ITBO20070498A1 - Presa di forza per autoveicoli - Google Patents

Description

PRESA DI FORZA PER AUTOVEICOLI

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

La presente invenzione si inquadra nel settore tecnico delle prese di forza montate sui motori degli autoveicoli per applicazioni di tipo industriale.

Come noto, le prese di forza sono dei dispositivi meccanici montati generalmente su autocarri o simili (es.: compattatori, betoniere, ribaltabili, ecc.) destinati a prelevare un’aliquota della potenza meccanica erogata all’albero secondario del cambio per l’azionamento di organi attuatori, quali pompe idrauliche e compressori, in svariate applicazioni industriali; ciascuna presa di forza comprende, sostanzialmente: degli ingranaggi atti a trasmettere il moto da un ingresso, in cui mediante accoppiamento amovibile (realizzato ad esempio con comando meccanico o pneumatico) viene prelevata potenza dall’albero secondario del cambio dell’autoveicolo, ad una o due uscite, secondo differenti rapporti di trasmissione, ove sono rese disponibili coppie per l’azionamento di organi attuatori; ed un dispositivo, meccanico o pneumatico, per comandare l’innesto ed il disinnesto della presa di forza dall’albero secondario del cambio.

Una tipologia di presa di forza nota prevede su un lato anteriore l’ingresso mentre su quello posteriore una o, al più, due uscite, la prima contraddistinta da un rapporto di trasmissione PTO/motore tendente ad uno per la movimentazione ad esempio di pompe idrauliche, la seconda (cosiddetta “uscita veloce”), se prevista, avente un rapporto di trasmissione superiore ad uno per l’azionamento ad esempio di compressori.

Gli autoveicoli che in generale prevedono nella scatola del cambio l’accoppiamento con una presa di forza, possono presentare il corrispondente albero di collegamento (ad esempio l’albero secondario del cambio) con quest’ultima rotante in un senso oppure nell’altro; in conseguenza di ciò, alle uscite della presa di forza saranno disponibili corrispondenti coppie meccaniche agenti in ragione del senso di rotazione dell’albero di collegamento. Taluni organi attuatori richiedono una coppia di azionamento agente in un senso di rotazione determinato, per cui occorre avere a disposizione in fase di montaggio due differenti tipi di prese di forza in base al tipo di cambio su cui queste ultime devono essere montate; tale problematica si presenta in particolare qualora si debba collegare l’uscita veloce della presa di forza ad un compressore, il quale appunto può essere azionato soltanto in un solo verso di rotazione definito.

In talune tipologie di prese di forza si è cercato di ovviare a questo inconveniente rendendo accessibile l’uscita veloce, già prevista sul lato posteriore, anche sul lato anteriore (ove è previsto l’ingresso), con tutte le problematiche che ne conseguono per effettuare il collegamento meccanico di tale uscita con l’organo attuatore da azionare.

Alla luce di quanto sopra, la prerogativa della presente invenzione consiste nel proporre una presa di forza che sia di nuova e semplice concezione, la quale possa essere montata su qualsiasi tipologia di motori di autoveicoli e sia in grado di alimentare organi attuatori che richiedono una coppia di azionamento agente in un senso di rotazione o nell’altro, ovviando in modo soddisfacente agli inconvenienti sopra lamentati, propri delle soluzioni di tipo noto.

Un ulteriore scopo della presente invenzione consiste nel proporre una presa di forza per autoveicoli che sia di ingombro limitato, affidabile, funzionale ed i cui costi siano relativamente contenuti rispetto ai vantaggi che si intendono perseguire.

I suddetti scopi sono ottenuti in accordo con il contenuto delle rivendicazioni.

Le caratteristiche dell’invenzione, non emergenti da quanto appena detto, saranno meglio evidenziate nel seguito, in accordo con quanto riportato nelle rivendicazioni e con l'ausilio delle allegate tavole di disegno, nelle quali:

- la figura 1 rappresenta una vista frontale di una presa di forza per autoveicoli secondo la presente invenzione;

- la figura 2 rappresenta in scala ingrandita la vista secondo la sezione A-A di cui alla figura 1 ;

- le figure 3A, 3B mostrano un particolare ingrandito della figura precedente nei casi di accoppiamento di una flangia, associata ad un organo attuatore non rappresentato, rispettivamente con le due uscite veloci della presa di forza; - le figure 4A, 4B mostrano un particolare ingrandito della figura 2 nei casi di accoppiamento di un gruppo di disinnesto, associato ad un organo attuatore non rappresentato, rispettivamente con le due uscite veloci della presa di forza. Con riferimento alle allegate tavole di disegno, si è indicato genericamente con 1 una presa di forza secondo l’invenzione, la quale: in corrispondenza del relativo lato anteriore A è provvista di un ingresso 2 per ricevere parte della potenza meccanica generata dal motore (non illustrato in quanto non attinente con l’invenzione) di un autoveicolo, quale un autocarro, per tramite ad esempio del relativo albero del cambio 3; mentre in corrispondenza del lato posteriore P prevede una prima 4 e seconda 5 uscita “veloce” ad interasse limitato, nonché una terza uscita 6.

