ITMO20100276A1 - Apparato di controllo per veicoli, macchine operatrici o simili - Google Patents

Description

Descrizione di Breveto per Invenzione Industriale avente per titolo:

“APPARATO DI CONTROLLO PER VEICOLI, MACCHINE OPERATRICI O SIMILI”.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un apparato di controllo per veicoli, macchine operatrici o simili.

Molte macchine operatrici, quali carrelli elevatori, pale e simili, prevedono la possibilità di controllare eletronicamente la trasmissione del moto dal motore alle ruote.

Come noto al tecnico del settore, queste macchine operatrici sono dotate di una funzione detta “inching” che consente all’operatore, agendo sul pedale del freno, di ridurre e controllare la velocità della macchina operatrice modificando le condizioni di trasmissione in modo da intervenire sulla trazione.

La funzione di “inching” consente, durante una prima parte della corsa del pedale del freno, di parzializzare la trazione senza azionare i freni.

Più particolarmente, durante la prima parte della corsa del pedale l’operatore modula la velocità della macchina operatrice intervenendo sulla velocità di trasmissione del moto, mentre nella seconda parte della corsa lo spostamento ulteriore del pedale comporta il distacco della trasmissione e Γ intervento diretto dei freni.

Come noto al tecnico del settore, la funzione di “inching” può essere gestita mediante un apparato di comando comprendente una valvola di frenatura oppure un cilindro maestro.

In gergo, il cilindro maestro viene anche definito “pompa freno”, definizione, questa, che sarà utilizzata nel prosieguo del testo.

Il presente trovato si riferisce alla tipologia che prevede Γ utilizzo di una pompa-freno per la gestione della funzione di inching.

Come noto, gli apparati di comando rientranti in questa tipologia costruttiva comprendono generalmente:

- una linea di alimentazione di un fluido di lavoro collegata ad un serbatoio di raccolta;

- una linea di mandata collegata all’ impianto di frenatura;

- una pompa-freno che comprende un corpo di contenimento provvisto di una camera comunicante con la linea di alimentazione e con la linea di mandata ed un pistone che scorre in tale camera per inviare il fluido di lavoro verso la linea di mandata;

- mezzi di comando, quale il pedale o la leva del freno, atti a comandare meccanicamente lo spostamento del pistone;

- e almeno un dispositivo dì controllo atto a rilevare gli spostamenti dei mezzi di comando in modo tale da intervenire sulla trasmissione durante la prima parte del loro spostamento.

Più in particolare, i dispositivi di controllo utilizzati prevedono la presenza di una parte fissa e di una parte mobile, dove quest’ultima è operativamente collegata ai mezzi di comando in modo tale da risentire del loro spostamento.

Gli apparati di comando noti che utilizzano una pompa-freno per controllare la funzione di inching si differenziano tra loro a seconda delle modalità con cui viene effettuato lo spostamento della parte mobile del dispositivo di controllo.

Una prima soluzione nota prevede che la parte mobile del dispositivo di controllo sia associata solidalmente ai mezzi di comando i quali sono direttamente collegati al pistone della pompa-freno.

Questa prima soluzione presenta però degli inconvenienti.

Infatti, tale soluzione richiede necessariamente che la corsa dei mezzi di comando sia limitata al fine di evitare che la pressione aH’intemo della pompa-freno raggiunga valori troppo elevati prima ancora che la trasmissione sia completamente svincolata, con un conseguente effetto di surriscaldamento che potrebbe provocare darmi al veicolo.

Una seconda soluzione nota prevede che una parte del dispositivo di controllo sia associata solidalmente ai mezzi di comando e che l’altra parte sia associata al pistone della pompa-freno. Il collegamento tra i mezzi di comando ed il pistone è realizzato in modo tale che la prima parte della corsa dei mezzi di comando stessi non comporti alcuno spostamento del pistone ma solamente il movimento relativo delle componenti del dispositivo di controllo. Al termine di questa prima parte della corsa, si interrompe il movimento relativo delle parti del dispositivo di controllo e lo spostamento ulteriore dei mezzi di comando comporta la movimentazione del pistone e quindi Γ inizio della fase di frenatura.

Anche questa seconda soluzione presenta però degli inconvenienti.

Infatti, poiché la prima parte della corsa dei mezzi di comando non comporta alcuno spostamento del pistone, ne consegue che la seconda parte della corsa dei mezzi di comando (che pertanto inizia dopo che è terminato il movimento relativo tra le componenti del dispositivo di controllo e dopo che la trazione è stata disattivata) deve realizzare sia l’awicinamento delle pinze ai freni che la fase di frenatura stessa.

Poiché la fase di frenatura viene effettuata durante una corsa ridotta dei mezzi di comando è necessario che il pistone della pompa-freno abbia un elevato diametro, il che comporta di conseguenza un elevato carico sui mezzi di comando e quindi un notevole sforzo da parte dell’utente.

Una terza soluzione di tipo noto prevede che il dispositivo di controllo venga posizionato lungo la linea di mandata della pompa-freno e che si attivi, pertanto, a seguito dell’aumento della pressione lungo la linea di mandata stessa.

Anche questa soluzione presenta degli inconvenienti.

Infatti, il posizionamento del dispositivo di controllo lungo la linea di mandata della pompa-freno fa si che la trasmissione venga parzializzata solo dopo che l’azione di frenatura è cominciata.

Il compito principale della presente invenzione è quello di escogitare un apparato di controllo per veicoli, macchine operatrici o simili che consenta di superare gli inconvenienti della tecnica nota e più particolarmente che consenta di controllare la trasmissione nella fase iniziale della corsa dei mezzi di comando, mantenendo al contempo una lunga corsa degli stessi ed una cilindrata contenuta, così da ridurre lo sforzo che deve esercitare l’utente.

