ITRE960107A1 - Dispositivo frenante ausiliario per veicoli pesanti - Google Patents

Description

DESCRIZIONE di una invenzione industriale avente per titolo: "DISPOSITIVO FRENANTE AUSILIARIO PER VEICOLI PESANTI"

D E S C R I Z I O N E

L'invenzione si riferisce ad un dispositivo Frenante ausiliario per veicoli pesanti sostanzialmente costituito da un gruppo moltiplicatore a pi? coppie di ingranaggi che viene accoppiato direttamente all'asse di trasmissione dei veicoli e che, sull'albero di uscita, si impegna con una pompa di circolazione la quale aspira olio da un serbatoio e lo riscarica nello stesso, in ciclo chiuso, attraverso una valvola di intercettazione che pu? essere regolata manualmente dal conduttore dei veicoIi stessi.

In aggiunta, sull'albero del pignone d'uscita deI moltiplicatore ? possibile applicare un freno auisil ario a disco, a bagno d'olio, comandabile mediante la stessa valvola di intercettazione, e utiIizzabile per frenate rapide d'emergenza e come freno di servizio.

E' noto che uno dei problemi pi? delicati ed importanti, relativi ai veicoli di trasporto pesanti, riguarda specificatamente gli impianti di frenatura. ln particolare la progettazipne, la configurazione, il dimensionamento generale di tali impianti, oltre a tenere in considerazione i parametri relativi alle caratteristiche intrinseche dei mezzi ed alle valutazioni medio-standard di impiego dei mezzi, devono essere, in qualche modo e in maniera il pi? verosimile possibile, tenute in considerazione anche condizioni particolarmente critiche nelle quali i mezzi, per qualsiasi improvviso ostacolo od accidente imprevisto, possono e debbono essere arrestati o rallentati nel pi? breve tempo e spazio possibile, a prescindere dalla loro velocit? e dalla loro massa.ln altre occasioni, ad esempio su percorsi con discesce molto ripide e in presenza di pieno carico, sia necessario ridurre notevolmente la velocit? per consentire manovre di guida pi? sicure.

E' evidente che tali gravose condizioni, pur essendo valutate in fase di progettazione, possono a volte risultare ancor maggiori di quelle quantificabili in via teorica.

Scopo del presente trovato ? quello di ovviare, o quanto meno di ridurre sensibilmente gli effetti dei suddetti possibili inconvenienti.

L'invenzione, quale essa caratterizzata dalle rivendicazioni, risolve il problema per mezzo di un dispositivo frenante ausillaro per veicoli pesanti, mediante il quale si ottengono i seguenti risultati: il dispositivo ? direttamente accoppfat? all'albero di trasmissione dei veicoli, la suti configurazione ? a pi? coppie di ingranaggi con rapporti di moltiplicazione e di accoppiamento con una pompa che, in condizioni di marcia normale, aspira e scarica in circuito chiuso dell'olio da un serbatoio;nelle condizioni normali il dispositivo assorbe la sola energia necessaria al suo funzionamento a vuoto; sul condotto di scarico ? appiicata una valvola a pi? vie di strozzamento e/o di deviazione del fluido; all'albero condotto di comando della pompa ? abbinato almeno un freno a disco a bagno d'olio, di ausilio per interventi rapidi in abbinamento o in sostituzione del sistema frenante principale.

l vantaggi conseguiti mediante il presente trovato, a prescindere dal modesto assorbimento di potenza durante il ricircolo dell'olio nelle condizioni normali di marcia dei veicoli, consistono essenzialmente nel fatto che con una semplice azione di strozzamento del condotto di scarico dell'olio, operabile direttamente dai conduttori degli stessi veicoli durante la guida, si produce una contropressione a monte della catena cinematica degli ingranaggi che genera un effetto frenante direttamentesull'albero di trasmissione; l'effetto frenante suddetto va a sostituire il ben noto freno motore e a sommarsi all'effetto prodotto dalle decelerazioni operate sui motori ed eventualmente a quello prodotto dal circuito frenante principale.

