ITMI20111121A1

ITMI20111121A1 - Impianto frenante di assali di ruote di un rimorchio

Info

Publication number: ITMI20111121A1
Application number: IT001121A
Authority: IT
Inventors: Massimo Boccalerio
Original assignee: Catai S R L
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2012-12-22
Also published as: PL2537724T3; ES2489843T3; EP2537724A1; DK2537724T3; EP2537724B1

Description

DESCRIZIONE

Forma oggetto del presente trovato un impianto frenante di assali di ruote di un rimorchio collegato al circuito idraulico di una motrice.

E' nota, nel settore tecnico dei veicoli a rimorchio, particolarmente per uso agricolo, la necessitÃ che gli stessi possano essere frenati sia in condizioni di marcia, tramite un normale freno di servizio comandato dall'utilizzatore che guida la motrice, sia in condizioni di sosta, tramite un cosiddetto freno di stazionamento, che deve sempre entrare in funzione quando il rimorchio Ã ̈ fermo, staccato dalla motrice oppure attaccato alla stessa ma a motore spento.

Sono anche noti dispositivi frenanti di tipo a tamburo agenti sulle ruote del rimorchio e atti a svolgere la doppia azione di frenatura; tali dispositivi noti presentano, tuttavia, degli inconvenienti derivanti dal fatto che vengono utilizzati martinetti agenti sul freno a tamburo, formando un assieme di elevati ingombri, scarsa efficienza e ridotti tempi di risposta alla frenata particolarmente su terreni fangosi, ghiacciati o simili tipici nell'utilizzo di mezzi che operano su terreni agricoli e/o montani, nonchÃ© una elevata complessitÃ di manutenzione.

Si pone pertanto il problema tecnico di mettere a punto un Impianto frenante semplificato per assi di rimorchi, che sia atto a incorporare la doppia azione di freno di servizio durante la marcia e di freno di stazionamento a motrice spenta/staccata, risultando alimentabile idraulicamente con il solo e singolo tubo collegato al circuito idraulico della motrice.

Nell'ambito di tale problema si richiede inoltre che tale impianto sia di contenuti ingombri, di facile ed economica produzione ed assemblaggio e facilmente installabile su qualunque rimorchio anche non appositamente progettato, tramite normali mezzi di connessione standardizzati.

Tali risultati sono ottenuti secondo il presente trovato da un impianto frenante di assali di ruote di un rimorchio secondo le caratteristiche di rivendicazione 1.

Maggiori dettagli potranno essere rilevati dalla seguente descrizione di un esempio non limitativo di attuazione dell'oggetto del presente trovato effettuata con riferimento ai disegni allegati, in cui si mostra:

in figura 1 : uno schema semplificato dell'impianto frenante secondo il presente trovato applicato ad un asse di un rimorchio;

in figura 2 : una sezione schematica della pinza dell'impianto di fig.l in condizioni di frenata di stazionamento;

in figura 3 : una sezione schematica della pinza dell'impianto di fig.2 in condizioni di sblocco del freno di stazionamento ;

in figura 4 : una sezione schematica della pinza dell'impianto di fig.2 in condizioni di frenata di servizio;

in figura 5 una sezione schematica della pinza dell'impianto di fig.2 in condizioni di pastiglie di attrito usurate ;

in figura 6 una sezione schematica analoga a quella di fig.5 in condizioni di avvenuto recupero del gioco di usura delle pastiglie;

in figura 7 una sezione schematica assiale di un esempio di attuazione del moltiplicatore di pressione dell'impianto secondo il trovato in condizioni di frenata di stazionamento corrispondente a

fig .2;

in figura 8 : una sezione analoga a quella di fig 7 con moltiplicatore in condizioni di inizio corsa di frenata di servizio corrispondente a fig.4 e in figura 9 : una sezione analoga a quella di fig.7 con moltiplicatore in condizioni di fine corsa/pressione di frenata di servizio.

Come illustrato in fig.l e assunto per sola comoditÃ di descrizione e senza significato limitativo un asse di riferimento con direzione longitudinale X-X, corrispondente all'asse 3a delle ruote 3 di un rimorchio, l'impianto frenante secondo il trovato comprende:

+) almeno un gruppo pinza 1 agente su un disco 2 solidale all'asse 3a delle ruote 3; detto gruppo pinza comprende a sua volta:

un assieme 100 di azionamento della frenata di servizio e

un assieme 200 di azionamento della frenata di stazionamento;

+) un alimentatore 201 del freno di stazionamento che ricevendo il fluido in pressione direttamente dal tubo 4 di alimentazione collegato al circuito idraulico della motrice (non illustrata) sblocca il freno di stazionamento stesso;

+} un moltiplicatore di pressione 500 che ricevendo il fluido in pressione dallo stesso tubo 4 di alimentazione proveniente dalla motrice determina l'alimentazione di un fluido ausiliario a pressione maggiorata che, provenendo da un serbatoio ausiliario 203 tramite relativi condotti 204, comanda l'azionamento della frenata di servizio della pinza 1.

