebbe essere realizzato senza le aperture di sfiato 24 e l'associata elemento anulare di tenuta 26.

Nella figura 6 è illustrato un'ulteriore variante di realizzazione che, rispetto a quella secondo la figura 2, differisce per l'assenza dell'apertura 36 e per il fatto che il tappo 30 è sprovvisto dell'elemento di tenuta a labbri 33. In questo caso la funzione dell'apertura 36 viene espletata dai passaggi 34 predisposti nel tappo 30. Secondo questa variante di realizzazione non è peraltro possibile fare a meno dei fori di sfiato 24 e dell'associato elemento di tenuta 26 per lo sfiato della camera 7 della molla 9.

La variante di realizzazione secondo la figura 7 differisce da quella secondo la figura 3 per il fatto che il tappo 30 è sprovvisto degli intagli 34 ed in luogo di una guarnizione anulare a labbri 33 presenta un elemento di tenuta 133 a sezione sostanzialmente circolare. Il modo d.i funzionamento della variante secondo la figura 7-è del tutto analogo a quella della reaiizzazlone secondo le figure 1 a 4. Peraltro l'assenza del passaggi 34 e la sostituzione dell'elemento anulare di tenuta a labbri 33 con l'anello a sezione circolare 133 fa si che anche in questo caso per sfiatare la camera 7 della molla motrice 9 sia comunque necessario predisporre una o più aperture 34 con un associato elemento di tenuta unidirezionale 26.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione e i particolari di reailzzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione .

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1. Bielemento frenante per impianti pneumatici di frenatura includente, in serie fra loro, un cilindro a membrana (4, 11 - 17) per il comando della frenatura di servizio, comprendente una camera di comando (12) ed una camera di scarico (13) fra loro separate dalla membrana (11); e un cilindro a molla motrice (3, 6 - 10) per il comanda della frenatura di stazionamento e soccorso, comprendente una camera (7) della molla ed una camera di comando (8) separate da uno stantuffo (6, 10)'presentante un cannotto o puntale tubolare di comando (10) che si estende a tenuta attraverso un'apertura (5) di una parete (2) che separa fra loro le camere di comanda (8; 12) di. detti cilindri ed è destinato a cooperare con la membrana (11) del cilindro di comando della frenatura di servizio; la porzione di estremità di detta cannotto (10) rivolta alla membrana (11) presentando un elemento di chiusura (30); caratterizzata dal fatto che In detta porzione di estremità del cannotto (10) è predisposta almeno una coppia di aperture (33, 36; 33, 34) assialmente sfalsate, atte a consentire la comunicazione tra la camera (7) della molla (9) del cilindro a molla e la camera di comando (12) del cilindro a membrana quando è attivata la sola frenatura di stazionamento e soccorso; a dette aperture (35, 36; 36, 35) essendo associati mezzi valvolari di intercettazione (40 - 43) controllati dalla pressione nella camera di comando (12) del cilindro a membrana ed atti ad impedire il flusso di aria dalla camera di comando (12) del cilindro a membrana alla camera (7) della molla (9) del cilindro a molla quanto viene attivata la frenatura di servizio mentre è attivata la frenatura di stazionamento e soccorso.
2. 2. Bielemento frenante secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi valvolari di intercettazione comprendono uno stantuffo (40) montato scorrevole a tenuta in dette estremità del cannotto.(10) fra una posizione di riposo (figure 2 e 3 ) in cui esso insiste a tenuta contro una porzione della parete del cannotto (10) compresa fra dette aperture (33, 36; 33, 34) ed una posizione di lavoro (figura 4) in-cui esso insiste a tenuta contro una porzione della parete del cannotto (10) a valle di entrambe dette aperture (33, 36); mezzi elastici (42) essendo provvisti. tendenti a sospingere detto stantuffo (40) verso detta posizione di riposo. 3. Bielemento frenante secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette aperture (33, 36) sono entrambe realizzate nella porzione terminale della parete del suddetto cannotto (10). 4. Bielemento frenante secondo la rivendicazione 1 o 3, caratterizzata dal fatto che una di dette aperture è ricavata nella parete della porzione terminale del suddetto cannotto (10), mentre l'altra apertura è costituita da un passaggio (34) definito fra il bordo di estremità di detta porzione del cannotto (10) e l'associato elemento di chiusura (30).
3. 3. Bielemento frenante secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento di chiusura è costituito da un tappo (30) con una porzione tubolare (30a) inserita nella porzione terminale del cannotto (10) e recante esternamente un anello di tenuta (33; 133). 6. Bielemento frenante secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che il suddetto tappo di chiusura (30) è provvisto di un elemento anulare di tenuta (33.) a labbri, atto ad impedire il flusso di aria dalla camera di contando del cilindro a membrana alla regione interna al cannotto (10). 7. Bielemento frenante secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il suddetto tappo di chiusura (30) è provvisto d.i un anello di tenuta (133, figura 7) a sezione circolare. 9. Bielemento frenante secondo una delle rivendicazioni 5 a 7, caratterizzato dal fatto che l'anello di tenuta portato dall'elemento di chiusura (30) insiste contro una porzione terminale della parete del. cannotto (10), a monte di entrambe le suddette aperture (35, 36). 9. Bielemento frenante per impianti pneumatici d.i frenatura, sostanzialmente secondo quanto descritto ed illustrato e per gli scopi specificati.