ITMO20110288A1 - Dispositivo per la frenatura di un rimorchio - Google Patents

Description

“DISPOSITIVO PER LA FRENATURA DI UN RIMORCHIO†.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo per la frenatura di un rimorchio.

È noto che nel caso di un rimorchio trainato da una tratrice i loro impianti di frenatura sono operativamente collegati in modo tale che la frenatura della tratrice azionata dall’operatore provochi anche la frenatura del rimorchio trainato.

L’impianto di frenatura del rimorchio à ̈ quindi pilotato dall’ impianto di frenatura della trattrice allo scopo di sincronizzare le forze frenanti agenti sugli stessi.

Più particolarmente, le tratrici di tipo noto comprendono una valvola di frenatura, provvista di un relativo corpo valvolare all’ interno del quale à ̈ alloggiato scorrevolmente un pistone di frenatura pilotato dall’impianto di frenatura della trattrice stessa ed atto ad inviare un fluido in pressione nell’impianto di frenatura del rimorchio.

Più in particolare, il corpo valvolare comprende una camera di frenatura all’ interno della quale à ̈ inserito il pistone di frenatura e comprende una camera di pilotaggio, comunicante con l’impianto di frenatura della trattrice, all’ interno della quale à ̈ inserito scorrevolmente un pistone di pilotaggio. Per effetto dell’aumento di pressione nella camera di pilotaggio, il pistone di pilotaggio si sposta verso quello di frenatura per provocarne lo spostamento. Per spostare il pistone di frenatura dalla sua configurazione di riposo, il pistone di pilotaggio deve comprimere anche una o più molle di richiamo che agiscono sul pistone di frenatura stesso per regolare la pressione di frenatura.

Ne consegue, quindi, che nel momento in cui l’operatore aziona il pedale del freno della trattrice interviene sulle ruote della stessa e, mediante la valvola di frenatura, sull’ impianto di frenatura del rimorchio.

I dispositivi di frenatura di un rimorchio di tipo noto presentano alcuni inconvenienti.

È noto, infatti, come visibile dal diagramma rappresentato in figura 14 e relativo all’andamento della pressione nell’impianto di frenatura del rimorchio in funzione di quella presente nell’impianto di frenatura della relativa trattrice, che la pressione nel rimorchio cresce con un certo ritardo rispetto a quella della trattrice.

Tale ritardo à ̈ dovuto in particolare alla forza necessaria per l’attivazione dei freni del rimorchio, ovvero alla forza necessaria per lo spostamento del pistone di frenatura e quindi per vincere la resistenza delle molle che agiscono su di esso oltre che gli attriti interni.

II differente comportamento della trattrice e del rimorchio à ̈ inoltre accentuato dal fatto che, nel momento in cui l’operatore solleva il piede dal pedale dell’acceleratore della trattrice, si ha una decelerazione della trattrice stessa sensibilmente maggiore a quella del rimorchio, che quindi svolge un’azione di spinta sulla trattrice.

A causa di tale ritardo nell’attivazione dei freni del rimorchio può accadere che, nel caso in cui i freni della trattrice siano attivati con una forza di bassa intensità, il rimorchio non freni o freni troppo debolmente.

Per risolvere questo inconveniente, generalmente vengono impiegati dei pistoni di frenatura dotati di grandi diametri, in modo tale da avere una risposta pronta dell’impianto di frenatura del rimorchio, i quali però al contempo danno luogo a frenate brusche nel caso di pressioni di frenatura di media intensità.

In altri casi, ad esempio quando si utilizzano rimorchi leggeri, può accadere che la forza di frenatura sul rimorchio risulti troppo intensa e repentina. Il compito principale della presente invenzione à ̈ quello di escogitare un dispositivo di frenatura di rimorchi che consenta di ottenere una pronta risposta dei freni del rimorchio a seguito della frenatura della relativa trattrice.

All’ interno di questo compito, uno scopo del presente trovato à ̈ quello di ottimizzare la relazione tra la pressione di frenatura della trattrice e quella del rimorchio, sia ad alti che a bassi tassi di frenatura, in modo tale da evitare uno sbilanciamento dei regimi di frenatura e, quindi, una scorretta distribuzione delle forze in gioco.

Uno scopo del presente trovato à ̈ quello di consentire una pronta risposta dei freni del rimorchio e, al contempo, una graduale frenatura dello stesso. Un altro scopo ancora del trovato à ̈ quello di raggiungere il compito e gli scopi sopra esposti senza l’ausilio diretto di dispositivi elettronici, in modo tale da contenere il costo del dispositivo di frenatura stesso.

Altro scopo del presente trovato à ̈ quello di escogitare un dispositivo di frenatura di un rimorchio che consenta di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota nell’ ambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed efficace impiego e dal costo contenuto.

Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dal presente dispositivo di frenatura di un rimorchio, comprendente:

una valvola di frenatura collegabile all’ impianto di frenatura di un rimorchio e provvista

di un corpo di contenimento internamente cavo che presenta almeno una luce di mandata di un fluido di lavoro, almeno una luce di scarico del fluido di lavoro, almeno una luce di frenatura collegabile con rimpianto di frenatura del rimorchio e almeno una bocca di pilotaggio collegabile all’impianto di frenatura del veicolo di traino, dove all’interno di detto corpo sono alloggiati scorrevolmente

almeno un pistone di frenatura, mobile tra una configurazione di riposo ed almeno una configurazione di frenatura nella quale à ̈ spostato rispetto alla configurazione di riposo per inviare fluido di lavoro nell’impianto di frenatura del rimorchio, essendo previsti mezzi elastici principali agenti su detto pistone di frenatura;

ed un pistone di pilotaggio mobile, per effetto della pressione presente nell’ impianto di frenatura del veicolo, tra una configurazione di riposo ed una configurazione di pilotaggio nella quale à ̈ spostato verso detto pistone di frenatura per spingerlo verso una configurazione di frenatura;

caratterizzato dal fatto che detto pistone di pilotaggio presenta almeno una prima ed una seconda porzione aventi rispettive aree di spinta e mobili l’una rispeto all’altra per esercitare forze di intensità differenti su deto pistone di frenatura.