In dettaglio la pinza 1 Ã ̈ del tipo flottante a due ganasce mobili simmetricamente trattenuta da due steli (non illustrati) e comprende:

una prima ganascia 101 che porta una relativa pastiglia dÃ¬ attrito 101a e una seconda ganascia mobile 102 che porta una rispettiva pastiglia di attrito 102a; in condizioni di lavoro le due ganasce sono disposte da parti opposte del disco freno 2.

L'assieme 100 di azionamento della frenata di servizio comprende un pistone 111 dÃ¬ azionamento disposto assialmente a contatto della ganascia mobile 102 e scorrevole in una camera llla realizzata nella prima ganascia mobile 101 e delimitata da parte opposta alla seconda ganascia mobile 102 da una paratia fissa 112.

La camera 111 Ã ̈ anche collegata ad un condotto radiale 211 di alimentazione del fluido m pressione proveniente dal moltiplicatore 500 attraverso la tubazione 204.

L'assieme 200 di azionamento della frenata di stazionamento comprende uno stantuffo 221 solidale alla testa 222a di un'asta 222 a sua volta solidale al pistone 111 del freno di servizio; lo stantuffo 221 Ã ̈ mobile in traslazione nei due sensi della direzione longitudinale X-X all'interno di una relativa camera 221a realizzata nel corpo pinza. L'azionamento dello stantuffo 221 verso la prima ganascia mobile 101 Ã ̈ determinato dall'azione di spinta di molle a tazza 223 interposte tra lo stantuffo stesso e il coperchio 224 di chiusura della camera 221a, mentre l'azionamento dello stantuffo 221 in senso contrario avviene a seguito dell'alimentazione di fluido in pressione attraverso un condotto radiale 225 collegato, tramite rispettivi tubi 205 all'alimentatore 201 del fluido in pressione proveniente dall'impianto idraulico della motrice attraverso il tubo 4.

Con tale configurazione il funzionamento della pinza Ã ̈ il seguente:

+) in condizioni di motrice a motore spento o staccata (fig. 2), non vi Ã ̈ alimentazione di fluido in pressione alla pinza 1 attraverso il tubo 4, conseguentemente le molle a tazza 223 spingono lo stantuffo 221 e quindi l'asta 222 ad esso collegata verso la prima ganascia mobile 101 determinando la corrispondente traslazione del pistone 111 che chiude simmetricamente le due ganasce mobili 101,102 e quindi le pastiglie di attrito 101a,102a sul disco 2, determinando il bloccaggio dello stesso e quindi la condizione di frenata di sicurezza del rimorchio;

+) in condizioni di motrice attaccata e con motore acceso per la marcia (fig.3), il fluido in pressione viene alimentato attraverso la tubazione 4 e l'alimentatore 201 alla camera 221a fino a che la pressione del fluido vince l'azione di spinta delle molle a tazza 223 spostando lo stantuffo 221 da parte opposta alla prima ganascia mobile 101. Tale spostamento dello stantuffo 221 trascina con se l'asta 222 e il pistone 111 liberando le due ganasce mobili 101,102 e quindi il disco 2 consentendo la libera rotazione delle ruote 3;

+) se durante la marcia si aziona il comando di frenata (fig.4), si alimenta il fluido in pressione al moltiplicatore di pressione 500 che, attraverso il condotto radiale 211, inietta fluido a pressione elevata nella camera llla fino a che, reagendo sulla paratia fissa 112, il fluido determina la traslazione del pistone 111 verso la prima ganascia mobile 101 e quindi la simmetrica chiusura delle pastiglie di attrito 101a,102a contro il disco 2. Il rilascio del comando di frenata determina il ritorno del fluido a pressione moltiplicata al serbatoio di accumulo 203 e quindi lo scarico della camera llla, liberando le ganasce mobili 101,102 e il disco 2 che torna a girare liberamente.

