ITMO20070212A1 - HYDRAULIC VALVE - Google Patents
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Description
STUDIO TECNICO 6M S.r.l. TECHNICAL STUDIO 6M S.r.l.
Descrizione di invenzione industriale avente per titolo: Description of an industrial invention entitled:
"VALVOLA IDRAULICA". "HYDRAULIC VALVE".
CAMPO TECNICO DELL’INVENZIONE. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION.
L’invenzione riguarda una valvola idraulica, adatta per azionare freni di ruote anteriori e freni di ruote posteriori di un veicolo e per permettere la selezione tra la azione di frenatura con le sole ruote posteriori oppure con tutte le ruote del veicolo. The invention relates to a hydraulic valve, suitable for actuating front wheel brakes and rear wheel brakes of a vehicle and to allow the selection between the braking action with only the rear wheels or with all the wheels of the vehicle.
STATO DELLA TECNICA. STATE OF THE TECHNIQUE.
E’ noto che le macchine operatrici utilizzate prevalentemente nel settore agricolo oppure in cantieri sono dotate di due circuiti frenanti separati che possono attivare indipendentemente i freni delle sole ruote posteriori del lato destro e del lato sinistro e che sono azionati ciascuno da un pedale distinto dall’altro, entrambi posti nella postazione di guida. It is known that the operating machines used mainly in the agricultural sector or on construction sites are equipped with two separate braking circuits which can independently activate the brakes of the rear wheels on the right and left side only and which are each activated by a separate pedal from the other, both placed in the driving position.
Questo sdoppiamento della azione frenante è utilizzata dai conducenti anche per far curvare la macchina operatrice in modo rapido e con un raggio di curvatura molto ridotto: in pratica, il conducente preme il pedale del freno rivolto verso una direzione di curvatura frenando o bloccando la ruota posteriore del lato della macchina rivolto verso questa, mentre le ruota posteriore dell'altro lato continua a spingere la macchina la quale, pertanto, gira praticamente su se stessa intorno alla ruota frenata, orientandosi progressivamente verso la direzione di curvatura. This splitting of the braking action is also used by drivers to make the operating machine turn quickly and with a very small radius of curvature: in practice, the driver presses the brake pedal facing a direction of curvature, braking or locking the rear wheel. of the side of the machine facing this, while the rear wheel of the other side continues to push the machine which, therefore, practically turns on itself around the braked wheel, progressively orienting itself towards the direction of curvature.
I due circuiti frenanti devono tuttavia anche provvedere alla frenatura della macchina operatrice quando questa procede su una strada aperta al traffico per i normali trasferimenti, rallentandone o bloccandone la corsa, secondo necessità. However, the two braking circuits must also provide for the braking of the operating machine when it proceeds on a road open to traffic for normal transfers, slowing down or blocking its travel, as needed.
Per ottenere tale azione, il conducente deve premere contemporaneamente entrambi i pedali che comandano i rispettivi circuiti frenanti, affinché la azione frenante avvenga in modo uguale sulle ruote di entrambi i lati della macchina operatrice. To obtain this action, the driver must simultaneously press both pedals that control the respective braking circuits, so that the braking action takes place equally on the wheels of both sides of the operating machine.
Per aumentare la azione di frenatura di macchine operatrici particolarmente veloci su strada, queste vengono dotate di organi frenanti anche sulle ruote anteriori che devono tuttavia essere azionabili solamente nella condizione in cui il conducente agisce su entrambi i pedali che comandano i freni, mentre quando il conducente aziona un solo pedale, i freni delle ruote anteriori non devono essere azionabili per evitare sbilanciamenti nella manovra dello sterzo. To increase the braking action of particularly fast operating machines on the road, these are equipped with braking devices also on the front wheels which must however be activated only in the condition in which the driver acts on both pedals that control the brakes, while when the driver operates a single pedal, the brakes of the front wheels must not be operable to avoid unbalancing in the steering maneuver.
Per agevolare la azione del conducente, i pedali possono essere anche uniti tra loro con dispositivi amovibili che vengono utilizzati solo durante gli spostamenti sulle strade e che vengono rimossi quando la macchina deve operare nei cantieri o nei campi. To facilitate the driver's action, the pedals can also be joined together with removable devices that are used only when traveling on the roads and that are removed when the machine must operate on construction sites or in fields.
L’azione di frenatura richiesta durante i trasferimenti non deve avere scompensi di intensità tra un lato e l'altro della macchina operatrice poiché quest'ultima è capace di raggiungere, su strada di normale traffico, velocità sensibili, dell'ordine dei 40/50 Km/h, ed il verificarsi di uno scompenso, ossia di una azione frenante più forte su un lato rispetto all’altro, può causare pericolosi sbandamenti della macchina operatrice. The braking action required during transfers must not have intensity imbalances between one side of the operating machine and the other since the latter is capable of reaching, on a normal traffic road, sensitive speeds of the order of 40/50. Km / h, and the occurrence of an imbalance, ie a stronger braking action on one side than the other, can cause dangerous skidding of the operating machine.
Gli scompensi di intensità della forza di frenatura possono essere determinati da una molteplicità di elementi che compongono l'impianto di frenatura di una macchina operatrice. The imbalances in the intensity of the braking force can be determined by a multiplicity of elements that make up the braking system of an operating machine.
Uno degli elementi che possono determinare scompensi tra un circuito di frenatura e l'altro è la tolleranza con la quale vengono realizzati i singoli componenti di ciascun circuito, in particolare le lavorazioni dei corpi delle pompe o delle valvole distributrici, dei cursori e delle luci attraverso le quali scorre l'olio in pressione che aziona i freni. One of the elements that can cause imbalances between one braking circuit and the other is the tolerance with which the individual components of each circuit are made, in particular the machining of the pump bodies or distribution valves, of the sliders and of the lights through which flows the pressurized oil that activates the brakes.
Altri elementi che possono determinare scompensi sono le molle che vengono utilizzate nelle pompe e nelle valvole, molle che possono presentare moduli di elasticità leggermente differenti tra loro anche se le molle di un circuito di frenatura e dell'altro circuito di frenatura sono sostanzialmente uguali tra loro. Other elements that can cause imbalances are the springs that are used in pumps and valves, springs that can have slightly different modulus of elasticity even if the springs of a braking circuit and of the other braking circuit are substantially the same. .
Un ulteriore elemento che può causare scompensi nelle frenature è un non perfetto allineamento dei pedali che comandano ciascun circuito frenante della macchina operatrice, allineamento che, nelle frenature su strada, deve essere il più preciso possibile. A further element that can cause decompensation in braking is an imperfect alignment of the pedals that control each braking circuit of the operating machine, which, when braking on the road, must be as precise as possible.
Un'altra caratteristica che viene richiesta agli impianti di frenatura di macchine operatrici è di presentare una buona comodità di azionamento, che si avvicini quanto più possibile al comportamento di una normale automobile. Another characteristic that is required of the braking systems of operating machines is to have a good operating comfort, which is as close as possible to the behavior of a normal automobile.
In pratica, viene richiesto che la corsa dei pedali con cui vengono azionati i circuiti di frenatura sia sensibilmente limitata e che lo sforzo che il conducente deve applicare sui pedali sia contenuto e fàcilmente graduabile. In practice, it is required that the stroke of the pedals with which the braking circuits are activated is considerably limited and that the effort that the driver must apply on the pedals is limited and easily graduated.
Attualmente, per limitare la corsa dei pedali dei freni, vengono utilizzate pompe che muovono portate sensibili di olio in pressione. Currently, to limit the travel of the brake pedals, pumps are used that move sensitive flows of oil under pressure.
Tuttavia, l'utilizzo di questo tipo di pompe presenta l'inconveniente che è richiesto uno sforzo fisico elevato da parte del conducente per muovere queste portate ed azionare i freni. However, the use of this type of pumps has the drawback that a high physical effort is required on the part of the driver to move these capacities and operate the brakes.
Per limitare lo sforzo da applicare sui pedali, vengono quindi montati sui circuiti di frenatura dei servocomandi che amplificano la forza applicata dal conducente, ma che presentano l'ulteriore inconveniente di essere sensibilmente costosi, facendo aumentare i costi di produzione ed acquisto delle macchine operatrici. To limit the effort to be applied to the pedals, servos are then mounted on the braking circuits which amplify the force applied by the driver, but which have the further drawback of being significantly expensive, increasing the production and purchase costs of the operating machines.
In alternativa al montaggio di servocomandi, per limitare lo sforzo di azionamento dei pedali vengono anche utilizzate pompe che muovono portate di olio limitate, tuttavia questa soluzione presenta un ulteriore inconveniente che è l’aumento della corsa che i pedali devono compiere per azionare i freni in modo efficace. As an alternative to the assembly of servos, to limit the effort of actuating the pedals, pumps are also used that move limited oil flow rates, however this solution has a further drawback which is the increase in the stroke that the pedals must perform to actuate the brakes in effective way.
