ITMI961240A1 - Sospensione pneumatica per autobus e camion e dispositivo correttore di frenata utlizzabile con detta sospensione - Google Patents

Description

Domanda di Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo:

“SOSPENSIONE PNEUMATICA PER AUTOBUS E CAMION E DISPOSITIVO CORRETTORE DI FRENATA UTILIZZABILE CON DETTA SOSPENSIONE”

La presente invenzione si riferisce ad una nuova sospensione pneumatica per autobus e camion.

Una delle maggiori preoccupazioni che si nutrono attualmente sul trasporto mediante autobus e camion si riferisce alla sicurezza di questa classe di veicoli.

La sicurezza nel trasporto pubblico mediante autobus determina una speciale sensibilità, nell’opinione pubblica, in particolare alle notizie di incidenti che coinvolgono questa classe di veicoli.

Infatti si osserva nelle inchieste annuali realizzate dalla confederazione spagnola del settore, una speciale rilevanza sull’indice di apprezzamento dell’utenza, delle questioni che hanno a che fare con la sicurezza dei veicoli.

Questo punto assume speciale rilevanza se si confronta con il fatto che per l’utente, il trasporto pubblico che normalmente è il concorrente più diretto dell’autobus, cioè il treno, gode di una elevata qualifica nelle caratteristiche di sicurezza.

Evidentemente, questa preoccupazione ha una conseguenza economica ed è significativo che dopo ogni incidente che viene a conoscenza della pubblica opinione, si osservano effetti negativi nel traffico abituale dei viaggiatori.

Questa realtà ha un costo economico notevole, difficile da quantificare, ma da valutarsi in relazione con le cifre elevate di fatturazione globale del settore.

Si osserva inoltre una maggiore preoccupazione da parte del legislatore nel proporre una serie di requisiti per la omologazione dei veicoli destinati al trasporto pubblico di passeggeri.

Si può citare come riferimento legislativo, il progetto dei requisiti di sicurezza in questo tipo di veicoli, che è in corso di studio neirambito del Parlamento Europeo, o l’iniziativa parlamentare spagnola per aumentare la protezione dei passeggeri nel caso di incidenti. In ogni caso, sembra evidente che il mercato richiede, sia dal punto di vista economico che sociale, la disponibilità di alternative che migliorino la sicurezza del trasporto pubblico realizzato mediante autobus.

La stessa cosa si presenta con i camion, poiché negli ultimi anni è aumentato notevolmente il trasporto di merci su strada e ciò ha incrementato il traffico dei camion. L’oggetto del presente brevetto si riferisce ad una nuova sospensione pneumatica per autobus e camion, che aumenta la sicurezza di questi veicoli.

E’ forse una semplificazione esagerata ritenere come uniche cause della mancanza di sicurezza nei veicoli, i difetti di funzionamento delle sospensioni, tuttavia non è esagerato affermare che le sospensioni in questa classe di veicoli e, in generale in quella di qualunque veicolo, determinano decisamente i parametri di comportamento dello stesso in relazione diretta con la sicurezza, sia dal punto di vista passivo come dal punto di vista attivo.

Attualmente, la maggioranza delle carrozzerie degli autobus, si basano su piattaforme del tipo a longherone continuo longitudinale, alle quali si accoppiano, come elementi principali delle sospensioni, i complessi di balestre, sia di tipo parabolico che di tipo trapezoidale.

L’analisi del funzionamento delle sospensioni può ricavarsi dal comportamento dei giuochi di balestre, rispetto alle azioni e reazioni degli elementi associati, così come quelle proprie dell’analisi dinamica del veicolo.

Oltre ai fattori di sicurezza, si deve notare che la sospensione risulta fondamentale per la comodità dei viaggiatori, fattore che limita ovviamente le soluzioni tecniche disponibili. Nei veicoli di dimensioni piccole o medie, si osserva che le sospensioni tradizionali non sono completamente soddisfacenti, soprattutto quanto esiste uno scompenso nelle inerzie delle masse sospese, rispetto a quelle corrispondenti al movimento del veicolo.