Come illustrato nelle figg. 5,6 si prevede che la pinza 1 secondo il trovato sia equipaggiata con un dispositivo 300 di recupero automatico dell'usura delle pastiglie 101a,102a (fig.5), il quale dispositivo 300 comprende un inserto di registro 310 a madrevite 310a inserito all'interno del pistone 111 coassialmente all'asta 222, la quale presenta un prolungamento assiale di registro 322 con filettatura 322a di accoppiamento alla madrevite 310a.

L'inserto di registro 310 presenta inoltre sulla sua superficie esterna una sede 311 a elica, con verso contrario a quello della madrevite 310a, e con passo molto maggiore di quello della madrevite stessa; sull'elica 311 sono inseriti perni radiali 312 fissi sul pistone 111.

In caso di usura delle pastiglie 101a,102a (fig.5) le stesse si presentano assialmente distanziate dal disco 2; in tale condizione al primo azionamento del freno di servizio la pressione del fluido spinge sul pistone 111 che trasla verso il disco 2, la traslazione fa agire i perni radiali 312 sull'elica 311, determinando lo svitamento della madrevite 310a dall'asta di registro 322 con conseguente spostamento assiale relativo del pistone 111 rispetto all'asta di comando 222 (fig.6) diminuendo la distanza relativa delle ganasce fino a che le pastiglie 101a,102a sono nuovamente chiuse sul disco 2.

Al rilascio del comando di frenata il differente passo e il verso contrapposto dell'elica e della madrevite dell'inserto di registro impediscono il ritorno del pistone alla posizione di partenza, mantenendo in tal modo la registrazione del dispositivo che al successivo azionamento frenerÃ regolarmente .

In una forma preferita di attuazione del dispositivo si prevede che l'asta 222 presenti un dado 400 di sblocco manuale, disposto esternamente al coperchio 224; il dado 400 agisce direttamente sull'asta 222 e quindi sulla testa 222a che puÃ² venire spostata assialmente in senso opposto alle ganasce in modo da richiamare sia il pistone 111 sia lo stantuffo 221 e liberare il disco 2 anche in caso di assenza totale di pressione del fluido di azionamento .

Nelle figg. 7,8 e 9 Ã ̈ illustrato un esempio di attuazione preferita del moltiplicatore di pressione 500 secondo il trovato che prevede la propria attivazione solo al superamento di un valore di soglia prefissato corrispondente al carico delle molle a tazza 223 del freno di stazionamento .

In dettaglio il moltiplicatore 500 comprende un corpo 510 al cui interno Ã ̈ definita una prima camera 511 nella quale Ã ̈ mobile in traslazione un primo pistone 512 spinto in posizione di riposo da una molla 514.

Nella camera 511 sfociano una prima apertura radiale 513 di alimentazione del fluido proveniente dal serbatoio 501 attraverso un condotto assiale 513a e un primo dispositivo di ritegno/scarico 520 radiale; il dispositivo di ritegno/scarico 520 Ã ̈ normalmente chiuso da una sfera 522 spinta da una molla 522a.

Al pistone 512 Ã ̈ collegata una prima estremitÃ di un'asta 515 coassiale, la cui altra estremitÃ attraversa coassialmente un dischetto ferma-molla 511a di chiusura della camera 511 attraverso una luce 511b di diametro interno maggiore del diametro esterno dell'asta 515; quest'ultima si prolunga all'interno di una seconda camera 541 coassiale nella quale Ã ̈ alloggiato un secondo pistone 542, mobile in traslazione e mantenuto alla posizione assiale di riposo da una seconda molla 544.

Detta posizione assiale di riposo Ã ̈ tale per cui l'estremitÃ libera dell'asta 515 risulta assialmente distanziata dal secondo pistone 542.

All'interno della testa del secondo pistone 542 Ã ̈ realizzato un passaggio assiale 542a la cui apertura/chiusura Ã ̈ determinata da una sfera 542b spinta da una molletta 542c che reagisce su un bicchiere 542d a sua volta assialmente spinto verso la prima camera 511 dalla seconda molla 544,

Nella seconda camera 541 sfociano un condotto radiale 551, la cui apertura/chiusura Ã ̈ comandata da una sfera 552, e che collega la seconda camera con un condotto 553 a sua volta collegato al serbatoio 501 del fluido in modo che la seconda camera 541 sia costantemente riempita con un fluido proveniente dal serbatoio ausiliario 501 e uno sfiato radiale 543 collegato ad un condotto assiale 523 che pone in comunicazione il serbatoio 501 e il dispositivo di sfiato 520 della prima camera 511.