Altre carateristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un dispositivo per la frenatura di un rimorchio, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:

la figura 1 Ã ̈ una vista in sezione di un dispositivo di frenatura secondo il trovato, in una prima forma di realizzazione e in configurazione di riposo; la figura 2 Ã ̈ una vista in sezione del dispositivo di figura 1 in configurazione di inizio frenatura;

la figura 3 Ã ̈ una vista in sezione del dispositivo di figura 1 con la prima porzione del pistone di pilotaggio in configurazione di fine corsa;

la figura 4 Ã ̈ una vista in sezione del dispositivo di figura 1 in configurazione di massima pressione esercitata dal pistone di pilotaggio sul pistone di frenatura;

la figura 5 Ã ̈ una vista in sezione di un dispositivo di frenatura secondo il trovato, in una seconda forma di realizzazione e in configurazione di riposo;

la figura 6 Ã ̈ una vista in sezione del dispositivo di figura 5 in configurazione di inizio frenatura;

la figura 7 Ã ̈ una vista in sezione del dispositivo di figura 5 con la prima porzione del pistone di pilotaggio in configurazione di fine corsa;

la figura 8 Ã ̈ una vista in sezione del dispositivo di figura 5 in configurazione di massima pressione esercitata dal pistone di pilotaggio sul pistone di frenatura;

la figura 9 Ã ̈ una vista in sezione di un dispositivo di frenatura secondo il trovato, in una terza forma di realizzazione e in configurazione di riposo; la figura 10 Ã ̈ una vista in sezione del dispositivo di figura 9 in configurazione di inizio frenatura;

la figura 11 Ã ̈ una vista in sezione del dispositivo di figura 9 con la prima porzione del pistone di pilotaggio in configurazione di fine corsa;

la figura 12 Ã ̈ una vista in sezione del dispositivo di figura 9 in configurazione di massima pressione esercitata dal pistone di pilotaggio sul pistone di frenatura;

la figura 13 Ã ̈ una vista completa in sezione del dispositivo di frenatura secondo il trovato nella terza forma di realizzazione ed in configurazione di riposo;

la figura 14 à ̈ un diagramma che mostra l andamento della pressione nell’impianto di frenatura del rimorchio in funzione della pressione nell’impianto di frenatura della trattrice nei dispositivo di tipo noto;

la figura 15 à ̈ un diagramma che mostra l’andamento della pressione nell’ impianto di frenatura del rimorchio in funzione della pressione nell’impianto di frenatura della trattrice nella prima forma di realizzazione del dispositivo secondo il trovato;

la figura 16 à ̈ un diagramma che mostra l’andamento della pressione nell’impianto di frenatura del rimorchio in funzione della pressione nell’impianto di frenatura della trattrice nella seconda e nella terza forma di realizzazione del dispositivo secondo il trovato.

Con particolare riferimento a tali figure, si à ̈ indicato globalmente con il numero di riferimento 1 un dispositivo per la frenatura di un rimorchio. D dispositivo 1 comprende almeno una valvola 20 di frenatura collegabile allimpianto di frenatura di un rimorchio. La valvola 20 à ̈ preferibilmente di tipo oleodinamico.

La valvola 20 comprende almeno un corpo 2a,2b internamente cavo che presenta almeno una luce di mandata 3 a del fluido di lavoro collegabile ad una pompa di alimentazione, almeno una luce di scarico 3b, almeno una luce di frenatura 3c collegabile all’impianto di frenatura del rimorchio e almeno ima bocca di pilotaggio 6a collegabile all’impianto di frenatura del veicolo di traino.

All’ interno del corpo 2 sono alloggiati scorrevolmente almeno un pistone di frenatura 4 ed almeno un pistone di pilotaggio 7a,7b.

Il pistone di frenatura 4 à ̈ mobile tra una configurazione di riposo ed almeno una configurazione di frenatura nella quale à ̈ spostato verso la luce di frenatura 3c rispetto alla configurazione di riposo per inviare fluido di lavoro nell’impianto di frenatura del rimorchio. Il pistone di frenatura 4 à ̈ quindi mobile tra due posizioni di fine corsa, che corrispondono alla configurazione di riposo ed alla configurazione di frenatura finale, nella quale à ̈ disposto alla massima distanza dalla configurazione di riposo, passando attraverso una pluralità di configurazioni di frenatura intermedie. Il pistone di frenatura presenta un diametro di reazione, identificato in figura 13 con il simbolo ΦR, comunicante con la luce di frenatura 3c e sul quale agisce la pressione presente nell’impianto di frenatura del rimorchio. All’interno del corpo 2a,2b sono presenti anche mezzi elastici principali 5 associati al pistone di frenatura 4. I mezzi elastici principali 5 sono interposti tra il pistone di pilotaggio 7a,7b ed il pistone di frenatura 4 e sono atti ad esercitare una forza sul pistone di frenatura 4, da parte opposta del diametro di reazione ΦR, per regolare la pressione di frenatura secondo modalità note al tecnico del settore. Più particolarmente, all’ interno del corpo 2a,2b à ̈ disposto un elemento a bicchiere 23 calzato sui mezzi elastici principali 5 ed atto a cooperare con loro durante il funzionamento della valvola 20 per esercitare una forza sul pistone di frenatura 4. L’elemento a bicchiere 23 à ̈ atto a trasferire lo spostamento del pistone di pilotaggio 7a,7b ai mezzi elastici principali 5.