Per compensare le differenze di pressioni che possono generarsi tra i due circuiti di frenatura, vengono adottate soluzioni costruttive che prevedono il montaggio di una rispettiva pompa su ognuno dei due circuiti di frenatura: le pompe sono poste in parallelo tra loro e tra queste sono previsti condotti di collegamento reciproco che possono porre in comunicazione tra loro le due pompe oppure isolarle con dispositivi di apertura e chiusura comandati con i pistoni delle pompe durante la loro corsa. To compensate for the differences in pressures that may arise between the two braking circuits, constructive solutions are adopted that provide for the assembly of a respective pump on each of the two braking circuits: the pumps are placed in parallel with each other and ducts are provided between these. reciprocal connection which can put the two pumps in communication with each other or isolate them with opening and closing devices controlled by the pistons of the pumps during their stroke.
Secondo una ulteriore soluzione tecnica nota, è previsto che tra i circuiti di frenatura venga disposto un dispositivo di compensazione automatica delle pressioni o delle cilindrate che comprende un cilindro che ha le estremità collegate con rispettivi condotti a ciascun circuito di frenatura ed al cui interno è definita una camera nella quale è mobile un pistone centrale a contrasto dì organi elastici; il pistone centrale divide la camera in due semi camere e, movendosi sotto la spinta di una pressione prevalente di un circuito rispetto all'altro, scorre modificando i volumi delle semi camere e compensando in questo modo le pressioni tra i due circuiti. According to a further known technical solution, provision is made for an automatic pressure or displacement compensation device to be arranged between the braking circuits, which comprises a cylinder whose ends are connected with respective ducts to each braking circuit and inside which is defined a chamber in which a central contrasting piston of elastic members is movable; the central piston divides the chamber into two half-chambers and, moving under the thrust of a prevailing pressure of one circuit with respect to the other, it flows by modifying the volumes of the half-chambers and thus compensating the pressures between the two circuits.
Per ovviare agli inconvenienti che si verificano con l’impiego specifico di pompe, è stato preferito da qualche tempo l'utilizzo negli impianti di frenatura di valvole distributrici che distribuiscono olio in pressione che viene alimentato da una sorgente, ad esempio, da un accumulatore. To overcome the drawbacks that occur with the specific use of pumps, it has been preferred for some time to use distribution valves in braking systems that distribute pressurized oil that is fed from a source, for example, from an accumulator.
In questo caso, le portate di olio che vengono movimentate nei circuiti di frenatura sono indipendenti dalle dimensioni delle valvole distributrici che vengono impiegate e queste non hanno il compito di spingere l’olio in pressione verso i circuiti di frenatura, bensì solamente di distribuirlo verso questo: di conseguenza, sia le corse dei pedali, sia la forza che è necessario applicare sui pedali di comando dei freni risultano sensibilmente inferiori rispetto a quanto necessario nel caso di impiego di pompe. In this case, the oil flows that are moved in the braking circuits are independent of the size of the distribution valves that are used and these do not have the task of pushing the pressurized oil towards the braking circuits, but only of distributing it towards this. : consequently, both the strokes of the pedals and the force that must be applied to the brake control pedals are significantly lower than what is necessary in the case of using pumps.
Un impianto frenante noto che comprende due circuiti idraulici azionabili indipendentemente uno dall’altro oppure congiuntamente, prevede il montaggio di una valvola di distribuzione sia sul circuito destro sia sul circuito sinistro di una macchina operatrice. A known braking system which includes two hydraulic circuits that can be operated independently of one another or jointly, provides for the assembly of a distribution valve on both the right and left circuits of an operating machine.
Questa soluzione permette di ottenere corse brevi per i pedali dei freni e sforzi di azionamento limitati che sono tipici delle valvole distributrici, ma presenta l'inconveniente di non fornire nessuna sicurezza in merito alla intensità della forza di frenatura che viene sviluppata dal circuito sinistro e dal circuito destro della macchina operatrice quando il conducente aziona entrambi i pedali dei freni per frenare su strada; pertanto, anche con questa soluzione tecnica, possono verificarsi scompensi di frenatura che creano sbandamenti. This solution allows to obtain short strokes for the brake pedals and limited actuation efforts that are typical of the distribution valves, but has the drawback of not providing any security regarding the intensity of the braking force that is developed by the left circuit and by the right-hand circuit of the operating machine when the driver operates both brake pedals to brake on the road; therefore, even with this technical solution, braking imbalances can occur which create skidding.
Secondo una ulteriore soluzione tecnica nota, è previsto che i pedali dei freni possano azionare congiuntamente o singolarmente un unico dispositivo modulatore di pressione posto tra i due circuiti di frenatura, il quale riceve olio in pressione da un accumulatore e lo invia ad entrambi i circuiti di frenatura della macchina operatrice per mezzo di rispettivi elementi che aprono oppure chiudono il passaggio dell’olio in pressione ai singoli circuiti. Questa soluzione tecnica nota presenta l'inconveniente che se accidentalmente si verifica una perdita anche in uno solo dei due circuiti di frenatura, tutta la pressione dell’olio si scarica all’esterno e viene a mancare completamente l’azione frenate, con grave pericolo. According to a further known technical solution, it is envisaged that the brake pedals can actuate jointly or individually a single pressure modulator device placed between the two braking circuits, which receives pressurized oil from an accumulator and sends it to both brake circuits. braking of the operating machine by means of respective elements which open or close the passage of the oil under pressure to the individual circuits. This known technical solution has the drawback that if a leak occurs accidentally in even one of the two braking circuits, all the oil pressure is discharged to the outside and the braking action is completely missing, with serious danger.
Secondo un altro sistema di frenatura per due circuiti paralleli è previsto l’utilizzo di due dispositivi modulatori di pressione posti in parallelo ed interconnessi tra loro con condotti di pressione e/o valvole; ciascuno dei dispositivi modulatori può essere azionato singolarmente con un rispettivo pedale per azionare il rispettivo circuito frenante e poter far girare la macchina operatrice. According to another braking system for two parallel circuits, the use of two pressure modulating devices placed in parallel and interconnected with each other with pressure pipes and / or valves is envisaged; each of the modulating devices can be operated individually with a respective pedal to activate the respective braking circuit and to be able to turn the operating machine.
Quando vengono azionati congiuntamente entrambi i pedali, e quindi quando entrambi i modulatori sono attivati, la pressione che giunge ai freni è la pressione maggiore tra quelle generate dai due modulatori. When both pedals are operated jointly, and therefore when both modulators are activated, the pressure reaching the brakes is the higher of the pressure generated by the two modulators.
L’olio dei due circuiti di frenatura viene miscelato tra i due modulatori e tra le valvole o condotti di pressione che li collegano. The oil of the two braking circuits is mixed between the two modulators and between the valves or pressure pipes that connect them.
Anche questa soluzione presenta l’inconveniente che, nel caso in cui si verifichi una perdita di olio da uno dei circuiti, l'olio di entrambi si perde, poiché i modulatori sono collegati tra di loro, e viene a mancare l'azione frenante. This solution also has the drawback that, in the event of an oil leak from one of the circuits, the oil of both is lost, since the modulators are connected to each other, and the braking action is lacking.
Oltre a quanto detto in precedenza, nei veicoli che sono dotati di freni anche sulle ruote anteriori, accade che i gruppi di frenatura di questi ultimi sono alimentati dai due circuiti idraulici che comandano i rispettivi freni delle ruote posteriori, per mezzo di una valvola cosiddetta selettrice inversa. In addition to what has been said previously, in vehicles that are also equipped with brakes on the front wheels, it happens that the braking units of the latter are powered by the two hydraulic circuits that control the respective brakes of the rear wheels, by means of a so-called selector valve. reverse.
Quest’ultima ha il compito di collegare i freni delle ruote anteriori con il circuito idraulico che comanda i freni delle ruote posteriori nel quale la pressione dell’olio è inferiore; pertanto, se il conducente aziona entrambi i pedali dei freni, vengono azionati anche quelli che agiscono sulle ruote anteriori mentre, se viene azionato un solo pedale e, di conseguenza, viene attivato un solo circuito idraulico che comanda i freni di una sola delle ruote posteriori, i freni delle ruote anteriori vengono collegati con il circuito idraulico non attivato, restando anch’essi inattivi. The latter has the task of connecting the front wheel brakes with the hydraulic circuit that controls the rear wheel brakes in which the oil pressure is lower; therefore, if the driver operates both brake pedals, the ones that act on the front wheels are also activated while, if only one pedal is operated and, consequently, only one hydraulic circuit is activated that controls the brakes of only one of the rear wheels , the brakes of the front wheels are connected with the hydraulic circuit not activated, also remaining inactive.
Questa soluzione presenta l’inconveniente che se si verifica la rottura oppure una perdita di olio in uno dei circuiti idraulici che comandano le ruote posteriori, anche i freni delle ruote anteriori non possono essere azionati e la azione frenante avviene solamente su una ruota posteriore, sbilanciando il veicolo. This solution has the drawback that if there is a breakage or an oil leakage in one of the hydraulic circuits that control the rear wheels, the brakes of the front wheels cannot be activated and the braking action takes place only on one rear wheel, unbalancing the vehicle.