Altro vantaggio deriva dal fatto che la presenza di almeno un freno ausiliario a disco a bagno d'olio sull'albero condotto di comando della pompa ? vantaggioso sia per produrre effetti frenanti di ausilio agli interventi rapidi e/o d'emergenza del sistema frenante principale,sia per consentire una alternativa d'uso di tale freno in sostituzione di quello di servizio in condizioni particolari di impiego dei veicoli, quali ad esempio gli autobus cittadini che operano su percorsi brevi con frequenti fermate, dove le frenate devono essere progressive e non violente e dove il consumo delle tradizionali pastiglie dei freni produce una troppo elevata concentrazione di sostanze inquinanti indesiderate.

L'invenzione viene descritta nel seguito secondo alcune forme reaiizzative date a solo scopo esempiificativo e non limitativo, con riferimento agli allegati disegni, in cui:

la fig.1 rappresenta una vista schematica di insieme di un primo dispositivo frenante ausiliario,

la fig.2 rappresenta una corrispondente vista schematica di insieme di un secondo dispositivo frenante ausiliario,e

la fig.3 rappresenta un terzo esempio di dispositivo frenante ausi!iario.

Le figure si riferiscono a dispositivi frenanti ausiliari per veicoli pesanti, in cui un albero di trasmissione (l) viene interrotto in una sua parte intermedia, ad esempio in una zona intermedia tra l'uscita del cambio motore e l'accopplamento col gruppo differenziale, tradizionali, e in tale interruzione viene inserito un albero intermedio (2) sul quale ? impegnato un primo ingranaggio (3). L'unione tra i tronchi interrotti dell'albero di trasmissione (1) e l'albero intermedio (2) ? realizzato mediante flangiatura (4), o mezzi corrispondenti. L'ingranaggio (3) ? il primo di una serie di coppie di ingranaggi di moltiplicazione (5) costituenti un gruppo moltiplicatore (6). Nelle figure sono sostanzialmente rappresentate due coppie moltiplicatrici (5), tale numero non ? comunque limitativo; esso infatti pu? variare in funzione della moltiplicazione necessaria utile allo scopo, in funzione della velocit? massima dei veicoli e della loro massa a pieno carico. Sull'albero di uscita (7) del gruppo moltiplicatore viene impegnata una pompa (8) che aspira olio da un serbatoio (9), attraverso una tubazione (10), e lo riscarica nello stesso serbatoio attraverso una seconda tubazione (11) sulla quale ? innestata una valvola di intercettazione (12). La suddetta valvola (12) ? azionabile a distanza (20) dai conducenti dei veicoli direttamente dalla cabina di guida. ln condizioni di mareia negolare,l'albero di trasmissione (1)/ oltre a trasmettere il moto del motore al differenziale, trascina anche il gruppo moltipplcatore (6) e la pompa (8) ad esso accoppiata, la quale fa semplicemente circolare l'olio in circuito chiuso dal serbatoio (9) al serbatoio stesso attraverso le tubazioni (10) (11) e la valvola (12) completamente aperta? La potenza assorbita dal dispositivo ausiliario completo durante la marcia normale ? ragionevolmente bassa e non penaiizzante per i veicoli.

ln condizioni particolari, ad esempio durante la marcia in discesa a pieno carico quando ? sostanzialmente necessario mantenere il pi? possibile frenato il veicolo tramite il freno motore e l'impianto frenante di servizio, il conducente pu? operare sulla valvola (12) strozzandone la luce di passaggio. Cosi facendo l'effetto pompante della pompa (8) trova una forte resistenza sulla conduttura (11) e sulla valvola (12) con generazione di una contropressione che si oppone all'azione rotante della pompa stessa e, di conseguenza, sul treno di ingranaggi (5), fino all'albero di trasmissione (1), attraverso l'ingranaggio (3) e l'albero intermedio (2) sul quale detto ingranaggio ? impegnato.Di conseguenza, ad ogni strozzatura della luce di passaggio e scarico della valvola (12) corrisponde un proporzionale effetto frenante sull'albero di trasmissione (1) che va a sostituire il ben noto freno motore e a sommarsi all'effetto prodotto dalle decelerazioni operate sui motori ed eventualmente e quello prodotto dal circuito frenante principale.