La presa di forza 1 comprende, in particolare: una carcassa 7; una ruota dentata 8 calettata su un manicotto 9 che si innesta sull’albero del cambio 3; una prima ruota dentata 10 ingranantesi con la ruota dentata 8, calettata su un primo albero di azionamento 11 previsto in corrispondenza della prima uscita 4; una seconda ruota dentata 12 ingranantesi a sua volta con la prima ruota dentata 10 ed identica a quest’ultima, calettata su un secondo albero di azionamento 13 previsto in corrispondenza della seconda uscita 5; ed una terza ruota dentata 14 ingranantesi con la ruota dentata 8, calettata su un terzo albero di azionamento 15 a sua volta previsto in corrispondenza della terza uscita 6.

Il rapporto di trasmissione definito dal rapporto della velocità angolare del primo albero di azionamento 11 (in corrispondenza della prima uscita 4) con la velocità angolare dell’albero motore (in corrispondenza dell’ingresso 2) ed il rapporto di trasmissione definito dal rapporto della velocità angolare del secondo albero di azionamento 13 (in corrispondenza della seconda uscita 5) con la velocità angolare dell’albero motore sono uguali fra di loro e maggiori di uno (ad esempio compresi fra 1 ,1 e 2,1); mentre il rapporto di trasmissione definito dal rapporto della velocità angolare del terzo albero di azionamento 15 (in corrispondenza della terza uscita 6) con la velocità angolare dell’albero motore è ad esempio tendente ad uno.

Il primo 11 ed il secondo 13 albero di azionamento, dalla parte della relativa estremità libera (in corrispondenza rispettivamente della prima 4 e seconda 5 uscita): recano praticato un foro filettato assiale 16, 17; sono provvisti di uno scanalato maschio 18, 19 sviluppantesi in senso circonferenziale e di data estensione longitudinale; e, più internamente rispetto a quest’ultimo, conformano un elemento conico di centraggio 20, 21. La presenza dell’elemento conico di centraggio 20, 21 consente vantaggiosamente di ridurre l’estensione longitudinale dello scanalato maschio 18, 19 garantendo comunque l’accoppiamento stabile della presa di forza 1 ad esempio con la flangia 22 di un organo attuatore non indicato (vedasi figure 3A, 3B); in tal senso, la presenza dell’elemento conico di centraggio 20, 21 ha un effetto stabilizzante e di centraggio per l’accoppiamento. In tal senso fra detta flangia 22 ed il primo 11 o secondo 13 albero di azionamento sussisterà al contempo un accoppiamento filettato, conico e scanalato.

La presa di forza 1 in oggetto è ad esempio soggetta in maniera nota a comando pneumatico o meccanico per il suo innesto e disinnesto con e dall’albero secondario del cambio (come detto non illustrato).

Con 26 è stata indicata una struttura di supporto che porta un gruppo di disinnesto 25, di tipo noto, atto ad accoppiarsi con il primo 11 od il secondo 13 albero di azionamento della prima 4 o seconda 5 uscita della presa di forza 1 per stabilire il collegamento funzionale di quest’ultima con un organo attuatore. La struttura di supporto 26 è progettata per accoppiarsi amovibilmente ad esempio mediante viti 27 alla carcassa 7, per garantire l’accoppiamento stabile del gruppo di disinnesto 25 al primo 11 od al secondo 13 albero di azionamento; inoltre tale struttura di supporto 26 è conformata per chiudere l’uscita veloce della presa di forza 1 non utilizzata (vedasi figure 4A, 4B).

Vantaggiosamente, la struttura di supporto 26 è stata progettata per agevolarne il disaccoppiamento e l’accoppiamento alla carcassa 7 allorché si renda necessario collegare il gruppo di disinnesto 25 dal primo 11 al secondo 13 albero di azionamento o viceversa: in tal caso, infatti, sarà sufficiente svitare le viti 27, posizionare il complesso struttura di supporto 26-gruppo di disinnesto 25 in corrispondenza della uscita veloce desiderata, ruotarlo di centottanta gradi rispetto all’asse dello stesso gruppo di disinnesto 25 e quindi avvitare nuovamente le viti 27 all’interno delle sedi filettate 28 opportunamente previste nella carcassa 7 per bloccare nuovamente il complesso a quest’ultima.

