ITRM990267A1 - Valvola di parcheggio e di manovra per rimorchi con un freno di stazionamento ad accumulo di energia a molla. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di Brevetto d’invenzione avente per titolo:

' 'VALVOLA DI PARCHEGGIO E DI MANOVRA PER RIMORCHI CON UN FRENO DI STAZIONAMENTO AD ACCUMULO DI ENERGIA A MOLLA''

L'invenzione concerne una valvola di parcheggio e di manovra secondo il preambolo della rivendicazione brevettuale 1.

Impianti di frenatura per rimorchi secondo lo stato della tecnica equipaggiati con un freno di stazionamento ad accumulo di energia a molla sono noti come impianti di frenatura standard generalmente di tipo complesso e quindi costoso. In genere viene impiegata una valvola di comando di freno di rimorchio a monte della quale è disposta una cosiddetta valvola di sbloccaggio combinata. La valvola di sbloccaggio combinata lavora con due pulsanti di azionamento e consente di svincolare, nel rimorchio sganciato e frenato, mediante spinta di entrambi i pulsanti, i cilindri combinati che uniscono i cilindri a membrana/molle ad accumulo di energia del freno di esercizio e del freno di stazionamento e di muovere, in questo modo, il veicolo non frenato. In seguito a successiva estrazione di entrambi i pulsanti di azionamento, i cilindri a membrana/molle ad accumulo di energia dei cilindri combinati vengono nuovamente aerati e rispettivamente disaerati in modo che il veicolo si arresti. Se il rimorchio, dopo l'aggancio alla motrice, viene approvvigionato di aria compressa, allora la valvola di sbloccaggio per i cilindri a membrana, cioè di uno dei pulsanti di comando, ritorna automaticamente nella posizione svicolata. La valvola di comando per le molle ad accumulo di energia, cioè per il freno di stazionamento ad accumulo di energia a molla, deve essere azionata, invece, sempre a mano. Oltre alla valvola di sbloccaggio combinata e alla valvola del freno del rimorchio collocata a valle, costituita in modo da risultare separata dalla valvola di sbloccaggio, è prevista una valvola di commutazione e rispettivamente a due vie separata che impedisce un carico del freno meccanico mediante addizione di forze della parte di freno di esercizio e della parte dì freno ad accumulo di energia a molla al freno.

Partendo da ciò, l'invenzione di prefigge il compito di semplificare la struttura di impianti di frenatura di rimorchi equipaggiati con un freno di stazionamento ad accumulo di energia a molla e quindi di realizzarla a costi più vantaggiosi. In linea di principio si deve aumentare anche la facilità di uso di tali impianti di frenatura per l'aggancio e lo sgancio e rispettivamente la manovra del rimorchio.

In una valvola di parcheggio e di manovra secondo la presente invenzione, all'interno dell'unità di comando è previsto un cursore equipaggiato con un pulsante di azionamento, il quale, sulla sua lunghezza d'ingombro, porta elementi di tenuta sotto forma di anelli torici. Questi agiscono in funzione della posizione del cursore rispetto a fori disposti nell'unità di comando nonché rispetto a fori disposti nel punto di intersezione dell'unità di comando rispetto al gruppo frenante di soccorso, in modo da produrre collegamenti che uniscono alternativamente la parte di freno ad accumulo di energia del freno di stazionamento del rimorchio con l'aria compressa di scorta oppure con una disaerazione, secondo le posizioni del cursore relative alla posizione di parcheggio, alla posizione di marcia e alla posizione di manovra. Il foro che contiene il cursore con i suoi elemento di tenuta nell'interno dell'unità di comando necessita di un'alta precisione di lavorazione. Lo stantuffo da traino che agisce sul cursore e che, nel richiamo automatico del cursore, dalla posizione di manovra si porta nella posizione di marcia, dev'essere dimensionato, per effetto dei rapporti di attrito esistenti degli elementi di tenuta, in modo da avere una grandezza sufficiente per produrre con sicurezza, in caso di alimentazione di pressione proveniente dal serbatoio polmone, la commutazione automatica.