pistone di pilotaggio 7a,7b à ̈ a sua volta mobile tra una configurazione di riposo ed una configurazione di pilotaggio nella quale à ̈ spostato verso il pistone di frenatura 4 rispetto alla configurazione di riposo per spingere il pistone di frenatura stesso dalla relativa configurazione di riposo verso una configurazione di frenatura. Nella configurazione di pilotaggio, il pistone di pilotaggio 7a,7b interagisce con il pistone di frenatura 4, ovvero agisce su quest’ultimo o direttamente o mediante elementi intermedi, quali i mezzi elastici principali 5.

Durante il funzionamento della valvola 20, quindi, lo spostamento del pistone di pilotaggio 7a,7b dalla configurazione di riposo verso una configurazione di pilotaggio comporta l’esercizio, attraverso i mezzi elastici principali 5, di una forza sul pistone di frenatura 4 che ne provoca lo spostamento dalla rispettiva configurazione di riposo verso una configurazione di frenatura (verso sinistra nelle figure). A seguito di tale spostamento, la luce di frenatura 3c, che nella configurazione di riposo del pistone di frenatura 4 era in comunicazione con la luce di scarico 3b, viene ora messa in comunicazione con la luce di mandata 3a provocando così la pressurizzazione dell’impianto di frenatura del rimorchio. La pressione nell’ impianto di frenatura del rimorchio comunicante con la luce di frenatura 3c, e quindi anche la pressione che agisce sul diametro di reazione ΦR, aumenta progressivamente fino ad eguagliare la forza esercitata dai mezzi elastici principali 5 sul pistone di frenatura 4, provocando così lo spostamento di quest’ultimo in direzione opposta alla precedente, in modo da chiudere il collegamento tra la luce di frenatura 3c e la luce di mandata 3a. Il pistone di frenatura 4 si trova quindi in una configurazione di equilibrio alla quale corrisponde una pressione di frenatura sostanzialmente costante e che può essere alterata da una variazione della forza esercitata dal pistone di pilotaggio 7a,7b sul pistone di frenatura stesso a seguito della quale quest’ultimo modifica la sua posizione fino a raggiungere una nuova posizione di equilibrio. Durante il funzionamento, il pistone di frenatura 4 mantiene quindi sostanzialmente la medesima posizione mentre varia la forza esercitata su di esso mediante i mezzi elastici principali 5 e, di conseguenza, la pressione di frenatura presente nella luce di frenatura 3c.

Il pistone di pilotaggio 7a,7b à ̈ anch’esso mobile tra due posizioni di fine corsa, che corrispondono alla configurazione di riposo, nella quale à ̈ disposto in corrispondenza della bocca di pilotaggio 6a, ed alla configurazione di pilotaggio finale, nella quale si trova alla massima distanza dalla bocca di pilotaggio 6a, passando attraverso una pluralità di configurazioni di pilotaggio intermedie.

Opportunamente, all’ interno del corpo 2a,2b sono previsti primi mezzi di tenuta 9a atti ad isolare le luci 3a, 3b, 3c dalla bocca di pilotaggio 6a. Più in particolare, i primi mezzi di tenuta 9a sono interposti tra il pistone di pilotaggio 7a,7b ed il corpo 2a,2b in modo da definire all’ interno del corpo 2a,2b una camera di frenatura 3 ed una camera di pilotaggio 6 tra loro isolate. In particolare, la zona della camera 3 all’ interno della quale sono alloggiati i mezzi elastici principali 5 e l’elemento a bicchiere 23 à ̈ posta in comunicazione con la luce di scarico 3b e la pressione al suo interno à ̈ sostanzialmente pari alla pressione atmosferica. La camera di pilotaggio 6 à ̈ a sua volta posta in comunicazione con la bocca di pilotaggio 6a.

Il pistone di pilotaggio 7a,7b sporge almeno in parte all’intemo della camera di pilotaggio 6.

Il pistone di frenatura 4 si muove quindi all’intemo della camera di frenatura 3, mentre il pistone di frenatura 7a,7b si muove sia all’ interno della camera di frenatura 3 che della camera di pilotaggio 6.

Nelle forme di realizzazione rappresentate nelle figure, la camera di pilotaggio 6 presenta una parete di fondo 8 contro la quale si appoggia il pistone di pilotaggio 7a,7b nella sua configurazione di riposo, ed in prossimità della quale à ̈ definita la bocca di pilotaggio 6a.

Nella forma di realizzazione rappresentata nelle figure, il corpo 2a,2b comprende un corpo di frenatura 2a, atto a contenere il pistone di frenatura 4, ed un corpo di pilotaggio 2b, atto a contenere il pistone di pilotaggio 7a,7b almeno nella sua configurazione di riposo, tra loro distinti ad associati solidalmente. Tra il corpo di frenatura 2a ed il corpo di pilotaggio 2b sono interposti secondi mezzi di tenuta 9b.

Secondo il trovato, il pistone di pilotaggio 7a,7b comprende almeno una prima ed una seconda porzione 7a e 7b aventi rispettive aree di spinta e mobili l’una rispetto all’altra, lungo almeno un tratto della corsa del pistone di pilotaggio 7a,7b, per variare l intensità della forza agente sul pistone di frenatura 4.