Altro scopo del presente trovato è quello di escogitare un apparato di controllo per veicoli, macchine operatrici o simili che consenta di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota nelPambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed efficace impiego e dal costo contenuto. Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dal presente apparato di controllo per veicoli, macchine operatrici o simili, comprendente:

- almeno una linea di alimentazione di un fluido di lavoro collegabile ad un serbatoio di raccolta;

- almeno una linea di mandata del fluido di lavoro collegabile ad un impianto di frenatura o ad un’altra utenza;

- almeno una pompa-freno provvista di un corpo di contenimento che definisce una camera di scorrimento comunicante con detta linea di alimentazione e con detta linea di mandata, di un pistone principale alloggiato scorrevolmente all’intemo di detta camera e mobile tra una posizione di riposo ed almeno una posizione di distribuzione nella quale è atto a distribuire almeno una parte del fluido di lavoro verso detta linea di mandata;

- mezzi di comando dello spostamento di detto pistone principale azionabili da un operatore;

- almeno un dispositivo per il controllo della trasmissione del moto di un veicolo o di una macchina operatrice comprendente una parte fissa ed una parte mobile atte a cooperare tra loro, dove detta parte mobile è atta a spostarsi per effetto dell’azionamento di detti mezzi di comando; caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un pistone ausiliario alloggiato almeno parzialmente in detta camera e mobile tra una posizione di riferimento ed almeno una posizione di rilevazione e dal fatto che detto pistone ausiliario è meccanicamente collegato a detta parte mobile per movimentarla rispetto a detta parte fissa durante il suo spostamento tra detta posizione di riferimento e detta posizione di rilevazione, detto pistone ausiliario spostandosi verso detta posizione di rilevazione per effetto dello spostamento di detto pistone principale verso detta posizione di distribuzione.

Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un apparato di controllo per veicoli, macchine operatrici o simili, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:

la figura 1 è una vista in sezione di un apparato di controllo secondo il trovato;

la figura 2 è uno schema idraulico dell’apparato di controllo secondo il trovato in una prima forma di realizzazione;

la figura 3 è uno schema idraulico dell’apparato di controllo secondo il trovato in una seconda forma di realizzazione;

la figura 4 è uno schema idraulico dell’apparato di controllo secondo il trovato in una terza forma di realizzazione;

la figura 5 è uno schema idraulico dell’apparato di controllo secondo il trovato in una quarta forma di realizzazione;

la figura 6 è uno schema idraulico dell’apparato di controllo secondo il trovato in una quinta forma di realizzazione;

la figura 7 è uno schema idraulico dell’apparato di controllo secondo il trovato in una sesta forma di realizzazione;

la figura 8 è uno schema idraulico di una settima forma di realizzazione. Con particolare riferimento a tali figure, si è indicato globalmente con il numero di riferimento 1 un apparato di controllo per veicoli, macchine operatrici o simili.

Più particolarmente, l’apparato 1 può presentare svariate applicazioni, ad esempio può essere utilizzato per il controllo della funzione di inching nelle macchine operatrici, in modo da svincolare la trasmissione dal pedale dell’acceleratore, per mettere la trasmissione in condizioni di frenatura o per pilotare altri mezzi frenanti presenti su un veicolo, ad esempio allo scopo di recuperare energia.

L’apparato 1 comprende almeno una linea di alimentazione 2 di un fluido di lavoro, ad esempio olio, collegabile ad un serbatoio S di raccolta del fluido stesso ed almeno una linea di mandata 3 del fluido di lavoro collegabile ad un impianto di frenatura o ad un’altra utenza.

L’apparato 1 comprende, poi, almeno una pompa-freno 4 (dove, come sopra anticipato, tale termine viene qui utilizzato per identificare il cilindro maestro) provvista di un corpo 5 che definisce una camera 6 di scorrimento comunicante con la linea di alimentazione 2 e con la linea di mandata 3. All’intemo della camera 6 è alloggiato scorrevolmente almeno un pistone principale 7, il quale è mobile tra una posizione di riposo ed almeno una posizione di distribuzione, nella quale è atto ad inviare almeno una parte del fluido di lavoro contenuto nella camera 6 verso la linea di mandata 3. Più particolarmente, la camera 6 presenta almeno una prima luce 2a comunicante con la linea di alimentazione 2 ed almeno una seconda luce 3 a comunicante con la linea di mandata 3. Lungo la linea di alimentazione 2 è disposta almeno una valvola unidirezionale 39 atta a consentire il passaggio del fluido di lavoro dal serbatoio S verso la camera 6 e non viceversa.

Il pistone principale 7, nella posizione di distribuzione, è avvicinato alla seconda luce 3 a rispetto alla posizione di riposo.

Lo spostamento progressivo del pistone principale 7 verso la seconda luce 3a comporta un corrispondente aumento della quantità del fluido di lavoro inviata lungo la linea di mandata 3.

Il pistone principale 7 presenta quindi una pluralità di posizioni di distribuzione definite dal suo spostamento dalla posizione di riposo verso la seconda luce 3a fino al raggiungimento di una posizione di distribuzione finale corrispondente alla posizione di fine corsa. L’altra posizione di fine corsa del pistone principale 7 corrisponde alla posizione di riposo.

Opportunamente, il corpo 5 presenta una coppia di prime superfici di riscontro 30a, 30b atte a definire le posizioni di fine corsa del pistone principale 7.

Nella presente descrizione viene di seguito utilizzata la seguente terminologia in relazione agli spostamenti del pistone principale 7: con corsa di andata si intende il suo spostamento dalla posizione di riposo verso la posizione di distribuzione (corrispondente allo spostamento verso destra nelle figure in allegato), mentre con corsa di ritorno si intende lo spostamento in direzione opposta, ovvero dalla posizione di distribuzione verso la posizione di riposo (corrispondente allo spostamento verso sinistra nelle figure in allegato).

L’apparato 1 comprende anche mezzi di comando 9 dello spostamento del pistone principale 7 azionabili da un operatore, quali il pedale o la leva del freno di un veicolo o di una macchina operatrice.

Il pistone principale 7 si sposta quindi dalla posizione di riposo verso la posizione di distribuzione per effetto dell’ attivazione dei mezzi di comando 9.

L’apparato 1 è inoltre provvisto di almeno un dispositivo per il controllo 10 della trasmissione del veicolo o della macchina operatrice provvisto di una parte fissa 10a e di una parte mobile 10b atte a cooperare tra loro, dove la parte mobile 10b è atta a spostarsi rispetto alla parte mobile IOa per effetto dell’azionamento dei mezzi di comando 9.

