ITMI992636A1 - Motoruota per l'azionamento della ruota motrice di un veicolo industriale e simili - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Il presente trovato si riferisce ad una motoruota per l'azionamento della ruota motrice di un veicolo industriale e simili.

Come è noto, le motoruote per l'azionamento della ruota motrice di un veicolo industriale, ad esempio del tipo pavimentatrice stradale, presentano, in alcune applicazioni, un cambio di velocità integrato a due rapporti, che consente di ottenere due diverse velocità e precisamente una velocità lenta o di lavoro ed una velocità veloce o di trasferimento.

Il gruppo motoruota attualmente utilizzato, presenta, nelle linee generali, cambio di velocità realizzato tramite un gruppo epicicloidale monostadio, posto a monte di un gruppo epicicloidale a doppio stadio a corona fissa, che viene azionato tramite due frizioni idrauliche che, in pratica, realizzano i due rapporti di lavoro richiesti.

Nelle linee generali, si ha che, con l'azionamento di una frizione, il moto passa direttamente dal solare in entrata al portatreno di uscita, ottenendo, in pratica, un rapporto diretto che realizza la velocità diretta, mentre chiudendo l’altra frizione viene bloccata la corona del rotismo epicicloidale, realizzando un rapporto di riduzione 4, che corrisponde alla velocità lenta.

Entrambe le frizioni sono a comando negativo, cioè con una frizione che è normalmente chiusa da molle e che viene aperta da una pressione idraulica, per cui in mancanza di pressione di azionamento, le due frizioni sono entrambe chiuse, ottenendo la funzione di freno di stazionamento. Questo tipo di schema di funzionamento pone alcuni problemi ed in particolare si ha che le frizioni sono normalmente dimensionate per effettuare l'innesto a macchina ferma, in quanto la scelta della gamma di lavoro non necessita di essere effettuata con macchina in movimento; il fatto però di avere un comando effettuato mediante frizioni, che in pratica non grattano, consente un utilizzo improprio delle frizioni stesse, con macchina in movimento e, conseguentemente, si ha una rapida usura/bruciatura delle frizioni.

Inoltre, la realizzazione del comando mediante frizioni risulta delicata e costosa con notevoli complessità meccaniche, che introducono dei sensibili costi per delle funzioni che, in pratica, non risultano necessarie.

Il compito ohe si propone il trovato è appunto quello di risolvere il problema sopra esposto, realizzando una motoruota per l'azionamento della ruota motrice di un veicolo industriale e simili, che dia la possibilità di ottenere il cambio, tra velocità di lavoro e velocità di trasferimento, senza dover ricorrere all'utilizzazione delle due frizioni, ma semplicemente realizzando un comando meccanico a preselezione idraulica, di costo molto contenuto e tali da semplificare, oltre alle operazioni realizzative, anche il funzionamento.

Nell'ambito del compito sopra esposto, uno scopo particolare del trovato è quello di realizzare una motoruota, in cui la portata e la pressione di azionamento del comando non influenzino il funzionamento del cambio, in quanto agiscono solo nella fase di preselezione.

Ancora uno scopo del presente trovato, è quello di realizzare una raotoruota, in cui il comando di cambio marcia possa essere dato indipendentemente dalle condizioni di carico del cambio, dato che, se l'ingranaggeria è sotto coppia, in seguito al comando di cambio marcia, il cambio stesso resta innestato nella marcia corrente fino a che non si realizzano delle condizioni di coppia, tali che consentano la possibilità di spostamento verso la marcia prescelta.

Non ultimo scopo del presente trovato, è quello di realizzare una raotoruota per l'azionamento della ruota motrice di un veicolo industriale e simili, che, per le sue peculiari caratteristiche realizzative, sia in grado di dare le piu ampie garanzie di affidabilità e sicurezza nell'uso.

Il compito sopra esposto, nonché gli scopi accennati vengono raggiunti da una motoruota per l'azionamento della ruota motrice di un veicolo industriale e simili, secondo il trovato, caratterizzata dal fatto di comprendere, a monte di un riduttore a doppio stadio a corona rotante, un cambio di velocità a rotismo epicicloidale a corona fissa, con almeno due posizioni corrispondenti rispettivamente alla marcia veloce o di trasferimento ed alla marcia lenta o di lavoro, essendo inoltre previsto un freno di stazionamento posto a valle di detto cambio di velocità rispetto all'ingresso del moto.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di una motoruota per l'azionamento della ruota motrice di un veicolo industriale e simili, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, con l'ausilio degli uniti disegni, in cui:

la figura 1 rappresenta schematicamente la motoruota, secondo il trovato, vista in sezione, con innestata la marcia veloce;

la figura 2 rappresenta il particolare del cambio con innestata la marcia veloce;

la figura 3 rappresenta il gruppo cambio con innestata la marcia lenta.

Con riferimento alle citate figure, la motoruota per l'azionamento della ruota motrice di un veicolo industriale e simili, che viene globalmente indicata con il numero di riferimento 1, comprende un riduttore a doppio stadio a corona rotante, globalmente indicato con il numero di riferimento 2, a monte del quale risulta posizionato un cambio di velocità a rotismo epicicloidale, globalmente indicato con il numero di riferimento 3.