In accordo con il contenuto delle rivendicazioni, la struttura di supporto 26 ed il gruppo di disinnesto 25 individuano un’interfaccia per il collegamento funzionale della presa di forza 1 con un organo attuatore.

La presenza di cuscinetti a rulli conici 23 per il supporto delle parti meccaniche in movimento e l’opportuna disposizione spaziale degli elementi che compongono la presa di forza 1 in oggetto hanno consentito un significativo contenimento degli ingombri e la definizione di un interasse fra la prima 4 e seconda 5 uscita particolarmente limitato, con tutti i vantaggiosi aspetti tecnico funzionali che ne conseguono; nella fattispecie, l’interasse ridotto e la presenza delle uscite veloci sul medesimo lato della presa di forza agevolano l’operatore (installatore od utilizzatore) nel collegare organi attuatori all’una od all’altra di queste uscite 4, 5 ovvero, una volta eseguito il collegamento funzionale di un organo attuatore per esempio alla prima uscita veloce 4, nel modificare tale collegamento portandolo sulla seconda uscita veloce 5, e viceversa.

Gli alberi di azionamento 11 , 13 delle due uscite veloci 4, 5 sono controrotanti, ravvicinati fra loro ed accessibili dal medesimo lato posteriore P; ciò è particolarmente vantaggioso in quanto all’uno od all’altro di tali alberi 11 , 13, a prescindere dal tipo di motore su cui viene montata la presa di forza 1 , è possibile accoppiare quegli organi attuatori che per essere azionati richiedono un determinato verso di rotazione dell’albero di azionamento 11 , 13 medesimo: con riferimento esemplificativo alle figure 3A, 3B, infatti, sarà possibile accoppiare agevolmente la flangia 22, ad esempio vincolata all’albero di trascinamento (non indicato) di un compressore, rispettivamente con il primo 11 ed il secondo 13 albero di azionamento della prima 4 e seconda 5 uscita in base al senso di rotazione che essi assumono una volta montata la presa di forza 1 sul cambio dell’autoveicolo. Il coperchietto 24 illustrato nelle figure 3A, 3B viene fissato di volta in volta amovibilmente alla carcassa 7 per chiudere l’uscita veloce 4, 5 inutilizzata.

Alla luce di quanto su esposto, il vantaggio della presente invenzione consiste nell’aver definito una presa di forza per autoveicoli di nuova e semplice concezione, la quale risolve brillantemente gli inconvenienti propri delle soluzioni di tipo noto e soddisfa pienamente gli scopi prefissati: la presenza di una uscita lenta e di due uscite veloci sul medesimo lato posteriore, con queste ultime aventi alberi controrotanti ad interasse limitato, permette l’installazione della presa di forza in oggetto su qualsiasi complesso motore-cambio ed il suo accoppiamento anche con organi attuatori, quali compressori, che richiedono per essere azionati uno specifico verso di rotazione dell’albero; in tal senso, vantaggiosamente, con una sola presa di forza secondo l’invenzione è possibile rispondere in maniera soddisfacente a qualsiasi esigenza applicativa del settore.

Un ulteriore vantaggio della presente invenzione consiste nell’aver definito una presa di forza per autoveicoli che risulta di ingombro limitato, pur considerando la presenza di due uscite veloci e di una lenta, affidabile, funzionale, e tale da poter essere agevolmente accoppiata ad organi attuatori anche con strumenti ordinari e da personale non specializzato, ad esempio anche dall’utilizzatore.

Ancora un vantaggio dell’invenzione consiste nell’aver definito una presa di forza i cui costi sono relativamente contenuti rispetto ai vantaggi che si sono conseguiti. Si precisa che la presa di forza in oggetto può in alternativa essere sprovvista della terza uscita 6, prevedendo soltanto le due uscite veloci 4, 5.

Si precisa inoltre che la prima ruota dentata 10 può anche non essere identica alla seconda ruota dentata 12, potendo in tal senso il rapporto di trasmissione definito dal rapporto della velocità angolare del primo albero di azionamento 11 con la velocità angolare dell’albero motore discostarsi dal rapporto di trasmissione definito dal rapporto della velocità angolare del secondo albero di azionamento 13 con la velocità angolare dell’albero motore.