La sporgenza esterna dei veicoli è normalmente importante nella geometria degli stessi, dato che da essa dipende in grande quantità la loro capacità di carico e conseguentemente la loro concorrenzialità dal punto di vista della utilizzazione.

In queste condizioni, è evidente che le sospensioni tradizionali, non risultano del tutto soddisfacenti, poiché si mostrano molto sensibili al carico del veicolo, tuttavia non è logico che i fattori di sicurezza e di confort, dipendano in misura così elevata dal livello di carico del veicolo.

L’oggetto della presente invenzione si configura come una nuova sospensione pneumatica, formata dai seguenti elementi:

- 2 foglie paraboliche di bassa flessione.

- 2 mezze balestre per fissaggio dell’asse ai supporti dello chassis.

- 2 ammortizzatori pneumatici.

- 1 valvola di tracimazione.

- 1 valvola di riduzione di pressione.

- 2 valvole di livello.

- 2 supporti superiori di ammortizzatori pneumatici.

- 2 supporti inferiori di ammortizzatori pneumatici.

- 2 ammortizzatori elastici.

- 2 supporti di ammortizzatori elastici.

La funzione di ciascuno di questi elementi è la seguente:

Le foglie paraboliche di bassa flessione, agiscono, con la loro parte anteriore da rinforzo della foglia di fissaggio dell’assale, e, con la loro parte posteriore, costituiscono la base del supporto inferiore di ciascun ammortizzatore pneumatico.

Le mezze balestre, con la loro parte anteriore, fissano esattamente l’asse nella sua posizione e, con la loro parte posteriore, costituiscono il supporto delle basi per assorbire la sollecitazione assiale dell’asse.

1 supporti superiori degli ammortizzatori pneumatici che sono fissati per avvitamento allo chassis del veicolo servono da appoggio agli stessi e ad essi sono accoppiate le valvole di livello.

I supporti inferiori degli ammortizzatori pneumatici sono fissati per avvitamento alle foglie paraboliche di bassa flessione e in detti supporti si fissa l’asta che serve per far azionare la valvola di livello.

La valvola di tracimazione è installata all’uscita del serbatoio, perchè, nel caso di avaria al sistema di sospensione, il resto del veicolo continua a valersi di una perfetta sospensione, evitando qualunque pericolo.

La valvola di riduzione di pressione garantisce che gli ammortizzatori pneumatici lavorino sempre alla pressione adeguata, perchè la flessibilità del veicolo sia ottimale. Gli ammortizzatori elastici che vanno fissati allo chassis all’altezza dei loro supporti, servono ad assorbire le sollecitazioni assiali.

La posizione dei supporti degli ammortizzatori pneumatici, spostati verso l’esterno dei due longheroni dello chassis, è fondamentale per aumentare la stabilità del veicolo ed evitare il rollio, tanto caratteristico in questo tipo di sospensione che, in questo caso scompare.

Rispetto alle sospensioni tradizionali con balestre, la nuova sospensione oggetto della presente invenzione presenta un comportamento sostanzialmente migliorato nel controllo degli spostamenti secondari, così come nel rollio del complesso con la modifica della geometria relativa degli assali rispetto allo chassis.

H suo funzionamento non dipende dal livello di carico del veicolo, poiché la pressione dei pistoni è sempre regolata dal funzionamento delle valvole del sistema pneumatico, indipendentemente dal carico, offrendo di conseguenza una costante elastica praticamente costante, che resta invariabile con il movimento dell'assale, non dipendendo dallo stato di carico particolare, come nel caso delle balestre paraboliche tradizionali.

Un ulteriore oggetto della presente invenzione è un dispositivo che regola la potenza di frenata di veicoli equipaggiati con la nuova sospensione pneumatica sopramenzionata. Al momento della frenata di un veicolo, si produce una distribuzione di masse rispetto alla disposizione originale, che alterano il comportamento del complesso determinando un sovraccarico di peso sopra il treno anteriore, e al contrario, i treni posteriori incontrano una diminuzione delle sollecitazioni perpendicolari al piano di appoggio per cui la gravità dipende dal carico del veicolo, ciò che influirà nelle percentuali di carico sugli assali, secondo che il carico sia maggiore o minore.