Il dispositivo sensore 10 è quindi operativamente collegabile alla trasmissione del veicolo o della macchina operatrice ed è atto a modificarne le condizioni di trasmissione in funzione della posizione della parte mobile 10b rispetto alla parte fissa 10a. Il dispositivo per il controllo 10 può intervenire sulla trasmissione del veicolo mediante mezzi di controllo della trasmissione di tipo elettronico o fluidodinamico non rappresentati nelle figure.

L’accoppiamento cinematico tra la parte fissa 10a e la parte mobile 10b può essere di tipo lineare, come nelle forme di realizzazione rappresentate nelle figure, o di tipo rotativo.

Opportunamente, il dispositivo per il controllo 10 è del tipo di un dispositivo sensore, ad esempio un potenziometro od un sensore di tipo differente, atto ad emettere un segnale elettrico.

In una forma di realizzazione alternativa, non rappresentata nelle figure, il dispositivo di controllo può essere del tipo di una valvola atta a variare le condizioni di trasmissione del veicolo o della macchina operatrice. In questa forma di realizzazione, la parte,mobile 10b del dispositivo per il controllo 10 corrisponde sostanzialmente ad un pistone mobile atto a scaricare una certa portata di un fluido di lavoro. Sebbene le forme di realizzazione rappresentate nelle figure siano relative alla soluzione in cui il dispositivo per il controllo 10 è del tipo di un sensore, risulta intuitivo per il tecnico del settore adattarle al caso in cui il dispositivo per il controllo 10 sia del tipo di una valvola.

Secondo il trovato, l’apparato 1 comprende almeno un pistone ausiliario 11 alloggiato almeno parzialmente all’ interno della camera 6 e mobile tra una posizione di riferimento ed almeno una posizione di rilevazione differente dalla posizione di riferimento. Il pistone ausiliario 11 è meccanicamente collegato alla parte mobile 10b del dispositivo per il controllo 10 per movimentarla rispetto alla parte fissa 10a ed è operativamente collegato al pistone principale 7 in modo da spostarsi verso una posizione di rilevazione per effetto dello spostamento del pistone principale stesso verso una posizione di distribuzione.

Il collegamento tra il pistone ausiliario 11 e la parte mobile IOa può essere di tipo lineare, come rappresentato nelle figure in allegato dove la parte mobile IOa è associata solidalmente al pistone ausiliario 11, oppure può essere di tipo rotativo, ovvero la traslazione del pistone ausiliario 11 si traduce in una corrispondente rotazione della parte mobile 10b mediante un meccanismo di tipo noto.

Più particolarmente, il corpo 5 presenta almeno un’estremità 5a aperta attraverso la quale sporge l’estremità del pistone ausiliario 11 contrapposta al pistone principale 7 e solidale alla parte mobile 10b.

Nelle forme di realizzazione rappresentate nelle figure, il corpo 5 presenta entrambe le sue estremità 5a e 5b aperte e risulta pertanto attraversato assialmente dalla camera 6.

Anche il pistone ausiliario 1 1 si sposta quindi dalla posizione di riferimento verso la posizione di rilevazione, nella quale il dispositivo per il controllo 10 invia un corrispondente segnale ai mezzi di controllo della trasmissione, per effetto dell’ attivazione dei mezzi di controllo 9.

11 pistone ausiliario 11 presenta una pluralità di posizioni di rilevazione, dovute al progressivo spostamento della parte mobile 10b fino al raggiungimento di una posizione di rilevazione finale corrispondente alla posizione di fine corsa. L’altra posizione di fine corsa del pistone ausiliario 11 corrisponde alla posizione di riferimento.

Opportunamente, il corpo 5 presenta almeno una superficie di riscontro 3 1 atta a definire almeno la posizione di fine corsa di andata del pistone ausiliario 11.

Nella presente descrizione viene di seguito utilizzata la seguente terminologia in relazione agli spostamenti del pistone ausiliario 11: con corsa di andata si intende il suo spostamento dalla posizione di riferimento verso la posizione di rilevazione (corrispondente allo spostamento verso destra nelle figure in allegato), mentre con corsa di ritorno si intende lo spostamento in direzione opposta, ovvero dalla posizione di rilevazione verso la posizione di riferimento (corrispondente allo spostamento verso sinistra nelle figure in allegato).

La posizione di riferimento del pistone ausiliario 11 è funzione della posizione iniziale di partenza della parte mobile 10b rispetto alla parte fissa Vantaggiosamente, l’apparato 1 comprende mezzi di regolazione 32 della posizione di riferimento del pistone ausiliario 11.

Più in dettaglio, i mezzi di regolazione 32 comprendono un coperchio 33 avvitato sul corpo 5 in corrispondenza della sua estremità 5b attraverso la quale sporge il pistone ausiliario 11. Il coperchio 33 supporta la parte fissa IOa del dispositivo per il controllo 10 e, pertanto, variando la sua posizione rispetto al corpo 5 consente di regolare la posizione di partenza della parte fissa stessa rispetto al pistone ausiliario Il e quindi rispetto alla parte mobile 10b.

Preferibilmente, la corsa del pistone principale 7 è maggiore della corsa del pistone ausiliario 11, e tali pistoni 7 e 11 si muovono in modo tra loro solidale alméno durante la prima parte della corsa del pistone principale 7 dalla posizione di riposo verso la posizione di distribuzione.

La corsa di andata del pistone principale 7 comporta il progressivo invio del fluido di lavoro verso la linea di mandata 3 mentre la corsa di andata del pistone ausiliario 11 provoca, per effetto del segnale inviato dal dispositivo per il controllo 10, una variazione della trasmissione del veicolo.

Vantaggiosamente, il pistone ausiliario 11 è atto a spostarsi dalla posizione di riferimento verso una posizione di rilevazione per effetto dell’aumento di pressione, dovuto allo spostamento del pistone principale stesso verso una posiziona di distribuzione, all’ interno della porzione della camera 6 interposta tra il pistone principale 7 ed il pistone ausiliario 1 1.