Attraverso la combinazione dell'unità di comando o di azionamento e del gruppo frenante di soccorso si ottiene una gruppo valvolare di semplice struttura che- rende superfluo l'impiego di una ulteriore valvola di freno di rimorchio e di una valvola di commutazione separata. Attraverso il gruppo frenante di soccorso, la frenatura automatica, in caso di rottura del tubo di scorta, non avviene attraverso il freno di esercizio del rimorchio ma tramite le molle ad accumulo di energia, cosa che conferisce un notevole contributo alla sicurezza di funzionamento e all'affidabilità dell'impianto di frenatura del rimorchio, in modo che, in caso di frenatura di emergenza, non sia necessaria un'alimentazione di aria compressa per l'azionamento del freno di esercizio. Quindi è garantita una frenatura sicura, indipendentemente dal livello di pressione esistente nel serbatoio polmone. Per quanto riguarda le funzioni di parcheggio, di marcia e di manovra da produrre, un notevole vantaggio è dato dal fatto che queste sono attivabili con un unico organo di azionamento, cioè con un pulsante di azionamento. Il gruppo frenante di soccorso è associato, in funzione della posizione nello stato agganciato o sganciato, ugualmente ad una posizione di comando dal momento che l'alimentazione di aria compressa dell'unità di comando e di azionamento avviene tramite il serbatoio polmone allacciato al gruppo frenante di soccorso e alimentato da questo. Di conseguenza, il blocco valvolare, costituito dall'unità di comando e dal gruppo frenante di soccorso, va considerato come un gruppo valvolare ad impiego universale in grado di essere anche riallestito. La funzione di relè da realizzare attraverso la eliminazione della valvola di comando del freno del rimorchio per l'azionamento del freno di esercizio viene prodotta mediante una valvola a relè di ABS senz'altro prevista oppure mediante un gruppo valvolare simile.

Sulla base di quanto esposto sopra, è anche compito della presente invenzione, in una sua ulteriore forma di realizzazione, quello di sviluppare ulteriormente una unità di comando provvista di un cursore del tipo in questione in modo da poter ridurre notevolmente le forze di attrito. In connessione a ciò, dev'essere possibile ridurre i costi di produzione sia del cursore sia del foro dell'unità di comando che lo contiene.

Per la soluzione di questo compito servono i particolari secondo la parte caratterizzante delle rivendicazioni 9, 10 e 11.

Il cursore con camme applicate su di esso è condotto, ad eccezione del coefficiente di penetrazione lungo l'involucro dell'unità di comando e del coefficiente di penetrazione lungo lo stantuffo da traino condotto su di esso, è condotto sostanzialmente senza contatto rispetto all'unità di comando, dato che i collegamenti tra il gruppo frenante di soccorso e la parte di freno ad accumulo di energia a molla e rispettivamente rispetto all'aria esterna vengono controllati mediante valvole di accoppiamento situate nell'unità di comando. Le valvole di accoppiamento sono azionabili attraverso le camme dove queste ultime possono essere realizzate mediante angolo di incidenza adeguatamente piatto delle superfici di comando in modo da poter influenzare facilmente la forza di azionamento sul cursore. Il foro in cui viene spinto il cursore è realizzabile in modo semplice dal momento che non è necessaria una funzione di tenuta e neanche rientranze. Le valvole ad accoppiamento azionate dal cursore possono essere strutturate allo stesso modo, cioè si possono impiegare elementi scorrevoli secondo la costruzione modulare.

Forme di realizzazione vantaggiose e ulteriori sviluppi sono riportati in altre rivendicazioni brevettuali .

L'invenzione è illustrata in seguito con riferimento ad un esempio di esecuzione e ai disegni allegati. In essi:

La figura 1 mostra una vista schematica di un impianto di frenatura tradizionale di rimorchio con freno di stazionamento ad accumulo di energia a molla impiegato su un semirimorchio a tre assi e

le figure da 2 a 5 mostrano singole viste in sezione su scala grande del blocco valvolare secondo l'invenzione, formato dall'unità di comando e dal gruppo frenante di soccorso, nella sua associazione circuitale in un impianto frenante di rimorchio con freni di stazionamento ad accumulo di energia a molla,

le figure da 6 a 10 mostrano singoli viste in sezione del blocco valvolare secondo l'invenzione, formato dalla unità di comando e dal gruppo frenante di soccorso nella sua associazione circuitale in un impianto di frenatura di rimorchio con freno di stazionamento ad accumulo di energia a molla.