Opportunamente, le porzioni 7a e 7b sono atte a muoversi entrambe, solidalmente o reciprocamente, per almeno un primo tratto della corsa del pistone di pilotaggio 7a,7b, durante il quale l’area utile complessiva sulla quale agisce la pressione presente nella camera di pilotaggio 6 corrisponde alla somma delle aree utili delle due porzioni 7a e 7b, e sono atte a muoversi reciprocamente l’una rispetto all’altra, una delle due essendo ferma, lungo un ulteriore tratto della corsa del pistone di pilotaggio 7a,7b, durante il quale l’area utile sulla quale agisce la pressione presente nella camera di pilotaggio 6 corrisponde all’area utile della porzione 7a,7b in movimento. Le porzioni 7a, 7b possono quindi presentare uguale o differente area utile.

Vantaggiosamente, la prima e la seconda porzione 7a, 7b sono associate scorrevolmente l’una rispetto all’ altra.

Preferibilmente, la prima e la seconda porzione 7a, 7b presentano, rispettivamente, un primo ed un secondo diametro Φ1e Φ2tra loro differenti ed affacciati alla bocca di pilotaggio 6a. La prima e la seconda porzione 7a e 7b definiscono quindi due relative aree di spinta affacciate alla bocca di pilotaggio 6a e aventi, rispettivamente, diametro esterno Φ1 e Φ2.

Con il termine “corsa del pistone di pilotaggio†si intende lo spostamento della prima porzione 7a e/o della seconda porzione 7b. Più in dettaglio, le configurazioni di fine corsa del pistone di pilotaggio 7a,7b corrispondono alle posizioni di fine corsa più estreme tra quelle della prima e della seconda porzione 7a e 7b.

Tra la prima e la seconda porzione 7a e 7b sono interposti terzi mezzi di tenuta 9c. Il volume interposto tra la prima apertura 6a ed il pistone di pilotaggio 7a,7b à ̈ quindi isolato dalla camera di frenatura 3.

Vantaggiosamente, la prima porzione 7a ha conformazione sostanzialmente toroidale e la seconda porzione 7b ha conformazione sostanzialmente cilindrica. Più in dettaglio, la seconda porzione 7b à ̈ inserita scorrevolmente all’ interno della prima porzione 7a ed il secondo diametro Φ2à ̈ minore del primo diametro Φ1.

La prima porzione 7a à ̈ quindi calzata coassialmente sulla seconda porzione 7b, la quale à ̈ libera di scorrere rispetto alla prima porzione stessa in entrambe le direzioni.

In una alternativa forma di realizzazione, non rappresentata nelle figure, la prima e la seconda porzione 7a e 7b sono disposte sostanzialmente parallelamente l’una all’ altra.

La corsa utile della prima porzione 7a à ̈ di lunghezza inferiore alla corsa utile della seconda porzione 7b, dove con il termine “corsa utile†si intende il tratto di corsa durante il quale le porzioni 7a e 7b trasmettono una forza al pistone di frenatura 4. Preferibilmente, la prima e la seconda porzione 7a e 7b assumono la medesima posizione nella configurazione di riposo, mentre presentano due differenti posizioni di fine corsa in allontanamento dalla bocca di pilotaggio 6a, dove si assume che la posizione di fine corsa della seconda porzione 7b corrisponde alla posizione di fine corsa del pistone di pilotaggio 7a,7b.

Più particolarmente, la prima porzione 7a presenta almeno una prima superficie di riscontro 10 atta ad appoggiarsi, durante la sua corsa verso il pistone di frenatura 4, contro una prima superficie di arresto 11a definita dal corpo di pilotaggio 2b. Più in dettaglio, la prima superficie di arresto 11a definisce un restringimento 6b in corrispondenza della camera di frenatura 3.

La prima superficie di arresto 11a definisce quindi la posizione di fine corsa della prima porzione 7a, mentre la seconda porzione 7b à ̈ atta ad attraversare il restringimento 6b per esercitare un’ulteriore azione di spinta sul pistone di frenatura 4. Più in dettaglio, la seconda porzione 7b à ̈ destinata a contattare l’elemento a bicchiere 23 nella sua corsa in allontanamento dalla bocca di pilotaggio 6a e la sua posizione di fine corsa in tale direzione corrisponde alla posizione di fine corsa dell’ elemento a bicchiere 23 verso la luce di frenatura 3c.

Come visibile nelle figure da 1 a 13, il primo diametro ed il secondo diametro Φ1 e Φ2sono, rispettivamente, maggiore e minore del diametro del restringimento 6b.

Il corpo 2a,2b definisce anche una seconda superficie di arresto 11b atta a delimitare sostanzialmente la configurazione di riposo del pistone di frenatura 4, definendone quindi la posizione di fine corsa. Più in dettaglio, l’elemento a bicchiere 23 si appoggia contro la seconda superficie di arresto 11b nella configurazione di riposto del pistone di frenatura 4.

Come visibile dalle figure, la prima superficie di arresto 1 la à ̈ interposta tra la seconda superficie di arresto 1 lb e la bocca di pilotaggio 6a.

Si descrivono ora di seguito nel dettaglio le tre forme di realizzazione rappresentate nelle figure da 1 a 13.

La prima forma di realizzazione del dispositivo 1 Ã ̈ rappresentata nelle figure da 1 a 4.

Vantaggiosamente, in questa prima forma di realizzazione, la prima superficie di riscontro 10 definita dalla prima porzione 7a à ̈ interposta tra le estremità della prima porzione stessa.

