ITMI20001294A1 - Gruppo di frenatura compatto in un assale per un veicolo industriale. - Google Patents

Gruppo di frenatura compatto in un assale per un veicolo industriale. Download PDF

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Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale
La presente invenzione si riferisce ad un gruppo di frenatura compatto in un assale per un veicolo industriale.
Nei veicoli industriali noti il gruppo di frenatura disposto in corrispondenza di un assale è collocato in una forma divisa a destra ed a sinistra rispetto alle due uscite del differenziale. In disposizioni particolari, entrambi i freni possono inglobare anche un dispositivo di frenatura di emergenza, cosiddetto "a comando negativo", ovvero azionato positivamente da elementi ‘elastici in assenza di pressione del circuito del veicolo.
L'azionamento di ciascun gruppo di frenatura separato sopra menzionato viene determinato da parte di un relativo attuatore appositamente previsto ed associato al relativo gruppo. A tal fine gli almeno due attuatori dei due gruppi di frenatura devono essere necessariamente correlati tra loro onde avere il funzionamento richiesto e desiderato.
E' lo scopo generale della presente invenzione quello di realizzare un gruppo di frenatura in un assale per un veicolo industriale che riduca al minimo gli attuatori di comando in precedenza citati, senza intaccare la funzionalità del gruppo di frenatura medesimo.
In particolar modo, è uno scopo della presente invenzione quello di realizzare, un gruppo di frenatura particolarmente compatto, collocabile in un assale per un veicolo industriale in spazi contenuti e con una collocazione dei rispettivi attuatori comoda e funzionale.
Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di realizzare un gruppo di frenatura compatto in un assale per un veicolo industriale in cui possa anche essere previsto, se richiesto, un gruppo di frenatura di emergenza/parcheggio definito "a comando negativo".
Questi scopi secondo la presente invenzione vengono raggiunti realizzando un gruppo di frenatura compatto in un assale per un veicolo industriale come esposto nella rivendicazione 1.
Ulteriori caratteristiche dell'invenzione sono evidenziate dalle rivendicazioni successive.
Le caratteristiche ed i vantaggi di un gruppo di frenatura compatto in un assale per un veicolo industriale secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali:
la figura 1 è una vista trasversale di un assale per un veicolo industriale dotato di un gruppo di frenatura e bloccaggio secondo l'invenzione,
la figura 2 è una vista in sezione in scala ridotta secondo la traccia II-II di figura 1,
la figura 2a è un particolare ingrandito di quanto mostrato nella sezione di figura 2,
la figura 3 è una vista in sezione in scala ridotta secondo la traccia III-III di figura 1.
Con riferimento alle figure, viene mostrato un gruppo di frenatura compatto disposto in un assale per un veicolo industriale secondo la presente invenzione indicato complessivamente con 11.
L'assale 11 prende il comando di rotazione da un pignone conico dentato di comando (non mostrato) che è determinato in impegno con una corona conica 12 solidale ad una parte esterna 13 di una carcassa 14 di un differenziale 15. Semiassi, solo parzialmente mostrati e schematizzati in 60, ricevono il moto tramite una loro parte terminale superficialmente scanalata (non mostrata) che si impegna entro sedi scanalate 61 del differenziale 15.
La carcassa 14 del differenziale 15 è collocata rotante su cuscinetti conici 16 e 17, contrapposti e disposti all'interno di un corpo 10 dell'assale 11 che si estende in un braccio 18.
Su una estensione cilindrica 19 di un ingranaggio laterale 23 del differenziale 15 è collocata solidale tramite un accoppiamento scanalato una serie di dischi 20 che si estendono radialmente verso l'esterno, atta ad interagire con una ulteriore serie di dischi 21, in una disposizione a bagno d'olio in forma di frizione idraulica.
La seconda serie di dischi 21, che si estendono radialmente verso l'interno, è portata solidale in rotazione ad una estensione cilindrica 13a della parte esterna 13 della carcassa 14. Un anello di spallamento 25 è posto tramite una sua faccia all'estremità del pacco di dischi 20, 21 e sull'altra faccia rivolta, verso l'esterno, è a contatto con una ralla assiale a rullini 22.