Preferibilmente, in aggiunta o in alternativa a quanto esposto nel paragrafo precedente, il pistone ausiliario 1 1 viene movimentato meccanicamente dal pistone principale 7 durante il suo spostamento verso una posizione di distribuzione. Più particolarmente, l’apparato 1 comprende mezzi di collegamento meccanico 27 del pistone principale 7 al pistone ausiliario 11. Lo spostamento del pistone ausiliario 11 verso la posizione di rilevazione è quindi dovuto all’ effetto dell’aumento di pressione conseguente allo spostamento del pistone principale 7 e/o dei mezzi di collegamento meccanico 27.

Vantaggiosamente, i mezzi di collegamento meccanico 27 sono configurati in modo tale da solidarizzare il pistone ausiliario 11 al pistone principale 7 almeno durante la prima parte della corsa di quest’ultimo verso la posizione di distribuzione.

Durante la prima parte della corsa del pistone principale 7 il pistone principale 7 ed il pistone ausiliario 1 1 si comportano come un corpo unico. Preferibilmente, come rappresentato nelle figure da 1 a 7, i mezzi di collegamento meccanico 27 comprendono mezzi elastici principali 8 interposti tra il pistone principale 7 ed il pistone ausiliario 11. L’apparato 1 comprende, poi, mezzi elastici ausiliari 12 atti a spingere il pistone ausiliario 1 1 verso la posizione di rilevazione. I mezzi elastici principali 8, ad esempio costituiti da una molla precompressa, presentano un precarico iniziale maggiore o al più uguale al precarico iniziale dei mezzi elastici ausiliari 12, ad esempio costituiti anch’essi da una molla precompressa. Tale distribuzione dei precarichi fa sì che lo spostamento del pistone principale 7 provochi, mediante i mezzi elastici principali 8, lo spostamento del pistone ausiliario 1 1 in contrasto ai mezzi elastici ausiliari 12 durante la prima parte della sua corsa di andata.

Preferibilmente, la rigidezza della molla che costituisce i mezzi elastici ausiliari 12 è maggiore di quella della molla che costituisce i mezzi elastici principali 8. A seconda dei valori di rigidezza delle molle utilizzate è possibile variare la sequenza degli spostamenti, e quindi dell’ inizio/ fine delle fasi di variazione della trasmissione e di frenatura, del pistone principale 7 e del pistone ausiliario 11 successivi alla prima parte della corsa del pistone principale stesso durante la quale sono tra loro solidali. I mezzi elastici ausiliari 12 sono atti a spingere il pistone ausiliario 11 verso la posizione di riferimento e possono essere disposti esternamente al corpo 5, come rappresentato in figura 1, oppure internamente ad esso.

Vantaggiosamente, come rappresentato nelle figure 3, 4 e 8, l’apparato 1 può comprendere anche mezzi elastici addizionali 34 interposti tra il pistone principale 7 ed il corpo 5 ed atti a contrastare lo spostamento del pistone principale stesso verso la posizione di distribuzione. I mezzi elastici addizionali 34 hanno quindi la funzione di garantire il ritorno del pistone principale 7 verso la posizione di riposo nel momento in cui termina l’azione dei mezzi di comando 9.

Più particolarmente, come visibile nella sezione di figura 1 e negli schemi idraulici riportati nelle figure da 2 a 8, i mezzi di collegamento meccanico 27 comprendono anche almeno un primo elemento di collegamento 27a che coopera con il pistone principale 7 ed almeno un secondo elemento di collegamento 27b che coopera con il pistone ausiliario 11. Più in dettaglio, il primo elemento di collegamento 27a è spinto dal pistone principale 7 durante la sua corsa di andata, mentre il secondo elemento dì collegamento 27b è spinto dal pistone ausiliario 11 durante la sua corsa di ritorno.

Preferibilmente, il primo o il secondo elemento di collegamento 27a e 27b è associato solidalmente, rispettivamente, al pistone principale 7 e al pistone ausiliario 11 mentre l’altro elemento di collegamento 27b o 27a è svincolato rispetto al pistone ausiliario 11 ed al pistone principale 7.

I mezzi elastici principali 8 sono interposti tra il primo ed il secondo elemento di collegamento 27a e 27b e sono di tipo precompressi.

Vantaggiosamente, il primo ed il secondo elemento di collegamento 27a e 27b sono tra loro meccanicamente collegati in modo tale da impedire l’estensione dei mezzi elastici principali 8 oltre ad una distanza predefinita durante gli spostamenti relativi del pistone principale 7 e del pistone ausiliario 11.

Nelle forme di realizzazione rappresentate nelle figure 4 e 8, i mezzi elastici addizionali 34 sono interposti tra il corpo 5 ed il primo elemento di collegamento 27a.

Più in dettaglio, nella forma di realizzazione di figura 8, la spinta esercitata dai mezzi elastici addizionali 34 sul primo elemento di collegamento 27a, si traduce in un’azione di richiamo sul secondo elemento di collegamento 27b, solidale al pistone ausiliario 11, nel momento in cui la distanza tra il primo ed il secondo elemento di collegamento 27a e 27b raggiunge la distanza predefinita di cui sopra. In questa forma di realizzazione, i mezzi elastici addizionali 34 coincidono sostanzialmente con i mezzi elastici ausiliari 12.

Opportunamente, tra il secondo elemento di collegamento 27b ed il pistone ausiliario 11 è interposto almeno un elemento di spinta 28 avente diametro maggiore del diametro del pistone ausiliario stesso. L’elemento di spinta 28 può essere definito integrale con il pistone ausiliario 11 e/o con il secondo elemento di collegamento 27b. Non si escludono, tuttavia, differenti forme di realizzazione prive dell’elemento di spinta 28.

Nella preferita forma di realizzazione rappresentata nella sezione di figura 1, il primo elemento di collegamento 27a è costituito da un corpo internamente cavo comunicante con la porzione della camera 6 interposta tra il pistone principale 7 ed il pistone ausiliario 1 1 ed il secondo elemento di collegamento 27b è costituito da un corpo pieno associato solidalmente al pistone ausiliario 11 ed inserito con una sua estremità 35 aH’intemo del primo elemento di collegamento 27a.

L’estremità 35 presenta un rigonfiamento atto ad impegnarsi con il primo elemento di collegamento 27a durante lo spostamento del secondo elemento di collegamento 27b in un verso (corrispondente allo spostamento del pistone ausiliario 11 verso la posizione di rilevazione) o del primo elemento di collegamento 27a in verso opposto.