Inoltre, un ulteriore inconveniente è che se vengono azionati entrambi i pedali, e, quindi, entrambi i freni delle ruote posteriori, ma in uno dei circuiti idraulici che comandano questi ultimi vi è una pressione inferiore all'altro, si verifica un sensibile ritardo neH’azionamento dei freni delle ruote anteriori. Furthermore, a further drawback is that if both pedals are activated, and therefore both rear wheel brakes, but in one of the hydraulic circuits that control the latter there is a lower pressure than the other, there is a significant delay in the '' actuation of the front wheel brakes.
SCOPI DELL’INVENZIONE. AIMS OF THE INVENTION.
Uno scopo dell'invenzione è migliorare la tecnica nota. An object of the invention is to improve the known art.
Un ulteriore scopo dell'invenzione è realizzare una valvola idraulica che permetta di utilizzare nei circuiti di frenatura di una macchina operatrice valvole distributrici, ottenendo corse dei pedali ridotte in lunghezza e sforzi di azionamento limitati. A further object of the invention is to provide a hydraulic valve which allows distributing valves to be used in the braking circuits of an operating machine, obtaining reduced pedal strokes in length and limited actuation efforts.
Un altro scopo dell’Invenzione è realizzare una valvola idraulica che permetta di ottenere forze di frenatura sostanzialmente uguali tra loro in entrambi i circuiti di frenatura di una macchina operatrice, compensando automaticamente eventuali differenze di pressioni generate da elementi costruttivi delle valvole e dei circuiti. Another purpose of the invention is to create a hydraulic valve that allows to obtain braking forces substantially equal to each other in both braking circuits of an operating machine, automatically compensating for any differences in pressures generated by constructive elements of the valves and circuits.
Un ulteriore scopo dell'invenzione è realizzare una valvola idraulica che permetta di mantenere una azione frenante attiva anche se in uno dei due circuiti di una macchina operatrice si verifica una perdita di olio in pressione. A further object of the invention is to provide a hydraulic valve which allows to maintain an active braking action even if a loss of oil under pressure occurs in one of the two circuits of an operating machine.
Un altro scopo dell’invenzione è realizzare una valvola idraulica che permetta di selezionare l'azionamento dei freni delle ruote anteriori solamente quando è necessario, cioè solamente se vengono premuti entrambi i pedali che comandano i freni delle ruote posteriori durante un trasferimento su strada oppure, al contrario, che non vengano azionati i freni delle ruote anteriori nel caso in cui il conducente azioni solo uno dei pedali che comandano i freni delle ruote posteriori durante il lavoro del veicolo, ad esempio in un cantiere. Another object of the invention is to provide a hydraulic valve that allows the activation of the front wheel brakes to be selected only when necessary, i.e. only if both pedals that control the rear wheel brakes are pressed during a road transfer or, on the contrary, that the front wheel brakes are not activated if the driver operates only one of the pedals that control the rear wheel brakes while the vehicle is working, for example on a construction site.
Un altro scopo dell'invenzione è realizzare una valvola idraulica che, nel caso in cui si verifichi una perdita di olio in uno dei circuiti idraulici che comandano i freni delle ruote posteriori, sia possibile azionare, oltre ai freni della mota posteriore che sono comandati dal circuito idraulico integro, anche i freni di una delle ruote anteriori, specificatamente della mota anteriore posta sul lato opposto di quella posteriore frenante, in modo tale da ottenere una azione di frenatura incrociata che mantenga sostanzialmente equilibrato il veicolo. Another object of the invention is to provide a hydraulic valve which, in the event that there is an oil leak in one of the hydraulic circuits that control the rear wheel brakes, it is possible to operate, in addition to the rear wheel brakes which are controlled by the intact hydraulic circuit, also the brakes of one of the front wheels, specifically of the front wheel placed on the opposite side of the rear braking one, in such a way as to obtain a crossed braking action that keeps the vehicle substantially balanced.
Secondo un aspetto dell'invenzione è prevista una valvola idraulica, adatta per apparati di azionamento di freni di ruote di assali anteriori e di freni di ruote di assali posteriori di un veicolo, comprendente: mezzi a corpo, che hanno primi mezzi di ingresso, secondi mezzi di ingresso, primi mezzi di uscita e secondi mezzi di uscita; primi mezzi distributori e secondi mezzi distributori predisposti per collegare rispettivamente detti primi mezzi di ingresso con detti primi mezzi di uscita e secondi mezzi di ingresso con detti secondi mezzi di uscita, primi mezzi di spinta e secondi mezzi di spinta predisposti per azionare rispettivamente detti primi mezzi distributori e secondi mezzi distributori, tra detti primi mezzi distributori e secondi mezzi distributori, essendo previsto un collegamento idraulico in modo tale che detti primi mezzi distributori agiscano su detti secondi mezzi distributori e viceversa, caratterizzata dal fatto che in detti mezzi a corpo sono ricavati terzi mezzi di uscita collegabili con detti secondi mezzi di ingresso e quarti mezzi di uscita collegabili con detti primi mezzi di ingresso in modo tale da azionare selettivamente detti freni di assali delle ruote anteriori. According to an aspect of the invention, a hydraulic valve is provided, suitable for actuating apparatus for front axle wheel brakes and rear axle wheel brakes of a vehicle, comprising: body means, which have first input means, second input means, first output means and second output means; first distributor means and second distributor means arranged to connect respectively said first input means with said first output means and second input means with said second output means, first thrust means and second thrust means arranged to actuate said first means respectively distributors and second distributing means, between said first distributing means and second distributing means, a hydraulic connection being provided in such a way that said first distributing means act on said second distributing means and vice versa, characterized in that in said body means thirds are obtained output means connectable to said second input means and fourth output means connectable to said first input means so as to selectively actuate said front wheel axle brakes.
L’invenzione consente pertanto di realizzare una valvola idraulica che permette di azionare due circuiti paralleli di frenatura di una macchina operatrice con una corsa limitata dei pedali di azionamento dei freni e con un limitato sforzo per azionare i pedali. L'invenzione consente anche di ottenere una azione frenate sostanzialmente equilibrata sulle ruote di entrambi i lati della macchina operatrice senza che si verifichino scompensi tra un lato a l’altro, controllando anche i freni delle ruote anteriori senza la necessità di installare ulteriori valvole. The invention therefore allows to realize a hydraulic valve that allows to operate two parallel braking circuits of an operating machine with a limited stroke of the brake operating pedals and with a limited effort to operate the pedals. The invention also allows to obtain a substantially balanced braking action on the wheels of both sides of the operating machine without any imbalances occurring from one side to the other, also controlling the brakes of the front wheels without the need to install additional valves.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di una valvola idraulica, illustrata a titolo indicativo e non limitativo nelle unite tavole di disegni in cui: Further features and advantages of the invention will become more evident from the detailed description of a hydraulic valve, illustrated for illustrative and non-limiting purposes in the accompanying drawings in which:
Figura 1 è uno schema idraulico di un apparato di azionamento adatto per azionare primi freni di un assale anteriore e secondi freni di un assale posteriore di un veicolo in una condizione di funzionamento di riposo; Figure 1 is a hydraulic diagram of an actuation apparatus suitable for actuating first brakes of a front axle and second brakes of a rear axle of a vehicle in a rest operating condition;
Figura 2 è lo schema idraulico di Figura 1 in una condizione di frenatura con un solo pedale di frenatura di un veicolo; Figure 2 is the hydraulic diagram of Figure 1 in a braking condition with a single brake pedal of a vehicle;
Figura 3 è lo schema idraulico di Figura 2 in una condizione di frenatura con due pedali paralleli di un veicolo con una pressione applicata su un pedale maggiore di quella applicata sull'altro; Figure 3 is the hydraulic diagram of Figure 2 in a braking condition with two parallel pedals of a vehicle with a pressure applied to one pedal greater than that applied to the other;
Figura 4 è lo schema idraulico di Figura 3 in una condizione di frenatura di emergenza con una pressione sostanzialmente uguale applicata su entrambi i pedali; Figure 4 is the hydraulic diagram of Figure 3 in an emergency braking condition with a substantially equal pressure applied to both pedals;
Figura 5 è uno schema di una valvola idraulica predisposta per comandare due circuiti idraulici paralleli di un impianto di frenatura di una macchina operatrice, in una configurazione di riposo; Figure 5 is a diagram of a hydraulic valve arranged to control two parallel hydraulic circuits of a braking system of an operating machine, in a rest configuration;
Figura 6 è uno schema della valvola di Figura 5 in una configurazione di frenatura con un primo dei circuiti idraulici paralleli; Figure 6 is a diagram of the valve of Figure 5 in a braking configuration with a first of the parallel hydraulic circuits;
Figura 7 è uno schema della valvola idraulica di Figura 6 in una configurazione di inizio di frenatura anche con un secondo dei circuiti idraulici paralleli; Figure 7 is a diagram of the hydraulic valve of Figure 6 in a braking initiation configuration also with a second of the parallel hydraulic circuits;
Figura 8 è uno schema della valvola idraulica di Figura 7 in una configurazione di frenatura con entrambi i circuiti idraulici paralleli ed i pedali leggermente disallineati tra loro; Figure 8 is a diagram of the hydraulic valve of Figure 7 in a braking configuration with both hydraulic circuits parallel and the pedals slightly misaligned with each other;
FORME DI ATTUAZIONE DELL'INVENZIONE. FORMS OF IMPLEMENTATION OF THE INVENTION.