Un elemento elastico, quale una molla ad spirale 24, viene collocata tira un anello di bloccaggio assiale 27 con relativo disco di appoggio molla 26 ed una estensione a flangia radiale 31 di un manicotto di bloccaggio 30 del differenziale. L'anello di bloccaggio assiale 27 è solidale entro una sede 29 ricavata nella superficie esterna del manicotto 30. La molla 24 è collocata con una precarica stabilita pari alla forza massima assiale necessaria per generare la coppia di bloccaggio del differenziale. In ogni caso, durante il normale funzionamento, l'estensione 31 trattiene la molla 24 in modo che non possa agire sui dischi 20 e 21 così che sono liberi di ruotare gli uni rispetto agli altri. Vale a dire, il precarico delia molla si chiude in tale condizione sul manicotto 30 stesso tra l'estensione 31 ed il disco di appoggio molla 26 bloccato contro l'anello di bloccaggio assiale 27.
Come detto, coassialmente alla estensione cilindrica 19 della parte interna del differenziale 15, in una sua zona interna cava 28, è previsto il citato manicotto 30. Il manicotto 30 dal lato opposto a quello ove sono collocati i dischi 20 e 21 è reso solidale tramite spine di accoppiamento 32, disposte entro fori accecati 33, 34 ad asse,parallelo ad un asse centrale 35 di rotazione dell'assale, ad un pistone 36 di comando del bloccaggio del differenziale. Inoltre posteriormente al pistone 36 sono ricavati fori accecati 48 atti a ricevere spine 49 scorrevoli entro fori accecati 50 di un anello cilindrico 38 solidale al braccio 18 collegato al corpo 10 dell'assale. In tal modo il pistone 36 può traslare ma non ruotare nella sua disposizione operativa. Il pistone 36 infatti è scorrevole in una camera 37 individuata all'interno di un anello cilindrico 38 solidale al braccio 18 dell'assale ed alimentata con fluido tramite un condotto 39.
Si deve inoltre notare che una parte esterna anteriore del pistone 36 risulta guidata e scorrevole su una superficie interna 40 di un ulteriore pistone 41, sotto forma di anello cilindrico. Tra la parte anteriore del disco ripartitore 44 ed il disco di appoggio molla 26 sono interposti spessori di registro 59 atti a stabilire un gioco ed un ritardo di intervento prescelti tra il bloccaggio del differenziale e quello dei freni di servizio. Infatti tale pistone 41 ha la funzione di comando in simultanea per il bloccaggio del differenziale (mediante l'interposto elemento elastico 24) e, ad avvenuto compattamento del gruppo di bloccaggio del differenziale con relativo cedimento elastico della molla 24 sopra la forza di precarico e di intervento di frenatura vera e propria dell'assale. Il pistone 41 è disposto anch'esso entro una .camera 42 individuata da una ulteriore porzione ribassata dell'anello 38 solidale al braccio 18 dell'assale. Anche la camera 42 è alimentata con fluido tramite un condotto 43.
Questo ulteriore pistone 41 anteriormente si attesta su un anello cilindrico 44, anch'esso con funzione di ripartitore di spinta, scorrevole coassiale rispetto al manicotto 30, e distanziato a riposo "di un certo spazio 45 rispetto ad un secondo pacco di dischi di frenatura di servizio. L'anello 44 è inoltre mantenuto normalmente a contatto con gli spessori di registro 59 grazie alla presenza di ulteriori elementi elastici 56, disposti entro fori accecati 57 ricavati nell'anello 38 solidale al braccio 18 dell'assale, che agiscono sulla superficie posteriore di tale anello 44.
Inoltre, sono previste due ulteriori serie di dischi 46 e 47 interposti tra il braccio 18 dell'assale 11 e la estensione cilindrica 13a della parte esterna 13 della carcassa 14 . Queste due ulteriori serie di dischi 46 e 47 intervengono una volta che il pistone 41 ha portato a pacco la prima serie di dischi 20 e 21.