L'impianto frenante di rimorchio rappresentato nella figura 1 dei disegni corrisponde ad un impianto frenante standard per un semirimorchio a tre assi con freno di stazionamento ad accumulo di energia a molla. In impianti frenanti di rimorchi di questo tipo, il quale non deve essere limitato agli altri elementi della figura 1 collocati a valle, è prevista una cosiddetta valvola di sbloccaggio combinata A, una valvola B del freno del rimorchio e una valvola C di commutazione e rispettivamente a due vie atta ad evitare l'addizione di forza frenante. La valvola di sbloccaggio combinata impiegata è provvista di due pulsanti di azionamento, di cui uno serve a comandare il cilindro D del freno di esercizio di un cilindro combinato del freno di esercizio e del freno ad accumulo di energia a molla e l'altro serve a comandare il cilindro E del freno ad accumulo di energia a molla di un tale cilindro combinato. La valvola di sbloccaggio combinata consente, in presenza di rimorchio sganciato e frenato, mediante pressione su entrambi i pulsanti di azionamento, di svincolare i cosiddetti cilindri del freno di esercizio (a membrana) e del freno ad accumulo di energia a molla dei cilindri combinati e quindi di muovere il veicolo non frenato. Dopo la successiva estrazione dei pulsanti di azionamento, il cilindro del freno di esercizio del cilindro combinato viene nuovamente aerato, mentre la molla ad accumulo di energia del cilindro combinato viene disaerata e quindi il veicolo viene di nuovo frenato. Se il rimorchio, dopo l'aggancio alla motrice, viene approvvigionato di aria compressa, allora la valvola di sbloccaggio per i cilindri a membrana e rispettivamente del freno di esercizio ritorna automaticamente nella posizione sbloccata. Intanto, la valvola di comando per la molla ad accumulo di energia dei cilindri combinati deve essere sempre azionata a mano. Una tale valvola di sbloccaggio combinata va considerata, per effetto della doppia forma di realizzazione dei pulsanti di azionamento, dispendiosa dal punto di vista strutturale e, inoltre, non è da escludere completamente la possibilità di un errore di manovra malgrado la diversa marcatura e rispettivamente colorazione dei pulsanti di azionamento. Una funzione del freno di soccorso non è associata a tali valvole di sbloccaggio. La funzione del freno di soccorso, cioè la possibilità di frenatura in caso di rottura del tubo di scorta, è prevista nell'altra vàlvola separata del freno del rimorchio (B nella figura 1), dove questa contiene una struttura completa di valvola a relè e, in connessione con la valvola di sbloccaggio, va considerata costosa.

Partendo da ciò, si è realizzata la valvola di parcheggio e di manovra secondo l'invenzione secondo le figure 2-5 dei disegni. Questa va considerata economicamente vantaggiosa dal punto di vista strutturale; in particolare, essa produce una semplificazione degli impianti frenanti e contribuisce, inoltre, all'integrazione di più funzioni, inclusa la funzione del freno di soccorso insieme alla possibilità di azionamento semplificata.

La valvola di parcheggio e di manovra rappresentata nelle figure 2-5 con dispositivo di frenatura di soccorso automatico integrato, in seguito chiamata anche valvola combinata, presenta una unità di comando 1 e un gruppo frenante di soccorso 3. L'unità di comando è provvista di un cursore 7, spostabile mediante un pulsante di azionamento 5, il quale, in cooperazione con il gruppo frenante di soccorso 3, comanda, in modo illustrato dettagliatamente in seguito, le funzioni di parcheggio, di marcia e di manovra.