Analogamente, il primo elemento di collegamento 27a scorre rispetto al secondo elemento di collegamento 27b quando i mezzi elastici principali 8 vengono compressi, per effetto del movimento relativo del pistone principale 7 e del pistone ausiliario 1 1, riducendo la loro estensione rispetto alla distanza predefinita sopra citata.

In questa forma di realizzazione, la molla 8 è calzata attorno al primo ed al secondo elemento di collegamento 27a e 27b e presenta un’estremità associata al primo elemento di collegamento stesso e l’estremità opposta associata all’elemento di spinta 28.

Vantaggiosamente, la camera 6 definisce almeno un primo tratto 6a avente un primo diametro <3>je nel quale è alloggiato il pistone principale 7 ed almeno un secondo tratto 6b avente un secondo diametro Φ2minore del primo diametro Φ]e nel quale è alloggiato il pistone ausiliario 1 1.

Opportunamente, tra il primo tratto 6a ed il pistone principale 7 sono interposti primi mezzi di tenuta principali 13 e tra il secondo tratto 6b ed il pistone ausiliario 11 sono interposti mezzi di tenuta ausiliari 14 in modo tale da definire nella camera 6 almeno una semicamera di spinta 15 a tenuta interposta tra i primi mezzi di tenuta principale 13 ed i mezzi di tenuta ausiliari 14. Ne consegue, pertanto, che la pressione al P interno della semicamera di spinta 15 aumenta progressivamente per effetto dello spostamento del pistone principale 7 verso la posizione di distribuzione. Nella forma di realizzazione rappresentata in figura 1, i primi mezzi di tenuta principali 13 comprendono due guarnizioni 13a e 13b disposte in successione lungo il pistone principale 7, delle quali la prima guarnizione 13a è inserita all’interno di una rispettiva scanalatura ricavata sul pistone principale 7 mentre la seconda guarnizione 13b viene mantenuta in appoggio contro uno spallamelo ricavato sul pistone principale stesso mediante una molla 37. Tale seconda guarnizione 13b, ovvero quella più prossima al pistone ausiliario 11, fa tenuta contro lo spallamento ricavato sul pistone principale 7 e contro la parete del primo tratto 6a. Al Γ interno del pistone principale 7, inferiormente alla seconda guarnizione 13b, è ricavato un canale 38 comunicante con l’interno del primo elemento di collegamento 27a, atto a garantire l’afflusso del fluido di lavoro aH’intemo della camera 6 durante la corsa di ritorno del pistone principale 7 nella condizione in cui la pressione nella camera 6 è inferiore alla pressione nella linea di alimentazione 2 e per effetto di questa differenza di pressione la guarnizione 13b si separa dallo spallamento di cui sopra.

Nella forma di realizzazione rappresentata in figura 1, i primi mezzi di tenuta principali 13 sono quindi solidali al pistone principale 7. Non si escludono tuttavia differenti forme di realizzazione nelle quali i primi mezzi di tenuta principali 13 sono associati solidalmente al corpo 5 e quindi il pistone principale 7 risulta mobile rispetto ad essi.

I mezzi di tenuta ausiliari 14, invece, comprendono una guarnizione inserita all’ interno di una sede ricavata sul corpo 5 in corrispondenza del secondo tratto 6b. Il pistone ausiliario 11 risulta pertanto mobile rispetto alla guarnizione 14.

In una forma di realizzazione alternativa, rappresentata in figura 6, la camera 6 presenta anche un terzo tratto 6c avente un terzo diametro Φ3maggiore del primo diametro Φι e nel quale è alloggiato il pistone principale 7. Tra il terzo tratto 6c ed il pistone principale 7 sono interposti secondi mezzi di tenuta principali 16. Nella camera 6 è quindi definita una ulteriore semicamera 17 interposta tra i primi ed i secondi mezzi di tenuta principali 13 e 16 ed adiacente alla semicamera di spinta 15.

In questa forma di realizzazione, il pistone principale 7 presenta quindi due differenti diametri attivi, corrispondenti rispettivamente al primo ed al secondo diametro Φ]e Φ3in modo tale da realizzare una variazione di cilindrata che consenta, nel caso in cui la linea di mandata 3 sia collegata ad un impianto di frenatura, un rapido avvicinamento delle pinze ai freni durante la prima parte della corsa del pistone principale 7 ed una frenatura precisa e controllata durante la parte finale della sua corsa.

Nella forma di realizzazione rappresentata in figura 6 la ulteriore semicamera 17 è posta in comunicazione con la linea di alimentazione 2 e la semicamera di spinta 15 è posta in comunicazione con la linea di mandata 3. Opportunamente, tra la linea di alimentazione 2 e la linea di mandata 3 è interposta una linea di collegamento 18 provvista di almeno una valvola unidirezionale 19 atta a consentire il passaggio del fluido di lavoro dalla linea di alimentazione 2 verso la linea di mandata 3. Inoltre, la semicamera 17 è posta in comunicazione con la semicamera di spinta 15 con il pistone principale 7 nella posizione di riposo.

In una ulteriore forma di realizzazione, rappresentata in figura 5, la pompafreno 4 comprende anche un pistone intermedio 20 alloggiato all’interno della camera 6 ed interposto tra il pistone principale 7 ed il pistone ausiliario 11. Tra il corpo 5 ed il pistone intermedio 20 sono interposti mezzi di tenuta intermedi 21, i quali suddividono la semicamera di spinta 15 in una prima ed una seconda semicamera di spinta 15a e 15b tra loro adiacenti.

Opportunamente, la prima e la seconda semicamera di spinta 15a e 15b sono in comunicazione con ima rispettiva linea di alimentazione 2 ed una rispettiva linea di mandata 3.

In questa forma di realizzazione rappresentata in figura 5, i mezzi elastici principali 8 comprendono primi e secondi mezzi elastici principali 8a e 8b, ad esempio costituiti entrambi da rispettive molle precompresse, interposti, rispettivamente, tra il pistone principale 7 ed il pistone intermedio 20 e tra quest’ultimo ed il pistone ausiliario 1 1. Il precarico dei primi e dei secondi mezzi elastici principali 8a e 8b è maggiore o uguale del precarico dei mezzi elastici ausiliari 12, in modo tale da assicurare che durante la prima parte della corsa del pistone principale 7 il pistone intermedio 20 ed il pistone ausiliario 11 si spostino in maniera ad esso solidale.