In sintesi, l'anello 44, quando operativo su entrambi i pacchi di dischi 20, 21 e 46, 47 agisce da anello ripartitore della forza di attuazione proveniente dal pistone del freno di servizio.
Posteriormente all'anello 38 solidale al braccio 18 dell'assale 11 può essere facoltativamente previsto, su apposita richiesta dell'utilizzatore, un gruppo di frenatura di emergenza, cosiddetto "a comando negativo". Si vedrà che tale gruppo viene azionato positivamente da elementi elastici in assenza di pressione del circuito del veicolo.
Tale gruppo di frenatura di emergenza comprende infatti un terzo pistone 51 che può scorrere entro una cavità cilindrica 52, definita posteriormente entro l'anello 38 solidale al braccio 18 dell'assale 11. Il pistone 51 è generalmente soggetto al fluido in pressione del circuito interno di comando del veicolo che penetra da un condotto 58 nella cavità o camera 52 e vince la forza elastica di molle a tazza 53, trattendendo in tale posizione il pistone 51. Quando manca la pressione di tale fluido nella cavità 52, la forza elastica delle molle 53 si scarica e sposta dalla parte opposta il pistone 51 per realizzare il totale bloccaggio di sicurezza dell'assale 11.
Il pistone 51 si appoggia a tre o più perni calibrati in lunghezza 54, uno solo dei quali è mostrato, scorrevolmente guidati entro fori 55 ricavati nell'anello 38, che vanno ad agire posteriormente all'anello cilindrico 44, detti perni 54 essendo dotati di opportuna tenuta, ad esempio tramite O-ring. Si realizza così anche in questo modo, in assenza del fluido in pressione del circuito interno di comando del veicolo, uno spostamento del pistone 51 ed una azione di bloccaggio sia sui dischi 20, 21 del differenziale che sui dischi 46, 47 del freno di servizio rispettando in tal modo le normative vigenti di sicurezza in condizioni di parcheggio dei veicolo.
Il funzionamento del gruppo di frenatura della presente invenzione funziona nel modo seguente.
La situazione di riposo è quella illustrata nelle figure e consente una completa trasmissione del moto tra il differenziale 15 ed i semiassi 60.
In fase di frenatura di servizio,- si realizza una alimentazione dì fluido dal condotto 43 entro la camera 42 per determinare il pistone 41 a spostarsi.
Il pistone 41 si muove e sposta l'anello 44 che agisce sugli spessori di registro 59 che a loro volta spostano il disco di appoggio 26 della molla 24. La molla 24 agisce sull'estensione 31 e costringe così a pacco i dischi 20 e 21 bloccando il differenziale. Subito dopo l'anello 44, colmando, a seguito del cedimento elastico della molla 24, lo spazio 45 lasciato quale gioco tra esso e la serie di dischi 46 e 47, porta a pacco anche queste serie di dischi tra loro che svolgono la frenatura di servizio vera e propria dell'assale.
Lo spazio 45 realizza il gioco atto a stabilire il ritardo di intervento prescelti tra il bloccaggio del differenziale e quello dei freni di servizio.
Qualora invece si volesse realizzare unicamente il bloccaggio o frenatura del differenziale si deve agire inviando il fluido nel condotto 39 e poi nella camera 37. Il fluido sposta il pistone 36 che realizza lo spostamento in attuazione del manicotto 31 con la conseguente disposizione a pacco dei dischi 20 e 21 e con frenatura del differenziale.
Come detto, in caso di mancanza del fluido in pressione del circuito di comando del veicolo, il pistone 51 sollecitato dalle molle 53 determina comunque lo spostamento dell'anello 44 con completo bloccaggio del differenziale e frenatura dell'assale.
L'invenzione risolve quindi tutti i problemi connessi con i gruppi di frenatura dell'arte nota.
Vantaggiosamente, un gruppo di frenatura secondo 1'invenzione risulta disposto da un solo lato del differenziale riducendo al minimo le connessioni e le tubazioni di comando delle varie funzioni di frenatura e di bloccaggio del differenziale.