La valvola combinata è allacciata alla testa di attacco ''freno'' 11 mediante un tubo 9 e alla testa di attacco ''scorta'' 15 mediante un tubo 13. Dal tubo 9 parte un collegamento diretto, tramite il tubo 17, che si estende ad un cilindro combinato del freno di esercizio, costituito dalla parte di freno di esercizio 19 e dalla parte di freno ad accumulo di energia a molla 21 e ad un cilindro 23 del freno ad accumulo di energia a molla, in seguito chiamato cilindro combinato. In questo collegamento di tubi si può trovare, ad esempio, un regolatore di forza frenante 25 influenzato in funzione del carico e una valvola a relè di ABS 27. Quest'ultima è collegata tramite un tubo 29 con un serbatoio polmone 31, il quale è allacciato al gruppo frenante di soccorso 3 della valvola combinata tramite un altro tubo 33.

Mentre il tubo 17 è collegato, mediante interposizione del regolatore di forza frenante e rispettivamente della valvola a relè dell'ABS, con la parte di freno di esercizio 19 del cilindro combinato, un altro tubo 35, diramandosi dall'unità di comando 31, è collegato con la parte di freno ad accumulo di energia a molla del cilindro combinato, come illustrato in seguito. Gli elementi strutturali dell'unità di comando prevista nella vàlvola combinata e del gruppo frenante di soccorso sono illustrati in seguito con riferimento alle loro funzioni sulla base delle figure da 2 a 5.

La figura 2 dei disegni mostra lo stato di servizio della valvola combinata in posizione di marcia, cioè la testa di attacco ''freno'' 11 e la testa di attacco ''scorta'' 15 sono collegate con teste di attacco associate della motrice. Al tubo 13 che conduce pressione di scorta della testa di attacco ''scorta'' c'è pressione, mentre i tubi 9 e 17, per effetto della posizione di marcia del veicolo, sono privi di pressione. Entro l'unità di comando 1 è prevista, in azione reciproca tra le pressioni dei tubi 9 e 35, una valvola di commutazione 37 sotto forma di valvola a 2/2 vie.

All'interno del gruppo frenante di soccorso 3 si trova uno stantuffo 39 caricato dalla pressione di scorta tramite il tubo 13, il quale stantuffo è spostato, nella posizione rappresentata, dietro alimentazione di pressione, contro la forza di una molla 40, nella sua posizione funzionale inferiore, indicata nella rappresentazione secondo la figura 2. All'interno dello stantuffo 39 si trova una valvola di ammissione e di scarico 41, formata da un corpo 43 mobile contro la forza elastica, da una sede 45 fissata all'involucro e da una sede 47 che si muove con lo stantuffo. La sede 45 della valvola fissata all'involucro coopera con il corpo 43 della stessa come valvola di scarico 49. mentre la sede 47 della valvola che si sposta con lo stantuffo forma, con il corpo 43 della valvola, la valvola di ammissione 51. Mentre la valvola di scarico 49 porta ad un collegamento che porta all'atmosfera, la valvola di ammissione è collegata, nella sua posizione aperta come rappresentato, ad esempio, nella figura 2, tramite collegamenti di tubi con la parte di freno ad accumulo di energia a molla del cilindro combinato.

Il cursore 7 disposto nell'unità di comando 1, atto ad essere spostato mediante il pulsante di azionamento 5, presenta, sul suo perimetro, anelli di tenuta distanziati fra loro, i quali, in cooperazione con l'apertura di collegamento tra l'unità di comando e il gruppo frenante di soccorso, producono e pertanto aerano o disaerano, in funzione della posizione, un collegamento con la parte di freno ad accumulo di energia a molla del cilindro combinato. Il cursore è rappresentato, nella figura 2 dei disegni, in modo da trovarsi nella sua posizione di marcia F. Da questa posizione, esso, orientato verso l'alto nella figura 2, può essere spostato nella posizione di parcheggio P oppure, orientato verso il basso, può essere spostato nella posizione di manovra R.