Il principale problema sollevato è la difficoltà di realizzare un sistema di freni adatto per ciascuna di queste situazioni, poiché se i freni sono molto potenti si può provocare il bloccaggio delie ruote posteriori al diminuire del peso su questo asse, mentre se la taratura del sistema di frenata si realizza per regolarizzare il suo funzionamento tenendo conto di masse flottanti minori, si perde capacità di frenata nella maggior parte dei casi. E’ quindi un ulteriore oggetto della presente invenzione dotare la nuova sospensione, alla quale si è fatto riferimento in precedenza, di una valvola di correzione di frenata che agisce secondo diverse pressioni che si producono nella sospensione pneumatica in senso proporzionale al carico del veicolo, regolando la capacità del dispositivo di frenata.

In questo modo si può adattare la potenza di frenata alle caratteristiche del carico, evitando malfunzionamenti della pressione nei circuiti di frenata, garantendo cosi l’efficacia della frenata stessa.

La valvola di correzione di frenata funziona mediante uno stantuffo pneumatico, che agisce ricevendo dati delle pressioni distinte che si producono negli ammortizzatori pneumatici della sospensione pneumatica, che sono proporzionali al carico che porta il veicolo, per cui la posizione dello stantuffo dipende, conseguentemente, da questa pressione. Ad un estremo del braccio dello stantuffo si installa un meccanismo, con una valvola di regolazione di pressione del sistema di frenata, e attraverso lo stantuffo si regola la pressione del circuito, in funzione del carico dei veicolo.

Lo stantuffo si mantiene fisso mediante un elemento elastico o molla che equilibra la pressione con quella prodotta negli ammortizzatori pneumatici, e così l’apertura o chiusura del passo della valvola di correzione di frenata è uguale a quella che si produce nella sospensione a balestre, tramite un’asta fissata con la sua parte inferiore ed un punto del basamento.

Quando i freni del veicolo ai quali si applica questa sospensione, funzionano per depressione o aspirazione, la pressione necessaria per far funzionare gli ammortizzatori si ottiene mediante un dispositivo costituito da un compressore elettrico e da due valvole che permettono di adattare la pressione del sistema di frenata, in questo caso depressione, con il carico del veicolo.

Allo scopo di migliorare la comprensione dell’oggetto della presente invenzione, si allegano le seguenti figure nelle quali:

La figura 1 rappresenta uno schema della nuova sospensione pneumatica secondo l’invenzione.

La figura 2 rappresenta il particolare della valvola di correzione di frenata integrabile nel nuovo sistema di sospensione pneumatica della presente invenzione.

La figura 3 è uno schemas a blocchi degli elementi necessari per adattare la valvola di correzione di frenata secondo la presente invenzione ad un veicolo provvisto della nuova sospensione pneumatica e i cui freni funzionino in depressione o in aspirazione.

Nella figura 1 si riporta vista in prospettiva del nuovo sistema di sospensione pneumatica nella quale sono indicate con il riferimento -1- le mezze balestre di fissaggio del complesso al longherone o piantana dello chassis del veicolo, mediante le piastre angolari -4- situate ad una estremità delle mezze balestre. Queste mezze balestre, sono unite alle foglie paraboliche, mediante un estremo -3-, accoppiandosi alla sede o supporto inferiore -5- dell’ ammortizzatore pneumatico -6-, permettendo così di compensare le sollecitazioni assiali dell’asse, che sono notevoli quando le inerzie del veicolo nelle direzioni perpendicolari a quella del movimento sono elevate.

Gli ammortizzatori pneumatici o pistoni ad effetto -6- sono appoggiati inferiormente ai supporti -S- e superiormente sono uniti allo chassis mediante gli elementi angolari -7-, Nella testata superiore degli ammortizzatori pneumatici -6- si dispone la valvola di livello -8- che è collegata con il supporto di appoggio inferiore mediante un’asta che agisce su questa valvola di livello, in modo tale che ogni braccio della sospensione si regola indipendentemente in funzione dello spostamento effettuato dalla sospensione. Con il riferimento -9- si indica la valvola di riduzione che corregge e regola la pressione del circuito pneumatico, per evitare che il funzionamento si discosti dai parametri elastici ottimali.