Nella forma di realizzazione di figura 5 i mezzi di collegamento meccanico 27 comprendono un terzo ed un quarto elemento di collegamento 27c e 27d atti a cooperare con il pistone intermedio 20 e collegati, rispettivamente, con il primo e con il secondo elemento di collegamento 27a e 27b, formando così due coppie di elementi di collegamento, rispettivamente 27a, 27c e 27b, 27d, tra loro meccanicamente collegate. Ciascuna di tali coppie 27a, 27c e 27b, 27d può presentare una struttura analoga a quella sopra descritta per la figura 1 , ovvero relativa al caso in cui il primo ed il secondo elemento di collegamento 27a e 27b sono tra loro direttamente collegati senza l’interposizione di altri elementi. Le due coppie di elementi di collegamento 27a, 27 c e 27b, 27d sono atte ad impedire, rispettivamente, l’estensione dei primi e dei secondi mezzi elastici principali 8a e 8b oltre a relative distanze predefinite.

I mezzi di comando 9 possono essere collegati al pistone principale 7 mediante mezzi meccanici 36, come rappresentato nelle figure da 1 a 6 oppure mediante mezzi meccanico-fluidodinamici 22, come rappresentato nello schema idraulico di figura 7.

Nella forma di realizzazione di figura 7, i mezzi meccanico-fluidodinamici 22 comprendono almeno una ulteriore linea di alimentazione 23 ed almeno una linea di scarico 24. Inoltre, il corpo 5 ed i mezzi di tenuta principali 13,16, definiscono nella camera 6 una terza semicamera 25 agente sul pistone principale 7 e disposta da parte opposta della semicamera di spinta 15. Tale terza semicamera 25 è collegabile ad almeno una tra la ulteriore linea di alimentazione 23 e la linea di scarico 24.

Più particolarmente, nella forma di realizzazione rappresentata in figura 7, la terza semicamera 25 è interposta tra i secondi mezzi di tenuta principali 16 e l’estremità 5b del corpo 5 opposta all’estremità 5a attraverso la quale sporge il pistone ausiliario 11.

Vantaggiosamente, i mezzi meccanico-fluidodinamici 22 comprendono almeno una valvola di distribuzione 26 interposta tra i mezzi di comando 9 ed il pistone principale 7. Tale valvola di distribuzione 26 è mobile tra almeno ima prima posizione, nella quale mette in comunicazione la ulteriore linea di alimentazione 23 con la terza semicamera 25 per consentire lo spostamento del pistone principale 7 verso una posizione di distribuzione, ed almeno una seconda posizione, nella quale mette in comunicazione la linea di scarico 24 con la terza semicamera 25 per consentire il ritorno del pistone principale 7 verso la posizione di riposo.<■>Preferibilmente, lo spostamento della valvola di distribuzione 26 dalla seconda verso la prima posizione è comandato dai mezzi di comando 9 mentre il suo spostamento dalla prima verso la seconda posizione è comandato dalla somma delle pressioni presenti nella ulteriore linea di alimentazione 23 e nella linea di scarico 24.

Opportunamente, i mezzi fluidodinamici 22 comprendono anche una linea di connessione 29 della ulteriore semicamera 17, interposta tra i mezzi di tenuta principali 13 e 16 con la linea di scarico 24, in modo tale da consentire T ingresso e la fuoriuscita del fluido di lavoro in essa contenuto rispettivamente durante la corsa di ritorno e di andata del pistone principale 7.

Nelle varie forme di realizzazione fin qui descritte, ciascuna semicamera menzionata presenta una rispettiva luce di ingresso e/o uscita del fluido di lavoro.

Il funzionamento del presente trovato è il seguente.

L’operatore, ad esempio nel caso in cui voglia ridurre la velocità di un veicolo dotato dell’apparato 1 secondo il trovato, interviene sui mezzi di comando 9. L’attivazione dei mezzi di comando 9, corrispondente ad esempio allo spostamento del pedale del freno, provoca il conseguente spostamento del pistone principale 7.

Più particolarmente, nella condizione di normale funzionamento del veicolo, ovvero con i mezzi di comando 9 inattivi, il pistone principale 7 ed il pistone ausiliario 11 si trovano, rispettivamente, nella posizione di riposo e nella posizione di riferimento.

L’azione esercitata dall’operatore sui mezzi di comando 9 induce quindi, in modo meccanico e/o in modo fluidodinamico, lo spostamento del pistone principale 7 da tale posizione di riposo verso una posizione di distribuzione.

Più particolarmente, nelle forme di realizzazione rappresentate nelle figure da 1 a 6, lo spostamento dei mezzi di comando 9 si trasferisce direttamente al pistone principale 7 mediante i mezzi meccanici 36.

Nella forma di realizzazione di figura 7, invece, l’attivazione dei mezzi di comando 9 provoca lo spostamento della valvola di distribuzione 26 nella prima posizione sopra descritta, in modo tale da mettere in comunicazione la terza semicamera 25 con la ulteriore linea di alimentazione 23. In questa condizione di funzionamento, il fluido di lavoro entra nella terza semicamera 25 spingendo di conseguenza il pistone principale 7 verso la seconda luce 3 a.

La prima parte dello spostamento del pistone principale 7 in avvicinamento alla seconda luce 3a comporta anche lo spostamento del pistone ausiliario 11 dalla posizione di riferimento verso una posizione di rilevazione.

Infatti, a seguito dello spostamento del pistone principale 7, i mezzi elastici principali 8 spingono il pistone ausiliario 11 verso la posizione di rilevazione per effetto del loro maggiore precarico rispetto ai mezzi elastici ausiliari 12.

Inoltre, sempre a seguito dello spostamento del pistone principale 7, la pressione alFintemo della semicamera di spinta 15 aumenta per effetto della sua riduzione di volume ed agisce sul pistone ausiliario 11.