Si intende che quanto sopra è stato descritto a titolo esemplificativo e non limitativo, per cui eventuali varianti di natura pratico-applicativa si intendono rientranti nell’ambito protettivo dell’invenzione come sopra descritto e nel seguito rivendicato.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1 . Presa di forza per autoveicoli, comprendente un albero 3 in corrispondenza di un ingresso 2 per ricevere almeno una parte della potenza meccanica generata dall’albero motore di un citato autoveicolo e di almeno un’uscita 4, 5 per trasmettere una relativa coppia per l’azionamento di un organo attuatore, caratterizzata dal fatto di comprendere: una ruota dentata 8 movimentata dal citato albero 3, atta a ricevere detta almeno una parte della citata potenza meccanica; una prima ruota dentata 10 trascinata in rotazione dalla citata ruota dentata 8, per trasmettere una prima coppia di azionamento ad un primo albero di azionamento 11 in corrispondenza di una prima uscita 4; una seconda ruota dentata 12 trascinata in rotazione dalla citata prima ruota dentata 10, per trasmettere una seconda coppia di azionamento ad un secondo albero di azionamento 13 in corrispondenza di una seconda uscita 5, i rapporti di trasmissione definiti dal rapporto della velocità angolare di detto primo albero di azionamento 11 con la velocità angolare di detto albero motore e dal rapporto della velocità angolare di detto secondo albero di azionamento 13 con la velocità angolare di detto albero motore essendo maggiori di uno, ad individuare dette prima 4 e seconda 5 uscita come corrispondenti prima uscita veloce 4 e seconda uscita veloce 5.
2. 2. Presa di forza secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che i citati rapporti di trasmissione definiti dal rapporto della velocità angolare di detto primo albero di azionamento 11 con la velocità angolare di detto albero motore e dal rapporto della velocità angolare di detto secondo albero di azionamento 13 con la velocità angolare di detto albero motore sono compresi fra 1 ,1 e 2,1 .
3. 3. Presa di forza secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che i citati rapporti di trasmissione definiti dal rapporto della velocità angolare di detto primo albero di azionamento 11 con la velocità angolare di detto albero motore e dal rapporto della velocità angolare di detto secondo albero di azionamento 13 con la velocità angolare di detto albero motore sono uguali fra loro.
4. 4. Presa di forza secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che detto ingresso 2 è previsto in corrispondenza di un lato A di detta presa di forza 1 , mentre dette prima 4 e seconda 5 uscita sono entrambe previste in corrispondenza del lato contrapposto P della stessa presa di forza 1.
5. 5. Presa di forza secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto di comprendere una terza ruota dentata 14 trascinata in rotazione dalla citata ruota dentata 8, per trasmettere una terza coppia di azionamento ad un terzo albero di azionamento 15 in corrispondenza di una terza uscita 6, il rapporto di trasmissione definito dal rapporto della velocità angolare di detto terzo albero di azionamento 15 con la velocità angolare del citato albero motore essendo al più tendente ad uno.
6. 6. Presa di forza secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto di comprendere una terza ruota dentata 14 trascinata in rotazione dalla citata ruota dentata 8, per trasmettere una terza coppia di azionamento ad un terzo albero di azionamento 15 in corrispondenza di una terza uscita 6, il rapporto di trasmissione definito fra le velocità angolari di detti terzo albero di azionamento 15 ed albero di ingresso 9 essendo al più tendente ad uno e dal fatto che detta terza uscita 6 è prevista in corrispondenza di un lato P di detta presa di forza 1 contrapposto al lato A in cui è previsto il citato ingresso 2.
7. 7. Presa di forza secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che sui citati primo 11 e secondo 13 albero di azionamento sono calettate rispettivamente dette prima 10 e seconda 12 ruota dentata, e dal fatto che ciascun citato albero di azionamento 11 , 13, in corrispondenza della estremità libera rivolta verso la relativa citata uscita 4, 5: reca praticato un foro assiale filettato 16, 17; è interessato da una pluralità di scanalature 18, 19 sviluppantisi in senso circonferenziale e di data estensione longitudinale; e presenta, internamente rispetto a dette scanalature 18, 19, un profilo conico 20, 21 di centraggio, onde accoppiare lo stesso albero di azionamento 11 , 13 con un citato organo attuatore mediante accoppiamento filettato, scanalato e conico.
8. 8. Presa di forza secondo la rivendicazione 1 , in cui è prevista un’interfaccia per il collegamento funzionale delle citate prima 4 e seconda 5 uscita con un organo attuatore, caratterizzata dal fatto che detta interfaccia comprende: un gruppo di disinnesto 25 atto ad accoppiarsi con i citati primo 11 o secondo 13 albero di azionamento; ed una struttura di supporto 26 che porta detto gruppo di disinnesto 26, la quale è destinata ad accoppiarsi amovibilmente alla carcassa 7 di detta presa di forza 1 onde stabilizzare l’accoppiamento di detto gruppo di disinnesto 25 con detti primo 11 o secondo 13 albero di azionamento.
9. 9. Presa di forza secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detta struttura di supporto 26 è destinata ad accoppiarsi amovibilmente alla carcassa 7 mediante viti 27.