Con tale configurazione il moltiplicatore dÃ¬ pressione presenta in sostanza un primo circuito di comando collegato al circuito idraulico della motrice e interagente con un secondo circuito di comando, alimentato da un differente fluido e direttamente collegato con le pinze agenti sul rispettivo disco, determinando il seguente funzionamento :

+) all'azionamento del freno da parte del conduttore della motrice

+) viene aumentata la pressione di mandata del fluido del circuito primario di motrice che viene alimentato alla camera 511 attraverso l'alimentatore 121;

+)il fluido in pressione vince la spinta della molla 514 e fa avanzare il pistone 512 che chiude lo sfiato 513 e fa passare il fluido dalla prima camera 511 alla seconda camera 541 attraverso la luce 511b del fondello 511a;

il fluido che entra nella seconda camera 541 determina una prima traslazione del secondo pistone 542 che, vincendo il precarico della molla 544, trasla riducendo il volume della camera 541, chiudendo lo sfiato 543, aumentando la pressione del fluido contenuto nella camera 541 che chiude sia lo sfiato 550 radiale, spingendo sulla sfera 552, sia lo sfiato assiale 542a, spingendo sulla sfera 542b;

+) la corsa del secondo pistone 542 prosegue fino a che le due ganasce 101 e 102 risultano chiuse sul disco 2;

+) in tale condizione la ulteriore corsa del primo pistone 512 porta l'asta 515 a contatto con il secondo pistone 542 (fig.9) spingendo meccanicamente sullo stesso per fargli proseguire la corsa di chiusura delle ganasce contro l'azione di spinta della molla 544 fino a frenata completata .

Al rilascio del comando del freno, si annulla la sovra pressione attraverso l'apertura della sfera 552, i pistoni 542 e 512 iniziano la corsa di ritorno aprendo in sequenza contraria gli sfiati 543 della seconda camera e 513 della prima camera consentendo la fuoriuscita de fluido che si ripartisce nuovamente tra le due camere e il serbatoio fino all'equilibrio delle pressioni liberando il disco 2 e predisponendo il moltiplicatore per una nuova frenata.

Nel caso di pastiglie usurate (fig.5) il serbatoio 501 erogherÃ una maggior quantitÃ di fluido pari al volume richiesto per consentire una corsa maggiorata del pistone 111 delle pinze (fig.6).

Risulta pertanto come l'impianto frenante dischi e pinze all'interno delle quali sono disposti i dispositivi di azionamento sia del freno di servizio sia del freno di stazionamento, secondo il trovato, consenta di comandare con un singolo tubo collegato al circuito idraulico della motrice, l'impianto frenante di un rimorchio, impianto che comprende un moltiplicatore di pressione che rimane inattivo in condizioni di non azionamento del freno di servizio, consentendo l'azionamento meccanico del freno di stazionamento, mentre all'azionamento del freno di servizio mantiene una pressione costante al freno di stazionamento per consentirne lo sbloccaggio, alimentando, invece, un fluido a pressione moltiplicata al freno di servizio per consentirne l'azionamento efficace.