Opportunamente, la zona di estremità della prima porzione 7a rivolta dalla parte del pistone di frenatura 4 definisce una seconda superficie di riscontro 12 atta ad appoggiarsi contro il pistone di frenatura stesso passando attraverso il restringimento 6b nella sua corsa in allontanamento dalla bocca di pilotaggio 6a.

Più in dettaglio, nella particolare forma di realizzazione rappresentata nelle figure, la zona di estremità che definisce la seconda superficie di riscontro 12 presenta un terzo diametro Φ3minore del primo diametro Φ1 e maggiore del secondo diametro Φ2.

Nella prima forma di realizzazione, la prima e la seconda porzione 7a e 7b presentano sostanzialmente la medesima lunghezza assiale.

La seconda e la terza forma di realizzazione sono rappresentate, rispettivamente, nelle figure da 5 a 8 a da 9 a 13.

Vantaggiosamente, il dispositivo 1 relativo alla seconda ed alla terza forma di realizzazione comprende mezzi elastici di pilotaggio 13 associati ad almeno uno tra la prima e la seconda porzione 7a e 7b ed atti ad interagire con il pistone di frenatura 4 durante la corsa della prima e/o della seconda porzione stesse verso una configurazione di pilotaggio. I mezzi elastici di pilotaggio 13 sono quindi atti ad esercitare una forza aggiuntiva sul pistone di frenatura 4.

Preferibilmente, ma non esclusivamente, i mezzi elastici di pilotaggio 13 presentano una rigidezza inferiore a quella dei mezzi elastici principali 5. Opportunamente, i mezzi elastici di pilotaggio 13 sono interposti tra la prima e la seconda porzione 7a e 7b e presentano almeno un’estremità associata solidalmente alla prima porzione 7 a.

Più particolarmente, la prima porzione 7a presenta una rientranza anulare, definita in corrispondenza del suo diametro interno, atta ad alloggiare i mezzi elastici di pilotaggio 13, questi ultimi essendo costituiti, ad esempio, da una molla elicoidale calzata sulla seconda porzione 7b.

Come visibile nelle figure da 5 a 13, nella seconda e nella terza forma di realizzazione del dispositivo 1, la prima superficie di riscontro 10 corrisponde all’estremità della prima porzione 7a rivolta verso il pistone di frenatura 4 e la prima porzione stessa definisce anche una terza superficie di riscontro 14 interposta tra le sue zone di estremità. Più in dettaglio, i mezzi elastici di pilotaggio 13 presentano una prima estremità associata alla terza superficie di riscontro 14 ed una seconda estremità, contrapposta alla prima estremità, destinata ad interagire con il pistone di frenatura 4. Preferibilmente, alla seconda estremità dei mezzi elastici di pilotaggio 13 à ̈ associato almeno un elemento distanziatore 15 atto ad interagire con il pistone di frenatura 4 durante la corsa del pistone di pilotaggio 7a,7b verso una configurazione di pilotaggio. Più in dettaglio, l’elemento distanziatore 15 à ̈ atto a contattare il elemento a bicchiere 23 durante la corsa della prima porzione 7a dalla configurazione di riposo verno una configurazione di pilotaggio.

I mezzi elastici di pilotaggio 13 sono mobili tra una prima posizione, corrispondente alla configurazione che assumono quando non interagiscono con il pistone di frenatura 4, ed almeno una seconda posizione nella quale, con l’elemento distanziatore 15 in appoggio contro l’elemento a bicchiere 23, sono compressi rispetto alla prima posizione per effetto dello spostamento relativo della prima porzione 7a rispetto alla seconda porzione 7b verso il pistone di frenatura stesso.

La seconda e la terza forma di realizzazione del dispositivo 1 si differenziano tra loro per la differente configurazione che assumono i mezzi elastici di pilotaggio 13 nelle relative prime posizioni.

Più in dettaglio, nella seconda forma di realizzazione rappresentata nelle figure da 5 a 8, la seconda estremità dei mezzi elastici di pilotaggio 13 à ̈ libera e la configurazione assunta da questi ultimi nella relativa prima posizione corrisponde a quella di riposo.

Nella terza forma di realizzazione rappresentata nelle figure da 9 a 12 e 13, i mezzi elastici di pilotaggio 13 sono precompressi. In questa forma di realizzazione, quindi, i mezzi elastici di pilotaggio 13 sono precompressi nella loro prima posizione.

Più particolarmente, il dispositivo 1 comprende un elemento di riscontro 16, associato solidalmente alla prima porzione 7a e contrapposto alla terza superficie di riscontro 14, che à ̈ atto a cooperare con i mezzi elastici di pilotaggio 13 per definire la posizione iniziale della loro seconda estremità. Si descrive di seguito il funzionamento del dispositivo secondo il trovato nelle tre forme di realizzazione descritte.

In condizioni di normale andatura del veicolo di traino e del rimorchio, il pistone di frenatura 4 ed il pistone di pilotaggio 7a,7b si trovano nelle rispettive configurazioni di riposo.

Nel momento in cui l’operatore interviene sul pedale del freno del veicolo di traino, viene inviato fluido in pressione nell’ impianto di frenatura del veicolo di traino stesso e, di conseguenza, all’ interno del corpo di pilotaggio 2b della valvola 20.

Più particolarmente, tale fluido entra nella camera di pilotaggio 6 andando ad occupare il volume interposto tra il pistone di pilotaggio 7a,7b e la parete di fondo 8.