Tra il riduttore 2 ed il cambio 3, risulta interposto un freno di stazionamento 4, che risulta a valle del cambio 3 rispetto all'ingresso del moto.

Più in dettaglio, il cambio 3 presenta un solare 10 che è collegabile ad un albero di ingresso del moto.

Il solare 10 si impegna con satelliti 11, i quali ingranano con una corona fissa 12 che risulta connessa all'involucro esterno 13 del gruppo cambio, che viene realizzato come una cartuccia montata, registrata e testata a parte; il gruppo cambio viene premontato e assemblato con le viti di chiusura 14, ed indi viene connesso al mozzo 15 della ruota 1 mediante viti di montaggio, indicate con 16.

Il gruppo cambio definisce al suo interno una camera 20, in cui è mobile un pistone 21 atto ad interagire con un manicotto 22 che è dotato di denti frontali 23, accoppiabili con corrispondenti controdenti 24, definiti dal solare 10, e denti circonferenziali 25, accoppiabili con corrispondenti controdenti circonferenziali 26 che risultano definiti dal portatreno 27.

Il pistone 21 definisce uno spallamento 30 contro cui agisce una molla di spinta 31 agente all'altra estremità contro uno spallamento fisso 32 definito da un fondello 33 solidale all'involucro 13.

Risulta poi prevista, all'interno della molla di spinta 31, una molla di compensazione 40, che agisce tra una rondella di fermo 50, trattenuta all'estremità del gambo 51 del manicotto 22 da un anello di fermo 52, ed una rondella scorrevole 53 che interagisce contro una battuta interna 54 dello spallamento 30, ed un riscontro 55 definito sul manicotto 22.

Inoltre, va rilevato che lo spallamento 30 del pistone si impegna, da parte opposta rispetto alla battuta interna 54, con un recesso 61 definito sul manicotto 22.

Con la disposizione descritta, in caso di mancanza di pressione nella camera 20 (figura 2) si ha che la molla 31 spinge il pistone 21 (verso sinistra facendo riferimento ai disegni), il quale a sua volta sospinge il manicotto 22 portando i denti frontali 23, lavorati con un elevato gioco circonferenziale, verso i controdenti 24 i quali, a seguito di piccole rotazioni relative degli elementi del gruppo, vanno ad accoppiarsi con i denti 23, ottenendo l'innesto che, in pratica, è attuato dalla molla 31.

In queste condizioni, si realizza la marcia veloce, in quanto il moto viene direttamente prelevato dal solare e viene posto in rotazione l'albero 70, che è solidale al manicotto 22 e si impegna con il solare 10 mediante l'interposizione del cuscinetto 71.

Allorquando viene immessa pressione nella camera 20, il pistone 21, vincendo il carico della molla 31, si sposta verso destra (facendo riferimento ai disegni) e, tramite la rondella mobile 53 carica la molla di compensazione 40 che, in pratica, esercita sul manicotto un carico di trazione che provoca una traslazione fino a che i denti circonferenziali 25 si vanno ad impegnare con i controdenti circonferenziali 26.

Analogamente a quanto descritto per i controdenti frontali, anche i controdenti circonferenziali sono lavorati con un elevato gioco circonferenziale, per cui si ha la possibilità di ottenere un agevole ingranamento non appena si verificano piccoli movimenti.

In ogni caso la molla di compensazione viene precaricata e completa la traslazione del manicotto nel momento in cui essa risulta possibile.

Va rilevato che le rondelle 53 e 50 possono scorrere rispetto al manicotto, ma sono solidali in rotazione rispetto al manicotto stesso.

Con la disposizione descritta, si ha che, nel passaggio da una marcia all'altra, si realizza sempre una posizione temporanea di folle che non è, però, una posizione stabile in quanto, in caso di mancanza di pressione nei circuiti di alimentazione della camera 20, la molla 31 porta il manicotto ad accoppiarsi con il solare.

Nel passaggio da marcia veloce a marcia lenta, si ha che, inizialmente, la pressione di comando passa dal normale valore di contropressione che rimane nel circuito, che ad esempio e di 5 bar, ad un valore di azionamento, che è, ad esempio, di 20 bar; nel caso più sfavorevole in cui i denti frontali rimanessero accoppiati ai controdenti frontali, si avrebbe che lo spostamento del pistone 21 si tramuterebbe in un precarico delle molle 31 e 40 in modo tale che, non appena vengono a cessare le condizioni di ingranamento, il manicotto viene mosso dalle molle fino ad innestare la marcia lenta, condizione questa in cui si annulla in pratica il carico sulla molla di compensazione 40 che è incamerata, tramite le rondelle 50 e 53, fra le battute 52 e 55.

Nel passaggio tra la marcia lenta e la marcia veloce, la pressione di comando passa da 20 a 5 bar ed il carico idraulico sul pistone si riduce sensibilmente, per cui il pistone ed il manicotto si spostano verso sinistra, mossi in pratica dalla spinta esercitata dalla molla 31, spinta che deve essere depurata del carico dovuto alla contropressione del circuito di comando, fino a che si ottiene 1’ingranamento; in questa fase la molla di compensazione 40 non interviene.