Ne consegue, quindi, che, durante la prima parte della corsa del pistone principale 7, il pistone ausiliario 11 si sposta dalla posizione di riferimento verso una posizione di rilevazione in contrasto ai mezzi elastici ausiliari 12. Lo spostamento del pistone ausiliario 11 modifica la posizione della parte mobile 10b rispetto alla parte fissa 10a ed il dispositivo per il controllo 10 invia quindi un corrisponde segnale ai mezzi di controllo della trasmissione del veicolo.

Come sopra anticipato, la sequenza degli spostamenti successivi del pistone principale 7 e del pistone ausiliario 11 può essere regolata in base a scelte di carattere costruttivo, ad esempio modificando la rigidezza delle molle che costituiscono i mezzi elastici principali 8 ed i mezzi elastici ausiliari 12.

Durante la seconda parte della corsa di andata del pistone principale 7, prima o dopo che il pistone ausiliario 11 raggiunga la posizione di fine corsa di andata a seconda della configurazione utilizzata, la molla 8 viene compressa provocando lo scorrimento del primo elemento di collegamento 27a rispetto al secondo elemento di collegamento 27b.

Nel momento in cui cessa Fazione dell’operatore sui mezzi di comando 9 e questi ritornano verso la posizione di partenza, il pistone principale 7 inizia la sua corea di ritorno vero la posizione di riposo (corrispondente allo spostamento verso sinistra nelle figure in allegato).

Nella forma di realizzazione di figura 7, questa condizione di funzionamento corrisponde allo spostamento della valvola di distribuzione 26 nella seconda posizione sopra descritta, nella quale la terza semicamera 25 viene messa in comunicazione con la linea di scarico 24.

Durante tale corsa di ritorno la molla 8 si distende, provocando lo scorrimento del primo elemento di collegamento 27a sul secondo elemento di collegamento 27b in verso opposto a quello precedentemente descritto, fino al raggiungimento della distanza predefinita in corrispondenza della quale l’estremità 35 si impegna con il primo elemento di collegamento 27a ed i mezzi di collegamento meccanico 27a e 27b riprendono a muoversi in modo solidale.

Anche il pistone ausiliario 1 1 , per effetto della spinta dei mezzi elastici ausiliari 12, comincia la sua corsa di ritorno verso la posizione di riferimento.

Nelle forme di realizzazione rappresentate nelle figure 3 e 4, anche i mezzi elastici addizionali 34 intervengono durante la corsa di ritorno del pistone principale 7 spingendolo verso la posizione di riposo.

Durante la corsa di ritorno del pistone principale 7 il volume della semicamera di spinta 15 aumenta progressivamente, richiamando così il fluido di lavoro dal serbatoio S.

Il funzionamento dell’apparato 1 nel caso in cui sia provvisto anche del pistone intermedio 20, come rappresentato in figura 5, è pressoché analogo a quello sopra descritto.

Infatti, durante la prima parte della corsa del pistone principale 7, il pistone ausiliario 11 ed il pistone intermedio 20 si muovono anch’essi in modo sostanzialmente solidale al pistone principale stesso per effetto dei differenti precarichi dei relativi mezzi elastici 8a, 8b e 12 sopra descritti. La sequenza degli spostamenti dei pistoni 7, 11 e 20 conseguenti all’ulteriore azionamento dei mezzi di comando 9 può variare, come sopra descritto, a seconda delle tipologie costruttive dell’apparato 1.