La maggiore o minore strozzatura ? funzione delle necessit? frenanti , con un massimo corrispondente alla chiusura totale della valvola.

ln alternativa alla soluzione sopra descritta, sull'albero di uscita (7) del gruppo moltiplicatore (6), oltre alla pompa (8) pu? essere reaiizzato almeno un disco freno integrale (13) a bagno d'olio, sul quale sono impegnabili dei pistoncini idraulici (14) il cui azionamento ? derivato dalla pompa stessa.

ln figura 2 ? rappresentatato il dispositivo secondo il suo concetto funzionale schematico. Al posto della valvola di intercettazione (12) ? appiicata un gruppo valvola o una valvola a pi? vie (15) anch'essa azionabile a distanza (20) dal conducente di veicoli, in cabina di guida.

ln condizioni di marcia regolare, il gruppo valvola o la valvola (15) ? totalmente aperta, nella posizion? (a), e l'olio aspirato dal serbatoio (9) viene riscaricato in esso, come gi? descritto in precedenza.

Col cassetto della valvola posto in allineamento alla tubazione (11) con la strozzatura (b), |'azione frenante avviene nello stesso identico nodo gi? descritto, fino ad ottenere la totale chiusura della valvola stessa quando l'allineamento della tubazione (11) corrisponde alla posizione (c). Nel caso invece di allineamento tra tubazione (11) e posizione (d), il flusso di olio pompato viene deviato sulle condutture (16) ed inviato ai pistoncini idraulici (14) i quali, sospinti verso l'esterno, entrano in relazione di impegno a strisciamento su almeno un disco frenante a bagno d'olio (13)/ provocando su di esso una decisa azione frenante.

Come nel caso precedente, tale azione frenante agisce sul treno di ingranaggi (5), sull'ingranaggio (3), sull'albero intermedio (2) e sull'albero di trasmissione (1).

Per l'immediatezza dell'intervento dei pistoncini (14) su almeno un disco (13), all'atto del posizionamento della valvola (15) sul deviatore (d), questa azione frenante ? molto efficace per interventi d'emergenza.

ln una terza possibile soluzione, figura 3, adatta per particolari esigenze quali ad esempio quelle relative agli autobus per servizi urbani, dove le frenate sono frequentissime sia a causa del traffico sia a causa delle fermate obbligatorie di linea, e dove le partenze e gli arresti devono essere il pi? possibile progressivi,senza scuotimenti e non sono previste grosse masse come nei veicoli da trasporto, la valvola di azionamento (17) pu? essere a due vie: la prima (a) che lascia il libero flusso d'olio, dal serbatoio al serbatoio senza azione frenante, e la seconda (d) che invia l'olio ai pistoneini (14) agenti su almeno un disco frenante a bagno d'olio (13).Tale soluzione consente al conducente dei veicoli di utilizzare sempre iI-dispositivo frenante, oggetto del presente trovato, come freno di servizio ed utilizzare invece quello standard di servizio come ausiliario d'emergenza, ottenendo manovre frenanti pi? progressive e regolari e contribuendo alla riduzione dell'inquinamento atmosferico cittadino grazie al non consumo delle tradizionali pastiglie dei freni.

Mentre la presente invenzione ? stata descritta ed illustrata con riferimento a configurazioni puramente schematiche, secondo i principi funzionali fondamentali, risulter? evidente agli esperti del ramo che modifiche alla struttura generale del moltiplicatore, ai mezzi di collegamento delle parti, ai tipi di pompa adottabili, alla configurazione del freno a disco a bagno d'olio, alla struttura della o delle valvole di azionamento, ai particolari e agli orientamenti in genere potranno essere apportate, senza per questo uscire dal suo ambito e scopo.