Tale gruppo risulta particolarmente compatto e multifunzionale ed adatto ad essere montato in maniera modulare, ad esempio non prevedendo l'ulteriore gruppo di bloccaggio di frenatura di emergenza, qualora non richiesto.
Pur mantenendo le prestazioni e le funzioni del doppio freno previsto negli assali noti, risulta particolarmente compatto e semplificato.
L'interposizione della molla precaricata permette di avere anche usure differenziate nel tempo tra i due pacchi di dischi, con la conseguenza di eliminare sistemi separati, e non, di registrazione dei due pacchi di dischi.
Un ulteriore vantaggio permesso dall'invenzione è quello di avere semiassi simmetrici grazie alla geometria del gruppo.

Claims (9)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Gruppo di frenatura compatto in un assale per un veicolo industriale comprendente entro un corpo interno (10) che si estende in un braccio (18) una carcassa (14) di un differenziale (15), supportata in modo ruotabilé (in 16, 17), ove è prevista una prima serie di dischi (20, 21), essendo inoltre interposta tra detta carcassa (14) e detto braccio (18) dell'assale una seconda serie di dischi (46, 47), su detta prima serie di dischi (20, 21) agendo un pistone (41), attuato da un fluido alimentato da un rispettivo condotto (43), che sposta assialmente un anello (44) ripartitore di una forza di attuazione di detto pistone (41), in cui detto pistone (41) in successione dispone a pacco detta prima serie di dischi (20, 21) agendo da blocco di detto differenziale e dopo di ciò dispone a pacco anche detta seconda serie di dischi (46, 47) agendo quale freno di servizio grazie alla presenza di un elemento elastico (24) di precarico prestabilito.
  2. 2. Gruppo di frenatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che coassiale a detto pistone (41) è previsto un ulteriore pistone (36), attuato da un fluido alimentato da un ulteriore condotto (39), che agisce unicamente su detta prima serie di dischi (20, 21) realizzando la sola frenatura/bloccaggio del gruppo differenziale.
  3. 3. Gruppo di frenatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto elemento elastico di precarico è costituito da una molla (24) disposta coassiale ad un manicotto (30) di bloccaggio del differenziale (15).
  4. 4. Gruppo di frenatura secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta molla (24) è disposta tra una estensione a flangia radiale (31) di detto manicotto (30) ed un disco di appoggio (26) da un lato spostabile verso detta estensione (31) e dall'altro lato bloccato da un anello di bloccaggio assiale (27) inserito in una sede (29) ricavata su una superficie esterna del manicotto (30).
  5. 5. Gruppo di frenatura secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che tra detta estensione (31) e detti dischi (20, 21) sono disposti un anello di spallamento (25), agente su detti dischi (20, 21) ed una ralla assiale a rullini (22) agente su detta estensione (31).
  6. 6. Gruppo di frenatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che in posizione di riposo ,sono previsti spessori di registro (59), disposti tra detto anello (44) ed un disco di appoggio (26) di detto elemento elastico (24), ed atti a stabilire un gioco (45) ed un ritardo di intervento prescelti tra il bloccaggio del differenziale (15) e quello del freno di servizio.
  7. 7. Gruppo di frenatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che posteriormente ad un anello cilindrico (38) solidale a detto braccio (18) dell'assale è disposto un ulteriore pistone (51) attuato, solo in assenza di pressione di fluido di comando del veicolo, ad agire su detto anello (44) per bloccare detto differenziale (15) e detto freno di servìzio, tramite elementi elastici (53).
  8. 8. Gruppo di frenatura secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detti elementi elastici sono molle a tazza (53) e che detto pistone (51) agisce su più perni calibrati in lunghezza (54), scorrevolmente guidati entro fori (55) ricavati in detto anello (38), che vanno ad agire posteriormente a detto anello cilindrico (44).
  9. 9. Gruppo di frenatura compatto in un assale per un veicolo industriale come in precedenza descritto e come illustrato nei disegni allegati
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