Con riferimento alle Figure 5 - 8, con 1 è indicata una valvola idraulica, adatta per azionare freni di ruote anteriori sinistra (AS) e destra (AD) e freni di ruote posteriori sinistra (PS) e destra (PD) di un veicolo e per permettere la selezione tra la azione di frenatura con le sole ruote posteriori oppure con tutte le ruote del veicolo With reference to Figures 5 - 8, 1 indicates a hydraulic valve, suitable for activating front left (AS) and right (AD) front wheel brakes and left (PS) and right (PD) rear wheel brakes of a vehicle and to allow the selection between the braking action with only the rear wheels or with all the wheels of the vehicle
La valvola idraulica 1 comprende un corpo 2 nel quale sono ricavate una prima camera di scorrimento 3 ed una seconda camera di scorrimento 4 all'interno delle quali sono montati scorrevoli rispettivamente un primo ed un secondo cursore, rispettivamente indicati con 5 e 6, e, coassiali a queste, un corrispondente primo gruppo di spinta 7 ed un secondo 8. The hydraulic valve 1 comprises a body 2 in which a first sliding chamber 3 and a second sliding chamber 4 are formed, inside which a first and a second slider respectively, indicated by 5 and 6, are slidably mounted, and, coaxial to these, a corresponding first thrust group 7 and a second 8.
Entrambe le prima camera di scorrimento 3 e la seconda camera di scorrimento 4 presentano due rispettivi tratti che hanno diametri diversi e che sono raccordati tra loro per mezzo di uno spallamelo 300: rispettivamente un primo tratto 3' di diametro maggiore ed un secondo tratto 3" di diametro minore e un corrispondente primo tratto 4' di diametro maggiore ed un secondo tratto 4" di diametro minore; due rispettive estremità concordi 203 e 204 dei tratti 3" e 4" sono chiuse con tappi 9 e due contrapposte estremità 103 e 104 sono aperte, per consentire il passaggio verso l’esterno del corpo 2 di due puntali 10 e 11 che fanno parte del primo e del secondo gruppo di spinta 7 ed 8 e che sono predisposti per essere collegati con due pedali di frenatura indicati schematicamente con 12 e 13. Both the first sliding chamber 3 and the second sliding chamber 4 have two respective portions which have different diameters and which are joined together by means of a shoulder 300: respectively a first portion 3 'of larger diameter and a second portion 3 " of smaller diameter and a corresponding first portion 4 'of larger diameter and a second portion 4 "of smaller diameter; two respective concordant ends 203 and 204 of the sections 3 "and 4" are closed with caps 9 and two opposite ends 103 and 104 are open, to allow the passage towards the outside of the body 2 of two tips 10 and 11 which are part of the first and second thrust units 7 and 8 and which are arranged to be connected with two braking pedals indicated schematically by 12 and 13.
Il primo ed il secondo gruppo di spinta 7 ed 8 sono alloggiati nei rispettivi tratti 3’ e 4' e comprendono, oltre ai puntali 10 e 11, una serie di molle concentriche, rispettivamente 14 e 14’ più interne, 15 e 15' intermedie, 16 e 16’ esterne, queste ultime con funzione di richiamo. The first and second thrust units 7 and 8 are housed in the respective sections 3 'and 4' and comprise, in addition to the tips 10 and 11, a series of concentric springs, respectively 14 and 14 'innermost, 15 and 15' intermediate , 16 and 16 'external, the latter with recall function.
Nel dettaglio, i puntali 10 e 11 sono sagomati in modo da formare rispettive porzioni convesse 110 e 111 che si protendono verso l'esterno del corpo 2 attraverso le estremità aperte 103 e 104, e rispettive porzioni concave 210 e 211 che sono rivolte verso l'interno delle rispettive prima e seconda camera di scorrimento 3 e 4 e che sono predisposte per accogliere al proprio interno le estremità delle molle interne 14, 14’ ed intermedie 15, 15’ mentre le estremità delle molle esterne 16, 16’ sono appoggiate sui bordi di estremità dei puntali 10 e 11 e su rispettivi anelli di appoggio 116 e 117 montati all'interno dei tratti 3’ e 4' delle sedi parallele. In detail, the tips 10 and 11 are shaped so as to form respective convex portions 110 and 111 which extend towards the outside of the body 2 through the open ends 103 and 104, and respective concave portions 210 and 211 which face towards the 'inside of the respective first and second sliding chambers 3 and 4 and which are designed to accommodate the ends of the internal springs 14, 14' and intermediate 15, 15 'while the ends of the external springs 16, 16' rest on end edges of the tips 10 and 11 and on respective support rings 116 and 117 mounted inside the portions 3 'and 4' of the parallel seats.
Per mantenere in guida le molle interne 14 ed intermedie 15, sia le porzioni concave 210 e 211 sia le estremità concorrenti dei cursori 5 e 6 sono provviste di elementi guidamolle 17 e 17'. To keep the internal springs 14 and intermediate 15 in guide, both the concave portions 210 and 211 and the concurrent ends of the sliders 5 and 6 are provided with spring guiding elements 17 and 17 '.
Tra le porzioni concave 210 e 211 ed i tratti 3' e 4’ in cui queste sono montate scorrevoli assialmente, sono previsti mezzi di tenuta 18, 18' comprendenti guarnizioni anulari 19, 19’ sistemate in corrispondenti gole 20, 20’. Between the concave portions 210 and 211 and the sections 3 'and 4' in which these are mounted sliding axially, sealing means 18, 18 'are provided comprising annular gaskets 19, 19' arranged in corresponding grooves 20, 20 '.
li primo cursore 5 ed il secondo cursore 6 comprendono rispettivamente primi segmenti 105 e 106 e secondi segmenti 205 e 206 che sono allineati coassialmente tra loro e che, scorrendo all'interno dei rispettivi tratti 3" e 4" delle prima e seconda camera di scorrimento 3 e 4, regolano la apertura e la chiusura di una serie di luci ricavate nel corpo 2. The first slider 5 and the second slider 6 respectively comprise first segments 105 and 106 and second segments 205 and 206 which are aligned coaxially with each other and which, sliding inside the respective sections 3 "and 4" of the first and second sliding chambers 3 and 4, regulate the opening and closing of a series of ports obtained in the body 2.
Più precisamente, nel corpo 2 sono ricavate una prima ed una seconda luce radiale 21 e 22 che comunicano con i rispettivi tratti 3" e 4" attraverso condotti 121 e 122 e con rispettive sorgenti di alimentazione di olio in pressione, ad esempio due accumulatori 23 e 24, ed una terza ed una quarta luce radiale 25 e 26 che comunicano con i tratti 3" e 4" attraverso rispettivi condotti 125 e 126 e con due circuiti di frenatura indipendenti di una macchina operatrice. More precisely, in the body 2 a first and a second radial port 21 and 22 are formed which communicate with the respective sections 3 "and 4" through ducts 121 and 122 and with respective sources of supply of pressurized oil, for example two accumulators 23 and 24, and a third and a fourth radial opening 25 and 26 which communicate with the sections 3 "and 4" through respective ducts 125 and 126 and with two independent braking circuits of an operating machine.
Nel corpo 2 sono anche ricavate una quinta luce radiale 145 ed una sesta luce radiale 146 che comunicano rispettivamente con i tratti 3" e 4” per mezzo di rispettivi condotti 127 e 128 e che sono destinate a portare olio in pressione ai freni delle ruote anteriori (AS) e (AD) come meglio spiegato in seguito. In the body 2 there are also obtained a fifth radial opening 145 and a sixth radial opening 146 which communicate respectively with the sections 3 "and 4" by means of respective ducts 127 and 128 and which are designed to bring pressurized oil to the brakes of the front wheels (AS) and (AD) as better explained below.
Nel corpo 2 sono anche ricavate una quinta ed una sesta luce anulare 27 e 28 che comunicano con i tratti 3” e 4" ed una settima ed una ottava luce anulare 29 e 30 che comunicano anch’esse con i tratti 3" e 4", la cui funzione verrà indicata nel seguito. Nel primo segmento 105 è ricavata una prima gola anulare 31 perimetrale ed un passaggio 33 longitudinale e parallelo all'asse del primo segmento 105 e sfociante alla estremità 305 di questo; analogamente, nel corrispondente primo segmento 106 del secondo cursore 6 sono simmetricamente ricavate una seconda gola anulare 32 perimetrale ed un passaggio 34 longitudinale e parallelo all'asse del primo segmento 106 e sfociante alla estremità 306 di questo. In body 2 there are also obtained a fifth and a sixth annular light 27 and 28 which communicate with the sections 3 "and 4" and a seventh and an eighth annular light 29 and 30 which also communicate with the sections 3 "and 4" , the function of which will be indicated below. In the first segment 105 there is a first perimeter annular groove 31 and a passage 33 longitudinal and parallel to the axis of the first segment 105 and leading to the end 305 of this; similarly, in the corresponding first segment 106 of the second slider 6 a second perimeter annular groove 32 and a passage 34 longitudinal and parallel to the axis of the first segment 106 and opening at the end 306 of this are symmetrically formed.