La fase di ritorno del pistone principale 7 comporta lo spostamento del pistone intermedio 20 e del pistone ausiliario 11 in sequenza inversa a quella relativa alla fase di andata-si è in pratica constatato come il presente trovato raggiunga gli scopi proposti, ed in particolare si sottolinea che la presenza del pistone ausiliario operativamente collegato al pistone principale ed avente diametro inferiore rispetto a quest’ultimo consente di realizzare una lunga corsa dei mezzi di comando, controllando così in modo agevole la trazione nella prima fase della loro corsa, ed al contempo di avere una perdita di cilindrata contenuta, in modo tale da riuscire a controllare la fase di frenatura in modo preciso e senza eccessivi sforzi da parte dell’operatore.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1) Apparato (1) di controllo per veicoli, macchine operatrici o simili, comprendente: - almeno una linea di alimentazione (2) di un fluido di lavoro collegabile ad un serbatoio (S) di raccolta; - almeno una linea di mandata (3) del fluido di lavoro collegabile ad un impianto di frenatura o ad un’altra utenza; - almeno una pompa-freno (4) provvista di un corpo (5) di contenimento che definisce una camera (6) di scorrimento comunicante con detta linea di alimentazione (2) e con detta linea di mandata (3), di un pistone principale (7) alloggiato scorrevolmente all’ interno di detta camera (6) e mobile tra una posizione di riposo ed almeno una posizione di distribuzione nella quale è atto a distribuire almeno una parte del fluido di lavoro verso detta linea di mandata (3); - mezzi di comando (9) dello spostamento di detto pistone principale (7) azionabili da un operatore; - almeno un dispositivo per il controllo (10) della trasmissione del moto di un veicolo o di una macchina operatrice comprendente una parte fissa (IOa) ed una parte mobile (10b) atte a cooperare tra loro, dove detta parte mobile (10b) è atta a spostarsi per effetto dell’ azionamento di detti mezzi di comando (9); caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un pistone ausiliario (11) alloggiato almeno parzialmente in detta camera (6) e mobile tra una posizione di riferimento ed almeno una posizione di rilevazione e dal fatto che detto pistone ausiliario (11) è meccanicamente collegato a detta parte mobile (10b) per movimentarla rispetto a detta parte fissa (IOa) durante il suo spostamento tra detta posizione di riferimento e detta posizione di rilevazione, detto pistone ausiliario (11) spostandosi verso detta posizione di rilevazione per effetto dello spostamento di detto pistone principale (7) verso detta posizione di distribuzione.
2. 2) Apparato (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo per il controllo (10) è del tipo di un sensore atto ad emettere un segnale elettrico variabile in funzione della posizione di detta parte mobile (10b) rispetto a detta parte fissa (IOa).
3. 3) Apparato (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo per il controllo (10) è del tipo di una valvola atta a modificare le condizioni di trasmissione.
4. 4) Apparato (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto pistone ausiliario (11) è atto a spostarsi verso detta posizione di rilevazione per effetto dell’ aumento di pressione nella porzione di detta camera (6) interposta tra detto pistone principale (7) ed il pistone ausiliario stesso dovuto allo spostamento di detto pistone principale (7) verso detta posizione di distribuzione.
5. 5) Apparato (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di collegamento meccanico (27) di detto pistone ausiliario (11) a detto pistone principale (7).
6. 6) Apparato (1) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di collegamento meccanico (27) sono configurati in modo da solidarizzare detto pistone ausiliario (11) a detto pistone principale (7) almeno durante prima parte della corsa di quest’ultimo verso detta posizione di distribuzione.
7. 7) Apparato (1) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di collegamento meccanico (27) comprendono mezzi elastici principali (8) interposti tra detto pistone principale (7) e detto pistone ausiliario (11) e dal fatto di comprendere mezzi elastici ausiliari (12) atti a spingere detto pistone ausiliario (11) verso detta posizione di riferimento.
8. 8) Apparato (1) secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detti mezzi elastici principali (8) hanno un precarico iniziale maggiore o uguale del precarico di detti mezzi elastici ausiliari (12).
9. 9) Apparato (1) secondo una o più delle rivendicazioni da 5 a 8, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di collegamento meccanico (27) comprendono mezzi elastici addizionali (34) interposti tra detto pistone principale (7) e detto corpo (5) di contenimento ed atti a contrastare lo spostamento di detto pistone principale (7) verso detta posizione di distribuzione.
10. 10) Apparato (1) secondo una o più delle rivendicazioni da 5 a 9, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di collegamento meccanico (27) comprendono almeno un primo ed un secondo elemento di collegamento (27a, 27b) atti a cooperare rispettivamente con detto pistone principale (7) e con detto pistone ausiliario (12), detti mezzi elastici principali (8) essendo precompressi ed interposti tra detti elementi di collegamento (27a, 27b), e caratterizzato dal fatto che detti elementi di collegamento (27a, 27b) sono collegati tra loro in modo da impedire l’estensione di detti mezzi elastici principali (8) oltre ad una distanza predefinita.
11. 11) Apparato (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta camera (6) definisce almeno un primo tratto (6a) avente un primo diametro (Φι) e nel quale è alloggiato detto pistone principale (7) ed almeno un secondo tratto (6b) avente un secondo diametro (Φ2) minore di detto primo diametro (Φι) e nel quale è alloggiato detto pistone ausiliario (11), e dal fatto di comprendere primi mezzi di tenuta principali (13) interposti tra detto primo tratto (6a) e detto pistone principale (7) e mezzi di tenuta ausiliari (14) interposti tra detto secondo tratto (6b) e detto pistone ausiliario (11) in modo da definire in detta camera (6) almeno una semicamera di spinta (15) a tenuta interposta tra detti primi mezzi di tenuta principali (13) e detti mezzi di tenuta ausiliari (14).
12. 12) Apparato (1) secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detta camera (6) presenta almeno un terzo tratto (6c) avente un terzo diametro (Φ3) maggiore di detto primo diametro (Φι) e nei quale è alloggiato detto pistone principale (7) e dal fatto di comprendere secondi mezzi di tenuta principali (16) interposti tra detto terzo tratto (6c) e detto pistone principale (7), tra detti primi e detti secondi mezzi di tenuta principali (13, 16) essendo definita in detta camera (6) una ulteriore semicamera (17) adiacente a detta semicamera di spinta (15).
13. 13) Apparato (1) secondo Una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta pompa-freno comprende almeno un pistone intermedio (20) interposto tra detto pistone principale (7) e detto pistone ausiliario (11) e mezzi di tenuta intermedi (21) interposti tra detto pistone intermedio (20) e detto corpo (5) di contenimento in modo da suddividere detta semicamera di spinta (15) in una prima ed una seconda semicamera di spinta (15a, 15b) tra loro adiacenti, dal fatto che detti mezzi elastici principali (8) comprendono primi e secondi mezzi elastici principali (8a, 8b) interposti, rispettivamente, tra detto pistone principale (7) e detto pistone intermedio (20) e tra quest’ultimo e detto pistone ausiliario (11), il precarico iniziale di detti primi e secondi mezzi elastici principali (8a, 8b) essendo maggiore o uguale del precarico iniziale di detti mezzi elastici ausiliari (12), e dal fatto che detti mezzi di collegamento meccanico (27) comprendono almeno un terzo ed un quarto elemento di collegamento (27c, 27d) atti a cooperare con detto pistone intermedio (20) e collegati, rispettivamente, con detti primo e secondo elemento di collegamento (27a, 27b).
14. 14) Apparato (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di comando (9) sono meccanicamente collegati a detto pistone principale (7).
15. 15) Apparato (1) secondo una o più delle , rivendicazioni da 1 a 13, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di comando (9) sono collegati a detto pistone principale mediante mezzi meccanico-fluidodinamici (22) comprendenti almeno una ulteriore linea di alimentazione (23) ed almeno una linea di scarico (24) del fluido di lavoro, dal fatto che detto corpo (5) di contenimento ed uno di detti mezzi di tenuta principali (13, 16) definiscono in detta camera (6) almeno una terza semicamera (25) agente su detto pistone principale (7) e disposta da parte opposta di detta semicamera di spinta (15), detta terza semicamera (25) essendo collegabile ad almeno uno tra detta ulteriore linea di alimentazione (23) e detta linea di scarico (24), e dal fatto che detti mezzi fluidodinamici (22) comprendono almeno ima valvola di distribuzione (26) interposta tra detti mezzi di comando (9) e detto pistone principale (7) e mobile tra almeno una prima posizione, nella quale mette in comunicazione detta ulteriore linea di alimentazione (23) con detta terza semicamera (25) per consentire lo spostamento di detto pistone principale (7) verso detta almeno una posizione di distribuzione, ed almeno una seconda posizione, nella quale mette in comunicazione detta linea di scarico (24) con detta terza semicamera (25) per consentire il ritorno di detto pistone principale (7) verso detta posizione di riposo.