Nel resto del circuito prima di arrivare al serbatoio o deposito, non rappresentato, si dispone una valvola di tracimazione o di sicurezza -10-, che garantisce la sicurezza del circuito dalle sovrapressioni.

Nella figura 2 si è rappresentata la valvola di correzione di frenata -1-, che agisce sul circuito di pressione, il cilindro pneumatico -2-, che mette in comunicazione il circuito di pressione con la valvola di riduzione, e la molla o elemento elastico -3-, che evita movimenti non controllati dello stantuffo, ammortizza i movimento dello stesso e evita variazione della pressione nel circuito.

La figura 3 è uno schema necessario per l’adattamento della valvola di correzione di frenata ad un veicolo i cui freni funzionino per depressione o per aspirazione, potendosi notare il serbatoio -1- di pressione, la valvola ad una via -2- situata all’uscita del compressore -3-, e l’elettrovalvola -4- che chiude il circuito con il serbatoio -1-. Ugualmente si è rappresentata la batteria -5- della valvola di regolazione di pressione -6-, collocata nell’altra uscita del serbatoio.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sospensione pneumatica per autobus e camion, caratterizzata dal fatto di essere costituita da due foglie paraboliche di bassa flessione, due mezze balestre, due ammortizzatori pneumatici, una valvola di tracimazione, una valvola di riduzione di pressione, due valvole di livello, due supporti superiori e due supporti inferiori per gli ammortizzatori pneumatici, due ammortizzatori elastici e due supporti di ammortizzatori elastici.
2. 2. Sospensione pneumatica per autobus e camion, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che le due foglie paraboliche di bassa pressione, con la loro parte anteriore, agiscono da rinforzo della foglia di fissaggio dell’assale e, con la loro parte posteriore, costituiscono il supporto inferiore di ciascun ammortizzatore pneumatico.
3. 3. Sospensione pneumatica per autobus e camion, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che le mezze balestre fissano l’assale nella sua posizione esatta con la loro parte anteriore, e servono da supporto delle basi delle sospensioni pneumatiche, assorbendo la sollecitazione assiale dell’assale.
4. 4. Sospensione pneumatica per autobus e camion, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che i supporti superiori degli ammortizzatori pneumatici, avvitati allo chassis del veicolo, vanno ad accoppiarsi alle valvole di livello.
5. 5. Sospensione pneumatica per autobus e camion, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che i supporti inferiori degli ammortizzatori pneumatici vengono avvitati alle foglie paraboliche di bassa pressione e si fissa in essi una asta che serve per far azionare le valvole di livello di pressione.
6. 6. Sospensione pneumatica per autobus e camion, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che essa presenta una valvola di tracimazione all’uscita del serbatoio per garantire la pressione sufficiente, e una valvola di riduzione della pressione che regola detta pressione.
7. 7. Sospensione pneumatica per autobus e camion, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che gli ammortizzatori pneumatici sono disposti dietro le ruote dell’assale motrice, nella parte esterna dei longheroni dello chassis.
8. S Sospensione pneumatica per autobus e camion, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di disporre di una valvola di correzione di frenata che agisce secondo le pressioni distinte che si producono in senso proporzionale al carico del veicolo, regolando la capacità del dispositivo di frenata.
9. 9. Sospensione pneumatica per autobus e camion, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che la valvola di correzione di frenata presenta un stantuffo pneumatico che agisce ricevendo dati delle pressioni che si producono negli ammortizzatori nella sospensione pneumatica, lo stantuffo portando installato ad una estremità un meccanismo con una valvola di regolazione di pressione, che agisce in funzione del carico del veicolo. 10. . Sospensione pneumatica per autobus e camion, secondo le rivendicazioni 8 e/o 9, caratterizzata dal fatto che si ottiene la pressione necessaria, quando i freni del veicolo, nel quale si installa la sospensione, funzionano per depressione o aspirazione, con un dispositivo formato da un compressore elettrico e due valvole che adattano la pressione secondo il carico del veicolo.