La prima e la seconda gola anulare 31 e 32 sono predisposte per aprire o chiudere rispettivamente la quinta luce anulare 27 oppure la settima luce anulare 29 e la sesta luce anulare 28 oppure la ottava luce anulare 30; la settima e l'ottava luce anulare 29 e 30 sono collegate tra di loro attraverso condotti 35 di scarico che sono a loro volta collegati con un elemento di scarico 135 attraverso un canale 235 comune nel quale sfociano i condotti 35 e che, attraverso prime derivazioni 335 e seconde derivazioni 435, è collegato rispettivamente con i tratti 3’, 4' e 3", 4" della prima camera di scorrimento 3 e della seconda camera di scorrimento 4. The first and second annular grooves 31 and 32 are arranged to open or close respectively the fifth annular aperture 27 or the seventh annular aperture 29 and the sixth annular aperture 28 or the eighth annular aperture 30; the seventh and eighth annular ports 29 and 30 are connected to each other through exhaust ducts 35 which are in turn connected to an exhaust element 135 through a common channel 235 into which the ducts 35 flow and which, through first branches 335 and second branches 435, is connected respectively to the portions 3 ', 4' and 3 ", 4" of the first sliding chamber 3 and of the second sliding chamber 4.
Nei secondi segmenti 205 e 206 sono ricavate a loro volta rispettivamente una terza ed una quarta gola anulare perimetrale 36 e 37 che sono predisposte per aprire o chiudere alternativamente i condotti 121 oppure 125 e 122 oppure 126. In the second segments 205 and 206 there are in turn respectively obtained a third and a fourth perimeter annular groove 36 and 37 which are arranged to open or close the ducts 121 or 125 and 122 or 126 alternatively.
La quinta e la sesta luce anulare 27 e 28 sono collegate con i tratti 3" e 4” attraverso un rispettivo primo condotto indipendente 38 ed un secondo condotto indipendente 39 che sfociano in queste ultime in corrispondenza della terza e della quarta gola anulare 36 e 37. The fifth and sixth annular gaps 27 and 28 are connected with the sections 3 "and 4" through a respective first independent duct 38 and a second independent duct 39 which flow into the latter at the third and fourth annular grooves 36 and 37 .
Tra i primi segmenti 105 e 106 ed i rispettivi secondi segmenti 205 e 206 sono definite una prima camera 40 ed una seconda camera 41 in cui sfociano sia i passaggi longitudinali 33 e 34 che le collegano con la prima e la seconda gola anulare 31 e 32, sia i condotti 127 e 128. A first chamber 40 and a second chamber 41 are defined between the first segments 105 and 106 and the respective second segments 205 and a second chamber 41 into which both the longitudinal passages 33 and 34 that connect them with the first and second annular grooves 31 and 32 flow. , both conduits 127 and 128.
Ulteriori seconde camere 42 e 43 sono definite nei tratti 3" e 4", tra i tappi 9 e le corrispondenti estremità del primo e del secondo cursore 5 e 6, nelle quali sono anche ricavate ulteriori sedi cave 44 e 45 in cui sono alloggiate molle 46 e che comunicano con la terza e quarta gola anulare 36 e 37 attraverso secondi passaggi 47 e 48. Further second chambers 42 and 43 are defined in sections 3 "and 4", between the caps 9 and the corresponding ends of the first and second sliders 5 and 6, in which further hollow seats 44 and 45 are also obtained in which springs are housed 46 and which communicate with the third and fourth annular grooves 36 and 37 through second passages 47 and 48.
Con riferimento alle Figure 1 - 4 si nota che sono raffigurate in modo schematico le condizioni dì funzionamento della valvola idraulica 1 già mostrate nelle corrispondenti Figure da 5 a 8. With reference to Figures 1 - 4 it can be seen that the operating conditions of the hydraulic valve 1 already shown in the corresponding Figures 5 to 8 are schematically depicted.
Più in dettaglio, nella Figura 1, che mostra la valvola idraulica 1 in una condizione di riposo equivalente a quella illustrata nella Figura 5, si nota che sui pedali 12 e 13 non è applicata nessuna pressione da parte del conducente. More in detail, in Figure 1, which shows the hydraulic valve 1 in a rest condition equivalent to that illustrated in Figure 5, it can be seen that no pressure is applied to the pedals 12 and 13 by the driver.
I due elementi 23 e 24, che normalmente, come nel caso mostrato, possono essere costituiti da due pompe oppure da due accumulatori di olio in pressione, hanno le rispettive linee di alimentazione 610 e 611 che sono chiuse dai secondi segmenti 205 e 206 dei cursori 5 e 6: pertanto, in questa configurazione non giunge olio in pressione né ai gruppi di frenatura delle ruote anteriori (AS) ed (AD) né a quelli delle ruote posteriori (PS) e (PD). The two elements 23 and 24, which normally, as in the case shown, can consist of two pumps or two pressurized oil accumulators, have their respective supply lines 610 and 611 which are closed by the second segments 205 and 206 of the sliders. 5 and 6: therefore, in this configuration no oil under pressure reaches the braking units of the front wheels (AS) and (AD) or those of the rear wheels (PS) and (PD).
Le rispettive linee 613, 614 e 615, 616 sono collegate con lo scarico 135 attraverso una linea di scarico 235. The respective lines 613, 614 and 615, 616 are connected to the drain 135 through a drain line 235.
Nella Figura 2 che mostra la condizione equivalente della Figura 6, si nota che il conducente ha applicato una pressione “P1" su uno dei pedali di frenatura, nel caso specifico sul pedale 12. In Figure 2 which shows the equivalent condition of Figure 6, it can be seen that the driver has applied a pressure “P1” on one of the brake pedals, in this specific case on pedal 12.
Questa pressione "ΡΓ fa spostare il cursore 5 all'interno della propria sede di scorrimento in direzione del tappo 9, aprendo il collegamento tra la linea 610 e la linea 615, attraverso il secondo segmento 205. This pressure "ΡΓ causes the cursor 5 to move inside its sliding seat in the direction of the cap 9, opening the connection between the line 610 and the line 615, through the second segment 205.
In questa condizione, giunge olio in pressione alla sola ruota posteriore destra (PD) e gli organi di frenatura di questa vengono attivati. In this condition, oil under pressure reaches the right rear wheel only (PD) and its braking components are activated.
Lo spostamento del cursore 5, più precisamente del primo segmento 105 di questo, apre anche il collegamento tra il condotto 613 ed il condotto 616; tuttavia, quest'ultimo è collegato con lo scarico 135 e per questa ragione i gruppi di frenatura delle ruote anteriore destra (AD) e posteriore sinistra (PS) non vengono attivati. The displacement of the slider 5, more precisely of the first segment 105 thereof, also opens the connection between the conduit 613 and the conduit 616; however, the latter is connected to the exhaust 135 and for this reason the braking units of the front right (AD) and rear left (PS) wheels are not activated.
Il veicolo, in questa condizione, tende a ruotare intorno alla ruota posteriore destra (PD) ed il punto di contatto di questa con il terreno diventa una sorta di centro di rotazione. Se il conducente continua ad aumentare la pressione “ΡΓ e, contemporaneamente inizia ad applicare anche una seconda pressione "P2" sul pedale di frenatura 13, la valvola idraulica 1 si dispone nella configurazione illustrata in Figura 3. In this condition, the vehicle tends to rotate around the right rear wheel (PD) and the point of contact of this with the ground becomes a sort of center of rotation. If the driver continues to increase the pressure “ΡΓ and, at the same time, begins to apply a second pressure“ P2 ”on the braking pedal 13, the hydraulic valve 1 is arranged in the configuration shown in Figure 3.
In questa configurazione si nota che è aperto il collegamento tra i due condotti 610 e 615 e, pertanto, rimangono alimentati con olio ad alta pressione gli organi di frenatura della ruota posteriore destra (PD). In this configuration it is noted that the connection between the two ducts 610 and 615 is open and, therefore, the braking members of the right rear wheel (PD) remain supplied with high pressure oil.
Inoltre, anche il secondo segmento 206, a causa della pressione "P2", si sposta in direzione del tappo 9, aprendo il collegamento tra il condotto 611 ed il condotto 613 e, di conseguenza, il condotto 616. Moreover, also the second segment 206, due to the pressure "P2", moves in the direction of the plug 9, opening the connection between the duct 611 and the duct 613 and, consequently, the duct 616.
La pressione “P2” in questa fase resta sostanzialmente bassa, inferiore alla pressione "PY The pressure “P2” in this phase remains substantially low, lower than the pressure “PY
In questa condizione, giunge olio in alta pressione “PI” al gruppo di frenatura della ruota posteriore destra (PD), mentre giunge olio in bassa pressione “P2” al gruppo di frenatura della ruota posteriore sinistra (PS) ed a quello della ruota anteriore destra (AD) e a quello della ruota anteriore sinistra (AS). In this condition, high pressure oil "PI" reaches the brake unit of the right rear wheel (PD), while low pressure oil "P2" reaches the brake unit of the left rear wheel (PS) and that of the front wheel right (AD) and that of the left front wheel (AS).