Claims (1)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1) Dispositivo frenante ausiliario per veicoli pesanti, caratterizzato dal fatto che un gruppo moltiplicatore di giri (6) comprende un albero ausiliario (2), con ingranaggio integrale (3), che si impegna coassialmente in una zona intermedia di un albero di trasmissione (1), tra gruppo motore-cambio e gruppo differenziale, e comprende una serie di coppie moltiplicatrici (5), accoppiate a detto ingranaggio (3), le quali, all'albero di uscita (7), si impegnano in trasmissione di moto, con una pompa di circolazione (8) che aspira olio da un serbatoio (9) e lo scarica ancora allo stesso serbatoio attraverso almeno una valvola di intercettazione e strozzamento e/o deviatrice (12) (15) (17); detto albero di uscita (7) di detto moltiplicatore comprendendo, oppure non comprendendo, almeno un disco-freno a bagno d'olio (13) accoppiato con una pluralita di pistoncini idraulici (14) alimentati dalla suddetta pompa olio (8) attraverso una di dette valvole intercettatrici e/o deviatrici (15) (17)? 2) Dispositivo frenante secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'albero ausiliario (2) ? flangiato all'estremit? (4) in una zona intermedia in due tronconi coassiali (1) e che, unitamente ad essi costituisce un unico, continuo, integrale albero trasmiss ione. 3) Dispositivo frenante secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratteriz/zato dal fatto che sull'albero ausiliario (2), facente parte integrante con l'albero di trasmissione (1), si impegna integralmente un ingranaggio (3) il quale si accoppia ad un primo pignone, costituendo una di pi? coppie molti?licatrici (5); il numero di dette coppie essendo funzione della velocit? dei veicoli e della loro massa a pieno carico. Dispositivo frenante secondo le rivendicazioni 1,2 e 3, caratterizzato dal fatto di comprendere una valvola di intercettazione e strozzamento (12) appiicata sul condotto (11) di scarico della pompa di circolazione (8) al serbatoio (9); detta valvola essendo azionabile a distanza (20) dal conducente del veicolo seduto in cabina di guida. 5) Dispositivo frenante secondo le rivendicazioni 1,2 e 3, caratterizzato dal fatto che sul condotto (11) di scarico della pompa di circolazione olio (8) al serbatoio (9), ? applicata almeno una valvola (15), o pi? valvole, in cui sono previsti: un passaggio (a) di deflusso regolare dell'olio di scarico al serbatoio (9), un passaggio strozzabile (b) di deflusso dell'olio di scarico al serbatoio (9), un passaggio chiuso (c) di interdizione del deflusso dell'olio, ed un passaggio di deviazione (d) del flusso d'olio pompato ai pistoncini (14) di azionamento di almeno un freno a disco (13) a bagno d'olio, integrale all'asse di uscita (7) del gruppo moltiplicatore (6); detta o dette valvole (15) essendo azionabili a distanza (20) dal conducente del veicolo seduto in cabina di guida. 6) Dispositivo frenante secondo le rivendicazioni 1,2 e 3, caratterizzato dal fatto che sul condotto di scarico della pompa di circolazione olio (8) al serbatoio (9), ? appiicata una valvola a due vie (17) in cui sono presenti: un passaggio (a) di deflusso regolare dell'olio di scarico al serbatoio, un passaggio di deviazione (d) del flusso d'olio pompato ai pistoncini (14) di azionamento di almeno un freno a disco (13) a bagno d'olio, integrale all'asse di uscita (7) del gruppo moltiplicatore (6); detta valvola (17) essendo azionabile a distanza (20) dal conducente del veicolo seduto in cabina di guida. 7) Dispositivo frenante ausiliario per veicoli pesanti come descritto con la riserva espressa nell'ultimo periodo della parte descrittiva, come esempiificativamente il lustrato, secondo le rivendicazioni precedenti e per gli scopi specificati.