Nella prima forma di realizzazione rappresentata nelle figure da 1 a 4, la corsa del pistone di pilotaggio 7a,7b comprende almeno un primo tratto nel quale a seguito dell’aumento di pressione nella camera di pilotaggio 6, la prima e la seconda porzione 7a e 7b si spostano in modo solidale tra loro verso il pistone di frenatura 4 fino a quando la prima superficie di riscontro 10 si appoggia contro la prima superficie di arresto 11a.

Durante questo primo tratto, la seconda superficie di riscontro 12 e l’estremità della seconda porzione 7b attraversano il restringimento 6b e contattano l’elemento a bicchiere 23 spingendolo verso il pistone di frenatura 4 e provocando così la compressione dei mezzi elastici principali 5, che aumentano quindi la spinta esercitata sul pistone di frenatura stesso.

11 pistone di frenatura 4 si sposta di conseguenza verso destra nelle figure, mettendo in comunicazione la luce di frenatura 3c con la luce di mandata 3 a.

Durante tale primo tratto di corsa del pistone di pilotaggio 7a,7b, la pressione nellimpianto di frenatura del rimorchio collegato alla luce di frenatura 3c aumenta come rappresentato dalla linea 17 del diagramma di figura 15. La linea 17 mostra una crescita rapida della pressione nellimpianto di frenatura del rimorchio dovuta al fatto che durante il primo tratto della corsa del pistone di pilotaggio 7a,7b l’area sulla quale agisce la pressione del fluido di lavoro à ̈ quella relativa al primo diametro e, quindi, la maggiore area disponibile. Durante questo primo tratto di corsa, la pressione nell’impianto di frenatura aumenta rapidamente al crescere della pressione nella camera di pilotaggio 6 per effetto dell’elevato rapporto di pilotaggio, ovvero dell’elevato rapporto tra il diametro del pistone di pilotaggio 7a,7b che agisce sui mezzi elastici principali 5 (e che corrisponde in questo tratto a Φ1) ed il diametro di reazione ΦR.

Nel momento in cui la prima superficie di riscontro 10 contatta la prima superficie di arresto 11a la prima porzione 7a termina la sua corsa.

A questo punto, lo spostamento dell’elemento a bicchiere 23 si arresta, così come la crescita della pressione nell’impianto di frenatura del rimorchio, in quanto la riduzione della area utile complessiva del pistone di pilotaggio 7a,7b, che ora corrisponde a quella relativa al secondo diametro Φ2, non consente di comprimere ulteriormente i mezzi elastici principali 5.

Questa situazione di funzionamento à ̈ rappresentata dalla linea 18 del diagramma di figura 15.

La corsa del pistone di pilotaggio 7a,7b comprende, poi, un secondo tratto corrispondente alla sola corsa della seconda porzione 7b verso il pistone di frenatura 4, durante il quale la seconda porzione 7b scorre rispetto alla prima porzione 7a in allontanamento dalla bocca di pilotaggio 6a. La corsa della seconda porzione 7b riprende nel momento in cui la pressione nella camera di pilotaggio 6 à ̈ cresciuta a tal punto che la forza esercitata dalla seconda porzione stessa à ̈ sufficiente a comprimere ulteriormente i mezzi elastici principali 5. L’incremento di forza esercitata dai mezzi elastici principali 5 comporta il raggiungimento di una nuova posizione di equilibrio del pistone di pilotaggio 4, il quale inizialmente si sposta per aprire nuovamente il collegamento tra la luce di mandata 3a e la luce di frenatura 3c, provocando così un aumento della pressione nell'impianto di frenatura del rimorchio, per poi chiudere questa comunicazione una volta che la forza esercitata in direzione opposta tramite il diametro di reazione ΦReguaglia quella esercitata dai mezzi elastici principali 5.

Questa situazione di funzionamento à ̈ rappresentata dalla linea 19 del diagramma di figura 15. Come visibile, la linea 19 presenta un’inclinazione inferiore rispetto alla linea 17, indicando così, durante il secondo tratto sopraccitato, una crescita meno repentina della pressione nell’impianto di frenatura del rimorchio al crescere della pressione nella camera di pilotaggio 6 rispetto al primo tratto della coma del pistone di pilotaggio 7a,7b. Come detto, ciò à ̈ dovuto al fatto che la superficie di spinta del pistone di pilotaggio 7a,7b, e quindi il sopraccitato rapporto di pilotaggio, diminuisce tra il primo ed il secondo tratto della relativa corsa.

La corsa della seconda porzione 7b si arresta nel momento in cui il pistone di frenatura 4, e più particolarmente l’elemento a bicchiere 23, raggiunge la relativa posizione di fine corsa.

A questo punto, la pressione nell’impianto di frenatura de rimorchio rimane stabile al crescere della pressione nella camera di pilotaggio 6.

Si descrive ora il funzionamento della seconda e della terza forma di realizzazione del dispositivo 1 secondo il trovato.

Inizialmente, nella seconda e nella terza forma di realizzazione, a seguito del fluido di lavoro entrato nella camera di pilotaggio 6 e del relativo aumento di pressione, la prima e la seconda porzione 7a e 7b si spostano verso la configurazione di pilotaggio portando l estremità della seconda porzione 7b e l’elemento distanziatore 15 verso il pistone di frenatura 4. Più in dettaglio, la seconda porzione 7b e l’elemento distanziatore 15 sono atti a contattare l’elemento a bicchiere 23. Durante questa fase vi può essere movimento relativo tra la prima e la seconda porzione 7a e 7b dovuto all’ allineamento dell’estremità della seconda porzione 7b con l’estremità dell’elemento distanziatore 15.