Se il conducente continua a premere su entrambi i pedali 12 e 13 sostanzialmente con la stessa forza, cioè con le pressioni “ΡΓ e “P2” sostanzialmente uguali tra loro, la valvola idraulica 1 si porta nella configurazione mostrata in Figura 4. If the driver continues to press on both pedals 12 and 13 with substantially the same force, ie with the pressures “ΡΓ and“ P2 ”substantially equal to each other, the hydraulic valve 1 moves into the configuration shown in Figure 4.
In questa condizione si nota che sono aperti completamente i collegamenti tra le linee 610, 615, 614 e tra le linee 611, 616, 613: pertanto a i gruppi frenanti delle ruote anteriori e posteriori giunge olio ad alta pressione e l'azione di frenatura raggiunge il suo valore massimo. In this condition it is noted that the connections between lines 610, 615, 614 and between lines 611, 616, 613 are completely open: therefore high pressure oil reaches the front and rear wheel braking units and the braking action reaches its maximum value.
Si fa notare, tuttavia, come la forza di frenatura sia sostanzialmente costante su entrambi i lati del veicolo, nonostante sia presente un leggero disallineamento “5" tra le posizioni dei due primi segmenti 105 e 106. It should be noted, however, that the braking force is substantially constant on both sides of the vehicle, despite the fact that there is a slight misalignment "5" between the positions of the two first segments 105 and 106.
Si nota, infatti, che la estremità 305 del primo segmento 105 nelle configurazioni mostrate nelle Figure da 2 a 4 si trova appoggiata a contatto con la contrapposta estremità del rispettivo secondo segmento 205 mentre, la estremità 306 del primo segmento 106 è leggermente discostata dalla corrispondente estremità del rispettivo secondo segmento 206. It is noted, in fact, that the end 305 of the first segment 105 in the configurations shown in Figures 2 to 4 is placed in contact with the opposite end of the respective second segment 205 while the end 306 of the first segment 106 is slightly different from the corresponding end of the respective second segment 206.
La valvola idraulica 1 funziona come segue: con riferimento alla Figura 1 oppure 5, è indicata la condizione in cui nessuna forza è applicata da un conducente sui pedali 12 e 13 di frenatura di un veicolo, ad esempio un trattore agricolo, il quale pertanto, non è frenato e può muoversi liberamente sulle strade. The hydraulic valve 1 operates as follows: with reference to Figure 1 or 5, the condition is indicated in which no force is applied by a driver on the braking pedals 12 and 13 of a vehicle, for example an agricultural tractor, which therefore, it is not braked and can move freely on the roads.
In dettaglio le pompe 23 e 24 non forniscono, in questa condizione, olio in pressione ai circuiti idraulici indipendenti che comandano i gruppi di frenatura del lato sinistro e del lato destro del trattore, poiché i condotti 121 e 122 delle prime luci 21 e 22 sono chiusi dai rispettivi secondi segmenti 205 e 206 del primo e del secondo cursore 5 e 6. In detail, the pumps 23 and 24 do not supply, in this condition, pressurized oil to the independent hydraulic circuits that control the braking units on the left and right side of the tractor, since the ducts 121 and 122 of the first lights 21 and 22 are closed by the respective second segments 205 and 206 of the first and second sliders 5 and 6.
La terza e la quarta luce 25 e 26 sono collegate con un rispettivo circuito idraulico che comanda i freni di un lato del trattore (rispettivamente il circuito sinistro ed il circuito destro) e sono prive di alimentazione essendo poste in collegamento con lo scarico 135; anche la quinta luce radiale 145 e la sesta luce radiale 146 sono collegate con lo scarico 135 e non possono, pertanto inviare olio in pressione ai gruppi di frenatura delle ruote anteriori sinistra (AS) e destra (AD) ai quali sono collegate. The third and fourth ports 25 and 26 are connected to a respective hydraulic circuit which controls the brakes of one side of the tractor (respectively the left and right circuits) and are without power supply since they are connected to the exhaust 135; the fifth radial opening 145 and the sixth radial opening 146 are also connected to the exhaust 135 and cannot, therefore, send pressurized oil to the braking units of the left (AS) and right (AD) front wheels to which they are connected.
Pertanto, in questa condizione, come detto, il trattore può muoversi sul terreno. Therefore, in this condition, as mentioned, the tractor can move on the ground.
Quando il conducente desidera effettuare con il trattore una sterzata rapida verso una direzione mentre questa avanza sul terreno, aziona il corrispondente pedale del freno il quale apre la alimentazione di olio in pressione verso il corrispondente circuito idraulico, bloccando i freni del lato posto verso la direzione di curvatura desiderata. When the driver wishes to make a quick turn with the tractor in one direction while it advances on the ground, he actuates the corresponding brake pedal which opens the supply of pressurized oil to the corresponding hydraulic circuit, blocking the brakes on the side facing the direction. of desired curvature.
In dettaglio, le Figure 2 e 6 indicano questa condizione. In detail, Figures 2 and 6 indicate this condition.
Come si può osservare il pedale 12 è stato premuto dal conducente ed il primo gruppo di spinta 7 si è spostato assialmente all'interno del tratto 3’ verso l'interno del corpo 2 della valvola 1, in direzione del tappo 9, comprimendo la molla interna 14, la molla intermedia 15 e la molla esterna 16. As can be seen, the pedal 12 has been pressed by the driver and the first thrust unit 7 has moved axially inside the section 3 'towards the inside of the body 2 of the valve 1, in the direction of the cap 9, compressing the spring internal 14, intermediate spring 15 and external spring 16.
L'avanzamento del primo gruppo di spinta 7 fa avanzare nel tratto 3" nella stessa direzione con la spinta delle molle interna 14, intermedia 15 anche il corrispondente primo cursore 5, nel quale il primo segmento 105 è mantenuto a contatto con il secondo segmento 205. The advancement of the first thrust unit 7 causes the corresponding first slider 5 to advance in the section 3 "in the same direction with the thrust of the internal springs 14, intermediate 15, in which the first segment 105 is kept in contact with the second segment 205 .
L'avanzamento del primo cursore 5, dapprima apre il collegamento tra la prima camera 40 e la quarta luce anulare 26 attraverso il passaggio longitudinale 33, la quinta luce anulare 27, la prima gola anulare 31 e la quarta gola anulare 37, collegando la prima camera 40 con lo scarico 135; la quinta luce radiale 145 è collegata con la prima camera 40 per mezzo del condotto 127, la gola anulare 31 ed il passaggio longitudinale 33, risultando collegata con lo scarico 135. The advancement of the first slider 5 first opens the connection between the first chamber 40 and the fourth annular opening 26 through the longitudinal passage 33, the fifth annular opening 27, the first annular groove 31 and the fourth annular groove 37, connecting the first chamber 40 with drain 135; the fifth radial opening 145 is connected to the first chamber 40 by means of the duct 127, the annular groove 31 and the longitudinal passage 33, resulting connected to the outlet 135.
Pertanto, si apre progressivamente anche il collegamento tra la prima luce 21 e la terza luce 25, attraverso la terza gola anulare 36: l'olio in pressione passa, pertanto, dalla pompa 23 (o altra sorgente equivalente, come, ad esempio, un accumulatore) al circuito idraulico che comanda il gruppo frenante, ad esempio della ruota posteriore destra (PD) del trattore, bloccandolo progressivamente a mano a mano che aumenta l'allineamento, e quindi l'ampiezza del passaggio, tra la prima luce 21 e la terza gola anulare 36. Therefore, the connection between the first port 21 and the third port 25 also gradually opens, through the third annular groove 36: the oil under pressure therefore passes from the pump 23 (or other equivalent source, such as, for example, a accumulator) to the hydraulic circuit that controls the braking unit, for example of the right rear wheel (PD) of the tractor, blocking it progressively as the alignment increases, and therefore the width of the passage, between the first light 21 and the third annular groove 36.
Un volume di olio in pressione riempie anche il secondo condotto indipendente 39 senza, tuttavia, generare in questa fase alcun effetto, essendo lo stesso chiuso dal primo segmento 106 del cursore 6; una parte di olio in pressione raggiunge anche la ulteriore sede cava 44 attraverso il secondo passaggio 47, iniziando ad invadere la seconda camera 42 ed a controbilanciare, insieme alla forza della molla 46 pre-caricata ad un valore pre-calcolato, normalmente limitato, la spinta esercitata dal conducente sul pedale 12 e modulando la forza di azionamento del freno di un lato. A volume of pressurized oil also fills the second independent duct 39 without, however, generating any effect at this stage, since it is closed by the first segment 106 of the slider 6; a part of oil under pressure also reaches the further hollow seat 44 through the second passage 47, starting to invade the second chamber 42 and to counterbalance, together with the force of the pre-loaded spring 46 to a pre-calculated, normally limited value, the thrust exerted by the driver on the pedal 12 and modulating the brake actuation force of one side.