BenchÃ© descritta nel contesto di alcune forme di realizzazione e di alcuni esempi preferiti di attuazione dell'invenzione si intende che l'ambito di protezione del presente brevetto sia determinato solo dalle rivendicazioni che seguono.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Impianto frenante di assali {3a) di ruote (3) di un rimorchio collegato al circuito idraulico (4) di una motrice caratterizzato dal fatto che comprende un disco (2) per ogni ruota (3) montata sull'assale {3a) e una pinza flottante (1) a comando idraulico (205;221a,204 ;211) per ogni disco (2) comprendente una prima ganascia (101) mobile che porta una relativa pastiglia di attrito (101a) e una seconda ganascia mobile (102) che porta una rispettiva pastiglia di attrito (102a) simmetricamente disposte da parti opposte del disco (2), detta pinza flottante comprendendo mezzi (200,223,221 ,222a,222 ,111) di azionamento automatico di una frenata di stazionamento disattivabili dal circuito idraulico (4) della motrice e mezzi (100,112,222,111,211) di azionamento di una frenata dÃ¬ servizio idraulicamente collegati ad un secondo circuito di comando (542,541,544,501) di un dispositivo (500) moltiplicatore di pressione dotato di un primo circuito di comando (511,512,515) alimentato dal fluido del circuito idraulico della motrice e interagente con detto secondo circuito di comando alimentato da un serbatoio (501) ausiliario di contenimento di un secondo fluido indipendente da quello della motrice.
2. Impianto secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l'assieme (100) di comando della frenata di servizio comprende un pistone (111) di azionamento disposto assialmente a contatto della ganascia mobile (102) e scorrevole in una camera (llla) realizzata nella prima ganascia mobile (101) e delimitata da parte opposta alla seconda ganascia mobile (102) da una paratia fissa (112).
3 . Impianto secondo rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che detta camera (llla) Ã ̈ collegata ad un condotto radiale (211) di alimentazione del fluido in pressione proveniente dal moltiplicatore (500) attraverso una tubazione (204).
4. Impianto secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l'assieme (200) di comando della frenata di stazionamento comprende uno stantuffo (221) alloggiato all'interno di una relativa camera (221a) realizzata nel corpo pinza e solidale alla testa (222a) di un'asta (222) a sua volta solidale al pistone (111) del freno di servizio .
5. Impianto secondo rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che detto stantuffo (221) Ã ̈ mobile in traslazione verso la prima ganascia mobile (101) dall'azione di spinta di molle a tazza (223) interposte tra lo stantuffo stesso e un coperchio (224) di chiusura della camera (221a) e in senso contrario dall'alimentazione di fluido in pressione attraverso un condotto radiale (225) collegato all'impianto idraulico della motrice attraverso il tubo (4),
6 . Impianto secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta pinza (1) Ã ̈ equipaggiata con un dispositivo (300) di recupero automatico dell'usura delle pastiglie (101a,102a) comprendente un inserto di registro (310) a madrevite (310a) inserito all'interno del pistone (111) coassialmente all'asta (222), la quale presenta un prolungamento assiale di registro (322) con filettatura (322a) di accoppiamento alla madrevite (310a).
7. Impianto secondo rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che detto inserto di registro (310) presenta sulla sua superficie esterna una sede (311) a elica, con verso contrario a quello della madrevite (310a), e con passo molto maggiore di quello della madrevite stessa, sull'elica (311) essendo inseriti perni radiali (312) fissi sul pistone (111).
8. Impianto secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta asta (222) Ã ̈ associata ad un dado (400) disposto esternamente al coperchio (224) di sblocco manuale dei mezzi (221,223) di comando della frenata di stazionamento .
9. Impianto secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto moltiplicatore di pressione (500} comprende un corpo (510) al cui interno sono definite una prima camera (511) nella quale Ã ̈ mobile in traslazione un primo pistone (512) spinto in posizione di riposo da una prima molla (514), una seconda camera (541) coassiale nella quale Ã ̈ alloggiato un secondo pistone (542), mobile in traslazione e mantenuto alla posizione assiale di riposo da una seconda molla (544); al primo pistone (512) essendo collegata una prima estremitÃ di un'asta (515) coassiale, la cui altra estremitÃ attraversa coassialmente un dischetto ferma-molla (511a) della camera (511), prolungandosi all'interno della seconda camera (541).
10. Impianto secondo rivendicazione 9 caratterizzato dal fatto che la posizione assiale di riposo dell'asta (515) Ã ̈_ tale per cui l'estremitÃ libera dell'asta stessa (515) risulta assialmente distanziata dal secondo pistone (542) in posizione di riposo.
11. Impianto secondo rivendicazione 9 caratterizzato dal fatto che l'asta (515) si prolunga nella seconda camera (541) attraverso una luce (511b) realizzata in un dischetto ferma-molla (511a) della prima camera, detta luce presentando diametro interno maggiore del diametro esterno dell'asta (515).
12. Impianto secondo rivendicazione 9 caratterizzato dal fatto che nella camera (511) sfociano una prima apertura radiale (513) di alimentazione del fluido proveniente dal serbatoio (501) attraverso un condotto assiale (513a) e un primo dispositivo di ritegno/scarico (520) radiale, normalmente chiuso da una sfera (522) spinta da una molla (522a).
13. Impianto secondo rivendicazione 9 caratterizzato dal fatto che all'interno della testa del secondo pistone (542) Ã ̈ realizzato un passaggio assiale (542a) la cui apertura/chiusura Ã ̈ determinata da una sfera (542b) spinta da una molletta (542c) che reagisce su un bicchiere (542d) a sua volta assialmente spinto verso la prima camera (511) dalla seconda molla (544).
14. Impianto secondo rivendicazione 9 caratterizzato dal fatto che nella seconda camera (541) sfociano un condotto radiale (551), la cui apertura/chiusura Ã ̈ comandata da una sfera (552), e che collega la seconda camera con un condotto (553) a sua volta collegato al serbatoio (501) del fluido, e uno sfiato radiale (543) collegato ad un condotto assiale (523) che pone in comunicazione il serbatoio (501) e il dispositivo di sfiato (520) della prima camera (511).