Nella seconda forma di realizzazione, poiché la forza inizialmente esercitata dai mezzi elastici di pilotaggio 13 à ̈ sostanzialmente nulla, durante il primo tratto della corsa del pistone di pilotaggio 7a,7b si ha moto relativo tra la prima porzione 7a e la seconda porzione 7b. In particolare, la prima porzione 7a si muove rispetto alla seconda porzione 7b in modo da comprimere i mezzi elastici di pilotaggio 13 per incrementare progressivamente la forza che gli stessi esercitano sui mezzi elastici principali 5 mediante l’elemento distanziatore 15.

Nella terza forma di realizzazione, invece, durante il primo tratto di corsa del pistone di pilotaggio 7a,7b, essendo i mezzi elastici di pilotaggio 13 precompressi e quindi in grado di esercitare fin da subito una forza sui mezzi elastici principali 5, la prima porzione 7a e la seconda porzione 7b si muovo solidalmente tra loro fino a quando la forza esercitata dalla prima porzione 7a sui mezzi elastici di pilotaggio 13 supera la loro forza di compressione.

Durante questo primo tratto di corsa, rappresentato nel diagramma di figura 16 con la linea 21, la forza esercitata dal pistone di pilotaggio 7a,7b e dai mezzi elastici di pilotaggio 13 à ̈ tale da comprimere progressivamente i mezzi elastici principali 5 provocando l' aumento della pressione nell’impianto di frenatura del rimorchio.

Il primo tratto di corsa del pistone di pilotaggio 7a,7b termina nel momento in cui la prima superficie di riscontro 10 si appoggia contro la prima superficie di arresto 11a. In questa configurazione la forza esercitata dai mezzi elastici di pilotaggio 13 raggiunge la màssima intensità.

In questo momento inizia quindi un secondo tratto della corsa del pistone di pilotaggio 7a,7b durante il quale l’ulteriore compressione dei mezzi elastici principali 5 à ̈ dovuta al solo aumento della pressione nella camera di pilotaggio 6, che si traduce nello spostamento relativo della seconda porzione 7b in allontanamento dalla bocca di pilotaggio 6a.

Tale secondo tratto à ̈ rappresentato nel diagramma di figura 16 dalla linea 22 la quale, come visibile, presenta un’inclinazione minore rispetto alla linea 21 relativa al primo tratto sopraccitato. Anche in questo caso, la minore inclinazione della linea 22 indica che la pressione nell’impianto di frenatura del rimorchio cresce meno rapidamente all 'aumentare della pressione nella camera di pilotaggio 6 rispetto al primo tratto della corsa identificato dalla linea 21; ciò à ̈ dovuto al fatto che la superficie di spinta del pistone di pilotaggio 7a,7b corrisponde ora a quella della sola seconda porzione 7b, per cui il rapporto di pilotaggio à ̈ diminuito rispetto al primo tratto sopra descritto.

Nella seconda e nella terza forma di realizzazione, la presenza dei mezzi elastici di pilotaggio 13 consente di ottenere un incremento costante della pressione nellimpianto di frenatura del rimorchio al crescere della pressione di pilotaggio, senza che si verifichi quindi la situazione di stallo rappresentata dalla linea 18 del diagramma di figura 15 relativo alla prima soluzione sopra descritta.

Come visibile dal diagramma di figura 16, nel momento in cui il pistone di frenatura 4 raggiunge la posizione di fine corsa corrispondente alla configurazione di frenatura finale, la pressione all’ interno della camera di frenatura rimane stabile al crescere della pressione nella camera di pilotaggio 6.

Si à ̈ in pratica constatato come il trovato descritto raggiunga gli scopi proposti e in particolare si sottolinea il fatto che il dispositivo secondo il trovato, mediante l’impiego di un pistone di pilotaggio avente due diametri di spinta differenti, consente di ottenere una rapida risposta dell’impianto di frenatura del rimorchio all’attivazione dell’impianto di frenatura del veicolo di trazione e, al contempo, una modulazione graduale della forza frenante sul rimorchio stesso.

Più particolarmente, il primo diametro consente di ridurre il tempo di risposta dell’impianto di frenatura del rimorchio rispetto ai dispositivi noti, mentre la corsa ridotta della prima porzione e quella maggiore della seconda porzione di diametro più piccolo consente di ottenere una frenatura graduale.

Ancora, la presenza dei mezzi elastici di pilotaggio consente di ottenere un aumento costante e continuo della pressione di frenatura del rimorchio al crescere della pressione nella camera di pilotaggio.