L'azione frenante, in questa condizione, avviene pertanto esclusivamente sulla ruota posteriore posta sul lato alimentato attraverso la terza luce 25, ad esempio il sinistro, del trattore mentre le altre tre ruote, nel caso specifico la ruota anteriore sinistra (AS), la ruota posteriore sinistra (PS) e la ruota anteriore destra (AD) continuano a girare, azionate o dallo slancio del trattore, oppure dal motore di questo, esercitando, in questo secondo caso, una spinta determinata essenzialmente dall'inerzia e che, unitamente al bloccaggio della ruota interna alla curva, fa ruotare sostanzialmente su se stessa la macchina operatrice nella direzione del lato in cui la ruota è bloccata. The braking action, in this condition, therefore takes place exclusively on the rear wheel located on the side fed through the third light 25, for example the left, of the tractor while the other three wheels, in this specific case the left front wheel (AS), the the left rear wheel (PS) and the right front wheel (AD) continue to turn, driven either by the momentum of the tractor, or by its engine, exerting, in the latter case, a thrust essentially determined by inertia and which, together with the locking of the wheel inside the curve, causes the operating machine to rotate substantially on itself in the direction of the side in which the wheel is blocked.
Se il conducente ha necessità azionare anche i freni del lato destro, agisce iniziando a premere anche il pedale 13 con una pressione “P2". If the driver also needs to operate the right-hand side brakes, he acts by starting to press pedal 13 as well by pressing “P2”.
Con riferimento alle Figure 3 e 7 in cui è illustrata questa condizione ed analogamente a quanto descritto in precedenza, il secondo gruppo di spinta 8 avanza progressivamente all'interno del tratto 4’ e le molle interna 14', intermedia 15' provvedono a spingere assialmente il primo segmento 106 del cursore 6 che inizia a spostarsi nel tratto 4" in direzione del tappo 9. With reference to Figures 3 and 7 in which this condition is illustrated and similarly to what was previously described, the second thrust unit 8 progressively advances inside the section 4 'and the internal springs 14', intermediate 15 'provide for axially thrusting the first segment 106 of the slider 6 which begins to move in the portion 4 "in the direction of the cap 9.
Questo spostamento determina un trafilamento di olio in pressione tra il secondo condotto indipendente 39 e la seconda gola anulare 32; questo trafilamento di olio passa attraverso il passaggio longitudinale 34 e occupa progressivamente la seconda camera 41 definita nel tratto 4" tra il primo segmento 106 ed il secondo segmento 206. This displacement determines a leakage of oil under pressure between the second independent duct 39 and the second annular groove 32; this oil leakage passes through the longitudinal passage 34 and progressively occupies the second chamber 41 defined in the section 4 "between the first segment 106 and the second segment 206.
La pressione all’interno di questa seconda camera 41 aumenta progressivamente, facendo distanziare il secondo segmento 206 dal primo segmento 106 del cursore 6: in pratica, il secondo segmento 206 si sposta verso il tappo 9 aprendo progressivamente il collegamento tra la seconda luce 22 e la quarta luce 26 attraverso la quarta gola anulare 37, iniziando quindi a far giungere olio alla pressione “P2" dalla pompa 24 al circuito idraulico che comanda il gruppo di frenatura del lato destro della macchina operatrice, che inizia a frenare. The pressure inside this second chamber 41 increases progressively, making the second segment 206 distance from the first segment 106 of the slider 6: in practice, the second segment 206 moves towards the plug 9 progressively opening the connection between the second port 22 and the fourth port 26 through the fourth annular groove 37, thus starting to make oil reach the pressure "P2" from the pump 24 to the hydraulic circuit which controls the braking unit on the right side of the operating machine, which begins to brake.
In dettaglio, l'olio alla pressione “P2" viene inviato verso il gruppo di frenatura della ruota anteriore destra (AD) attraverso la sesta luce radiale 46 a cui è collegato, ed anche al gruppo di frenatura della la ruota posteriore destra (PD) a cui è collegata per mezzo della quarta luce 26. In detail, the oil at pressure "P2" is sent to the braking unit of the right front wheel (AD) through the sixth radial port 46 to which it is connected, and also to the braking unit of the right rear wheel (PD) to which it is connected by means of the fourth light 26.
Poiché anche il primo segmento 106 si sposta in direzione del tappo 9, viene progressivamente aperto il collegamento tra la pompa 23 ed il condotto 614, si veda in dettaglio la Figura 3, che permette di inviare olio ad una pressione momentaneamente bassa alla ruota anteriore sinistra (AS): in questa condizione, pertanto, la mota posteriore destra (PD) è alimentata con olio ad una pressione alta "P1" mentre le restanti ruote posteriore sinistra (PS), anteriore destra (AD) e anteriore sinistra (AS) sono alimentate con olio ad una pressione “P2” inferiore alla pressione “ΡΓ. Since the first segment 106 also moves in the direction of the plug 9, the connection between the pump 23 and the duct 614 is progressively opened, see in detail Figure 3, which allows oil to be sent at a momentarily low pressure to the left front wheel (AS): in this condition, therefore, the right rear wheel (PD) is supplied with oil at a high pressure "P1" while the remaining rear left (PS), front right (AD) and front left (AS) wheels are supplied with oil at a pressure “P2” lower than the pressure “ΡΓ.
Contemporaneamente, attraverso il secondo passaggio 48, un volume di olio in pressione raggiunge anche la ulteriore sede cava 45 e, quindi, invade la seconda camera 43, esercitando una pressione sulla sezione trasversale del secondo segmento 206 che, unitamente all'azione della molla 46, controbilancia la azione esercitata dal conducente sul pedale 13. At the same time, through the second passage 48, a volume of oil under pressure also reaches the further hollow seat 45 and, therefore, invades the second chamber 43, exerting a pressure on the cross section of the second segment 206 which, together with the action of the spring 46 , counterbalances the action exerted by the driver on pedal 13.
E’ da segnalare come i due circuiti idraulici sinistro e destro, anche se nella condizione illustrata in Figura 7 sono entrambi alimentati, si mantengono tra di loro completamente separati in quanto l’olio fornito dalla pompa 23 non può raggiungere la quarta luce 26 e la quinta luce radiale 145, analogamente, l'olio della pompa 24 non raggiunge la terza luce 25 e la sesta luce radiale 146. It should be noted that the two left and right hydraulic circuits, even if they are both powered in the condition illustrated in Figure 7, remain completely separate from each other as the oil supplied by the pump 23 cannot reach the fourth port 26 and the fifth radial port 145, similarly, the oil of the pump 24 does not reach the third port 25 and the sixth radial port 146.
In questa configurazione la pressione dell'olio che vi è nel tratto 3' è maggiore della pressione che vi è all’interno della seconda camera 41 a causa del fatto che la spinta complessiva delle molle interna 14' ed intermedia 15' del secondo gruppo di spinta 8 è ancora limitata, essendo limitato lo sforzo applicato dal conducente sul pedale 13: la pressione all'interno della seconda camera 41 e la spinta contrapposta delle molle interna 14’ ed intermedia 15’ pone in una condizione di equilibrio dinamico il primo segmento 106 che spostandosi nel tratto 4" per mantenere la condizione di equilibrio, determina la modulazione della apertura della sesta luce 28 sulla seconda gola anulare 32. In this configuration, the oil pressure in the section 3 'is greater than the pressure inside the second chamber 41 due to the fact that the overall thrust of the internal springs 14' and intermediate 15 'of the second group of thrust 8 is still limited, the effort applied by the driver on pedal 13 being limited: the pressure inside the second chamber 41 and the opposing thrust of the internal 14 'and intermediate 15' springs place the first segment 106 in a condition of dynamic equilibrium which by moving in the section 4 "to maintain the condition of equilibrium, determines the modulation of the opening of the sixth opening 28 on the second annular groove 32.
Se il conducente aumenta la pressione esercitata sul pedale 13, la forza di spinta delle molle interna 14’ ed intermedia 15’ aumenta e determina un ulteriore spostamento del primo segmento 106 in direzione del tappo 9, come illustrato nelle Figure 4 ed 8. If the driver increases the pressure exerted on the pedal 13, the thrust force of the internal springs 14 'and intermediate 15' increases and determines a further displacement of the first segment 106 in the direction of the cap 9, as illustrated in Figures 4 and 8.
Questo ulteriore spostamento apre definitivamente il collegamento tra la sesta luce 28 e la seconda gola anulare 32 senza più modulazione e la pressione che è presente nel secondo condotto indipendente 39 si trasmette interamente nella seconda camera 41 attraverso il passaggio longitudinale 34. This further displacement definitively opens the connection between the sixth opening 28 and the second annular groove 32 without modulation and the pressure that is present in the second independent duct 39 is entirely transmitted into the second chamber 41 through the longitudinal passage 34.