Come in precedenza segnalato, tra il riduttore bistadio 2 ed il cambio, risulta previsto un freno di stazionamento che è del tipo a comando negativo e, quindi, è normalmente inserito. Inoltre, l'aver posizionato il freno a valle del cambio, fa sì che l'effetto frenante non sia influenzato da eventuali mal funzionamenti del cambio, a tutto vantaggio della sicurezza .

Va anche rilevato, come già in precedenza segnalato, che la condizione di folle è solo di passaggio e, anche in condizioni di avaria al sistema idraulico di comando, è comunque garantito l'innesto della marcia veloce, a vantaggio della sicurezza.

Inoltre, le dentature dei denti frontali che presentano preferibilmente una conformazione a coda di rondine e dei denti circonferenziali che presentano una formazione a doppia cuspide, fanno sì che l'aggancio sia sempre positivo, il che garantisce, in presenza di coppia trasmessa, che non possono avvenire sganci accidentali.

Inoltre, il sistema di agganci fa sì che durante il funzionamento sotto coppia, i carichi assiali vengano equilibrati all'interno delle dentature di innesto stesse, senza giungere nella zona della gola fra manicotto e pistone, evitandone quindi ogni possibile usura.

A quanto sopra detto, va anche aggiunto che sono previsti cuscinetti 72 e 73 posti, rispettivamente, tra solare 10 e portatreno 27 e tra portatreno 27 e involucro 13 che hanno la funzione di vincolare assialmente il portatreno ed il solare e di sostenere i carichi assiali che vengono scambiati fra le dentature di innesto prima che l'innesto sia effettivamente avvenuto .

Inoltre, il cuscinetto 72 ha un gioco radiale elevato in modo tale da permettere un certo grado di libertà radiale al solare, garantendone comunque il vincolo assiale.

Il cuscinetto 71 garantisce la concentricità fra il manicotto 22, il solare di ingresso ed il portatreno e, conseguentemente, il corretto funzionamento delle dentature di innesto 23, 24 e 25, 26.

Da quanto sopra illustrato, si vede quindi come il trovato raggiunga gli scopi proposti, ed, in particolare, si sottolinea il fatto che viene realizzata una motoruota in cui è possibile realizzare la preselezione mediante la presenza di un solo pistone e senza dover ricorrere alla presenza delle due frizioni, con i problemi sia meccanici che di pratica utilizzazione in precedenza segnalati.

Il trovato cosi concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.

Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati, nonché le dimensioni e le forme contingenti potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Motoruota per l'azionamento della ruota motrice di un veicolo industriale e simili, caratterizzata dal fatto di comprendere, a monte di un riduttore a doppio stadio a corona rotante, un cambio di velocità a rotismo epicicloidale a corona fissa, con almeno due posizioni corrispondenti rispettivamente alla marcia veloce o di trasferimento e alla marcia lenta o di lavoro, essendo inoltre previsto un freno di stazionamento posto a valle di detto cambio di velocità rispetto all'ingresso del moto-2. Motoruota, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detto cambio comprende un solare collegabile all'albero di ingresso del moto, con detto solare impegnandosi satelliti ingrananti con una corona fissa connessa all'involucro esterno di detto cambio. 3. Motoruota, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere, all'interno di detto involucro esterno, un pistone mobile in una camera definita in detto cambio ed interagente con un manicotto dotato di denti frontali accoppiabili con corrispondenti controdenti definiti da detto solare e di denti circonferenziali accoppiabili con corrispondenti controdenti circonferenziali definiti da detto portatreno. 4. Motoruota, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere una molla di spinta agente tra uno spallamento di detto pistone e uno spallamento fisso definito da un fondello solidale a detto involucro esterno. 5. Motoruota, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere, all'interno di detta molla di spinta, una molla di compensazione agente tra una rondella di fermo trattenuta all'estremità del gambo di detto manicotto ed una rondella scorrevole interagente contro una battuta interna di detto pistone ed un riscontro definito su detto manicotto. 6. Motoruota, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto spallamento di detto pistone, da parte opposta rispetto a detta battuta interna di detto pistone, si impegna con un recesso definito da detto manicotto. 7. Motoruota, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere cuscinetti interposti tra un albero connesso a detto manicotto e detto solare. 8. Motoruota, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che dette rondelle sono scorrevoli rispetto a detto manicotto e solidali in rotazione rispetto al manicotto stesso. 9. Motoruota, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto cambio, nel passaggio tra l'accoppiamento tra detti denti e controdenti frontali e l'accoppiamento tra detti denti e controdenti circonferenziali, passa attraverso una posizione di folle. 10. Motoruota, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto freno di stazionamento è del tipo a comando negativo, cioè è normalmente inserito. 11. Motoruota, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere cuscinetti tra detto portatreno e detto solare e cuscinetti tra detto portatreno e detta corona. 12. Motoruota per l'azionamento della ruota motrice di un veicolo industriale e simili, caratterizzato dal fatto di comprendere una o più delle caratteristiche descritte e/o illustrate.