Non ultimo, l’utilizzo di mezzi elastici di pilotaggio precompressi consente di limitare il volume di olio utilizzato per il pilotaggio.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo (1) di frenatura di un rimorchio, comprendente: una valvola (20) di frenatura collegabile all’impianto di frenatura di un rimorchio e provvista di un corpo (2a, 2b) di contenimento internamente cavo che presenta almeno una luce di mandata (3 a) di un fluido di lavoro, almeno una luce di scarico (3b) del fluido di lavoro, almeno una luce di frenatura (3c) collegabile con limpianto di frenatura del rimorchio e almeno una bocca di pilotaggio (6a) collegabile all’impianto di frenatura del veicolo di traino, dove all’ interno di detto corpo (2a, 2b) sono alloggiati scorrevolmente almeno un pistone di frenatura (4), mobile tra una configurazione di riposo ed almeno una configurazione di frenatura nella quale à ̈ spostato rispetto alla configurazione di riposo per inviare fluido di lavoro nell’impianto di frenatura del rimorchio, essendo previsti mezzi elastici principali (5) agenti su detto pistone di frenatura (4); ed un pistone di pilotaggio (7a, 7b) mobile, per effetto della pressione presente nell’impianto di frenatura del veicolo, tra una configurazione di riposo ed una configurazione di pilotaggio nella quale à ̈ spostato verso detto pistone di frenatura (4) per spingerlo verso una configurazione di frenatura (3c); caratterizzato dal fatto che detto pistone di pilotaggio (7a, 7b) presenta almeno una prima ed una seconda porzione (7a, 7b) aventi rispettive aree di spinta e mobili l’una rispetto all’altra per esercitare forze di intensità differenti su detto pistone di frenatura (4).
2. 2) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta prima e seconda porzione (7a, 7b) sono atte a muoversi entrambe lungo almeno un primo tratto della corsa di detto pistone di pilotaggio (7 a, 7b) dalla configurazione di riposo verso una configurazione di pilotaggio e sono atte a muoversi reciprocamente, una di esse essendo ferma, lungo almeno un secondo tratto di detta corsa del pistone di pilotaggio (7 a, 7b).
3. 3) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che dette prima e seconda porzione (7a, 7b) presentano, rispettivamente, un primo ed un secondo diametro (Φ1,Φ2) tra loro differenti.
4. 4) Dispositivo (1) secondo le rivendicazioni 2 e 3, caratterizzato dal fatto che detto seconda porzione (7b) à ̈ inserita scorrevolmente all’ interno di detta prima porzione (7a), detto secondo diametro (Φ2) essendo minore di detto primo diametro (Φ1).
5. 5) Dispositivo (1) secondo una o più delle rivendicazioni da 2 a 4, caratterizzato dal fatto che detta seconda porzione (7b) à ̈ mobile bidirezionalmente rispetto a detta prima porzione (7a).
6. 6) Dispositivo (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l’estensione della corsa utile di detta prima porzione (7a) à ̈ minore dell’estensione della corsa di detta seconda porzione (7b).
7. 7) Dispositivo (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta prima porzione (7a) presenta almeno una prima superficie di riscontro (10) atta ad appoggiarsi contro una prima superficie di arresto (11a) definita da detto corpo (2a, 2b), detta prima superficie di arresto (11a) delimitando la posizione di fine corsa della prima porzione stessa in allontanamento dalla bocca di pilotaggio (6a) ed essendo interposta tra quest’ ultima ed una seconda superficie di arresto (11b) definita da detto corpo (2a, 2b) per delimitare la configurazione di riposo di detto pistone di frenatura (4).
8. 8) Dispositivo (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta prima superficie di riscontro (10) à ̈ interposta tra le zone di estremità di detta prima porzione (7a) e che l estremità dì quest’ultima rivolta dalla parte di detto pistone di frenatura (4) definisce una seconda superficie di riscontro (12) atta ad appoggiarsi contro il pistone di frenatura stesso.
9. 9) Dispositivo (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti da 1 a 7, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi elastici di pilotaggio (13) associati a detto pistone di pilotaggio (7 a, 7b) ed atti ad interagire con detto pistone di frenatura (4) durante la corsa del pistone di pilotaggio stesso dalla configurazione di riposo verso una configurazione di pilotaggio, detti mezzi elastici di pilotaggio (13) essendo atti ad esercitare una forza aggiuntiva sul pistone di frenatura stesso.
10. 10) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detta prima porzione (7a) presenta almeno una terza superficie di riscontro (14) interposta tra le sue zone di estremità e dal fatto che detti mezzi elastici di pilotaggio (13) comprendono almeno una prima estremità disposta in appoggio contro detta terza superficie di riscontro (14) ed una seconda estremità destinata ad interagire con detto pistone di frenatura (4).
11. 11) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 9 o 10, caratterizzato dal fatto che detti mezzi elastici di pilotaggio (13) sono posizionati tra detta prima e detta seconda porzione (7a, 7b).
12. 12) Dispositivo (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti da 9 a 11, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un elemento distanziatore (15) associato a detta seconda estremità dei mezzi elastici di pilotaggio (13) ed atto ad interagire con detto pistone di frenatura (4) durante la corsa di detto pistone di pilotaggio (7a, 7b) dalla configurazione di riposo verso una configurazione di pilotaggio.
13. 13) Dispositivo (1) secondo una o più delle rivendicazioni da 9 a 12, caratterizzato dal fatto che detti mezzi elastici di pilotaggio (13) sono mobili tra una prima posizione, corrispondente alla configurazione che assumono quando non interagiscono con detto pistone di frenatura (4), ed almeno una seconda posizione nella quale, per effetto dell’interazione di detto elemento distanziatore (15) con detto pistone di frenatura (4), sono compressi rispetto a detta prima posizione per effetto dello spostamento di detta prima porzione (7a) rispetto a detta seconda porzione (7b) verso detto pistone di frenatura (4).
14. 14) Dispositivo (1) secondo una o più delle rivendicazioni da 9 a 13, caratterizzato dal fatto che detti mezzi elastici di pilotaggio (13) sono precompressi.
15. 15) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un elemento di riscontro (16) associato solidalmente a detta prima porzione (7 a) e contrapposto a detta terza superficie di riscontro (14), detto elemento di riscontro (16) essendo atto a cooperare con detti mezzi elastici di pilotaggio (13) per definire la posizione iniziale della loro seconda estremità.
16. 16) Dispositivo (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta valvola di frenatura (20) à ̈ di tipo oleodinamico.