Il primo segmento 106 del cursore 6 si mantiene ancora in equilibrio tra la pressione esercitata dall'olio presente nella seconda camera 41 e la spinta complessiva ricevuta della molla interna 14’ ed intermedia 15’. The first segment 106 of the slider 6 is still maintained in equilibrium between the pressure exerted by the oil present in the second chamber 41 and the overall thrust received from the internal spring 14 'and intermediate 15'.
In questa condizione, la pressione all'interno del tratto 3' ed all'interno della seconda camera 41 diventano tra loro uguali, essendo collegate tra loro attraverso il secondo condotto indipendente 39. In this condition, the pressure inside the section 3 'and inside the second chamber 41 become equal to each other, being connected to each other through the second independent duct 39.
L'aumento progressivo di pressione all’interno della seconda camera 41 fino ad eguagliare la pressione all'interno del tratto 3' determina il proseguire dello spostamento del secondo segmento 206 del cursore 6 in direzione del tappo 9. The progressive increase in pressure inside the second chamber 41 to equal the pressure inside the section 3 'determines the continuation of the displacement of the second segment 206 of the cursor 6 in the direction of the cap 9.
Questo spostamento apre il collegamento tra il condotto 122, e quindi tra la seconda luce 22 che è collegata con la pompa 24 ed il condotto 126 che è collegato alla quarta luce 26 e, quindi al gruppo di frenatura della ruota posteriore sinistra (PS), attraverso la quarta gola anulare 37; l’olio in pressione si dirige, oltre che verso il gruppo di frenatura della ruota posteriore sinistra (PS), anche verso la camera 43 attraverso il secondo passaggio 48, controbilanciando, unitamente alla forza della molla 46, la spinta esercitata dalla pressione dell’olio nella prima camera 41. This displacement opens the connection between the conduit 122, and therefore between the second port 22 which is connected to the pump 24 and the conduit 126 which is connected to the fourth port 26 and, therefore, to the braking unit of the left rear wheel (PS), through the fourth annular groove 37; the oil under pressure is directed not only towards the braking unit of the left rear wheel (PS), but also towards the chamber 43 through the second passage 48, counterbalancing, together with the force of the spring 46, the thrust exerted by the pressure of the oil in the first chamber 41.
Il secondo segmento 206 del cursore 6 è a sua volta mantenuto in equilibrio tra la pressione esercitata sulla propria sezione trasversale dall'olio presente nella seconda camera 41 e la pressione dell'olio presente nella camera 43, sommata alla forza della molla 45. The second segment 206 of the slider 6 is in turn kept in equilibrium between the pressure exerted on its own cross section by the oil present in the second chamber 41 and the oil pressure present in the chamber 43, added to the force of the spring 45.
Questa pressione è uguale alla pressione “P1" dell’olio che viene inviato al gruppo di frenatura della ruota posteriore destra: pertanto, le pressioni dell'olio inviato ai rispettivi circuiti di frenatura destro e sinistro sono tra loro uguali ed il trattore frena senza scompensi o sbandamenti. This pressure is equal to the pressure "P1" of the oil that is sent to the braking unit of the right rear wheel: therefore, the pressures of the oil sent to the respective right and left braking circuits are equal to each other and the tractor brakes without imbalance or skids.
Come è visibile in Figura 8, i pedali 12 e 13, nonostante l’azione frenante sia uguale tra i due circuiti di frenatura, non sono, tuttavia, perfettamente allineati tra loro, ma risultano sfalsati di una quota “5" a causa del fatto che il primo segmento 105 del cursore 5 è a contatto diretto con il secondo segmento 205, mentre il primo segmento 106 del cursore 6 è mantenuto distaccato dal secondo segmento 206 di una quota pari alla quota di disallineamento “5" che vi è tra i pedali 12 e 13, considerando, per ipotesi, che tale disallineamento ''6” sia causato solamente dalla condizione sopra descritta e che siano ininfluenti tutti gli altri errori causati da tolleranze di lavorazione diverse dei componenti la valvola idraulica. As can be seen in Figure 8, the pedals 12 and 13, although the braking action is the same between the two braking circuits, are not, however, perfectly aligned with each other, but are offset by an amount "5" due to the fact that the first segment 105 of the slider 5 is in direct contact with the second segment 205, while the first segment 106 of the slider 6 is kept detached from the second segment 206 by an amount equal to the amount of misalignment "5" between the pedals 12 and 13, considering, by hypothesis, that this misalignment "6" is caused only by the condition described above and that all other errors caused by different machining tolerances of the hydraulic valve components are irrelevant.
In altre parole, le molle interne 14' ed intermedie 15’ si comportano come elementi di compensazione automatica dei disallineamenti tra pedali 12 e 13, determinati dalle configurazioni dei primi segmenti e secondi segmenti ed anche da ogni altra differenza di pressione causata da diverse tolleranze di lavorazione dei componenti. In other words, the internal springs 14 'and intermediate 15' behave as elements for automatic compensation of the misalignments between pedals 12 and 13, determined by the configurations of the first and second segments and also by any other pressure difference caused by different tolerances of component processing.
Se il conducente continua ad aumentare la pressione esercitata sul pedale 13, il primo segmento 106 del cursore 6 scorre verso il secondo segmento 206 fino ad arrivare a contatto di questo: la pressione dell'olio all’interno della sede 4 in corrispondenza del primo segmento 106 e del secondo segmento 206 aumenta e sopravanza la pressione che vi è all’interno del tratto 3" in corrispondenza del primo segmento 105 e del secondo segmento 205 del cursore 5. If the driver continues to increase the pressure exerted on the pedal 13, the first segment 106 of the slider 6 slides towards the second segment 206 until it comes into contact with this: the oil pressure inside the seat 4 in correspondence with the first segment 106 and of the second segment 206 increases and exceeds the pressure which is inside the section 3 "in correspondence with the first segment 105 and the second segment 205 of the slider 5.
Questa maggiore pressione, attraverso il primo condotto indipendente 38 raggiunge la prima camera 40 definita tra il primo segmento 105 ed il secondo segmento 205, separandoli progressivamente tra loro, come illustrato in Figura 8. This greater pressure, through the first independent duct 38 reaches the first chamber 40 defined between the first segment 105 and the second segment 205, progressively separating them from each other, as illustrated in Figure 8.
Complessivamente, si osserva che l'olio in pressione inviato dalla pompa 23 raggiunge esclusivamente la terza luce 25, attraverso la quale viene alimentato il gruppo di frenatura della ruota posteriore destra (PD), e la sesta luce radiale 146 attraverso la quale viene alimentato il gruppo di frenatura della ruota anteriore destra (AD). Overall, it is observed that the pressurized oil sent by the pump 23 reaches only the third port 25, through which the braking unit of the right rear wheel (PD) is fed, and the sixth radial port 146 through which the front right wheel braking unit (AD).
Invece, l’olio in pressione inviato dalla pompa 24 raggiunge solamente la quarta luce 26, attraverso la quale viene alimentato il gruppo di frenatura della ruota posteriore sinistra (PS), e la quinta luce radiale 145 attraverso la quale viene alimentato il gruppo di frenatura della ruota anteriore sinistra (AS): non accade, pertanto, che vi possa essere miscelazione di olio che alimenta i due circuiti separatamente che, pertanto, sono idraulicamente separati. Instead, the pressurized oil sent by the pump 24 reaches only the fourth port 26, through which the braking unit of the left rear wheel (PS) is fed, and the fifth radial port 145 through which the braking unit is fed. of the left front wheel (AS): it does not happen, therefore, that there can be mixing of oil that feeds the two circuits separately which, therefore, are hydraulically separated.
Per questa ragione, con riferimento alla condizione mostrata nella Figura 8, se si verifica una perdita di olio, ad esempio nel condotto 616, accade che la pressione dell’olio in questo condotto e nel condotto 613 si annulla completamente e l’olio inviato dalla pompa 24 viene perduto attraverso la perdita nel condotto 616. For this reason, with reference to the condition shown in Figure 8, if an oil leak occurs, for example in the duct 616, it happens that the oil pressure in this duct and in the duct 613 is completely canceled and the oil sent by the pump 24 is lost through the leak in conduit 616.
Tuttavia, si nota che l’altra pompa 23 può continuare ad alimentare la ruota posteriore destra (PD) attraverso il condotto 615 e la ruota anteriore sinistra (AS)attraverso il condotto 614, permettendo al conducente di frenare il trattore con una azione incrociata e sostanzialmente equilibrata, per evitare pericolosi sbandamenti. However, it is noted that the other pump 23 can continue to feed the right rear wheel (PD) through the duct 615 and the left front wheel (AS) through the duct 614, allowing the driver to brake the tractor with a cross action and substantially balanced, to avoid dangerous skidding.
Inoltre, la valvola idraulica 1 è in grado di fornire un'azione frenante omogenea tra i due circuiti di frenatura sinistro e destro del trattore anche se, per qualunque ragione, si verificano disallineamenti tra i due pedali 12 e 13 che azionano rispettivamente i freni di questo. Furthermore, the hydraulic valve 1 is able to provide a homogeneous braking action between the two left and right braking circuits of the tractor even if, for whatever reason, misalignments occur between the two pedals 12 and 13 which respectively activate the this.
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