In seguito è illustrata la posizione funzionale dell'unità di comando e del gruppo frenante di soccorso secondo la figura 2. Questa posizione mostra lo stato di servizio in posizione di marcia; in questa, il rimorchio è collegato, come illustrato precedentemente, con la motrice. Attraverso la guarnizione di tenuta 55 del pistone 39 realizzata come valvola di non ritorno, il serbatoio polmone 31 viene alimentato con aria compressa dalla motrice tramite la testa di attacco ''scorta'' 15. Per effetto dell'alimentazione di pressione, lo stantuffo 39 si trova nella sua posizione funzionale inferiore, cioè nella posizione di appoggio ad un arresto 57 dell'involucro della valvola. La valvola di ammissione 51 è aperta secondo la rappresentazione, cioè l'aria compressa, dopo il superamento di una valvola di non ritorno 59, giunge, dal serbatoio polmone 31, attraverso la valvola di ammissione 51 e fori 61 e 62, dopo il superamento della valvola di commutazione, nel tubo 35. Ciò significa che la camera di sbloccaggio della parte di freno ad accumulo di energia a molla del cilindro combinato viene alimentata con aria compressa, cioè il freno ad accumulo di energia a molla e rispettivamente il freno di stazionamento viene allentato. Siccome il tubo 17 è privo di pressione, il cilindro combinato è, nel complesso, in posizione sbloccata, cioè la motrice e il rimorchio sono, in presenza di impianto frenante sbloccato, in posizione di marcia.

La figura 3 dei disegni mostra la valvola promiscua dopo la sgancio del rimorchio dalla motrice. Per effetto della disaerazione del tubo 13, lo stantuffo 39 ritorna, sotto l'azione della molla 40, nella sua posizione di arresto superiore. In questa posizione, la valvola di ammissione 51 è chiusa e la valvola di scarico 49, che controlla il collegamento al raccordo 53, è aperta. Il collegamento testé citato tramite il tubo 35 e i fori 61 e 62 è disaerato tramite la valvola di scarico 49 e, in questo modo, il freno ad accumulo di energia a molla e rispettivamente il freno di stazionamento è attivo. Il tubo 17 collegato con la testa di aggancio " freno'' 1, per effetto dello sgancio, è pure disaerato in modo da evitare un'addizione delle forze frenanti al cilindro combinato. In questo stato di esercizio, il rimorchio, sotto l'azione della molla ad accumulo di energia della parte di freno a molla è frenato in modo sicuro; pertanto una eventuale perdita del serbatoio polmone 31 non produce alcun effetto .

Lo stato di esercizio citato avanti si determina pure quando, in presenza di rimorchio sganciato, si manifesta una perdita di pressione nel tubo di scorta e si scende al di sotto di una determinata pressione, ad esempio al di sotto di 2,5 bar. Ciò porta ad una frenatura automatica del rimorchio. Nella posizione citata avanti, illustrata con riferimento alla figura 3, il cursore 7 rimane nella posizione funzionale F rappresentata.

La figura 4 dei disegni mostra lo stato di servizio ''manovra'' quando il rimorchio è sganciato. A questo scopo, il pulsante di azionamento 5 del cursore 7 va tirato verso il basso. In presenza di tubo 13 privo di pressione per effetto dello sgancio, 10 stantuffo 39 si trova in una posizione paragonabile alla figura 3, cioè in posizione di arresto superiore, in modo che la valvola di scarico 49 è aperta e la valvola di ammissione 51 è chiusa. Dal serbatoio polmone 31 giunge, attraverso il collegamento tra le aperture 63 e 64 realizzato per effetto della posizione di manovra, aria compressa nel tubo 35 e, conseguentemente, alla parte di freno ad accumulo di energia a molla 21, in modo che la molla ad accumulo di energia viene portata in posizione svincolata e il freno di parcheggio viene sbloccato. In presenza di rimorchio sganciato, il tubo 17 è di nuovo privo di pressione in modo che la valvola a relè 27 dell'ABS che alimenta, sotto l'azione del relè, la parte di freno di esercizio 19 del cilindro combinato, non venga attivata. Il cilindro combinato è, nel suo complesso, sbloccato e 11 rimorchio può essere spostato, cioè manovrato.

Se ora si collega il rimorchio con la motrice, allora il dispositivo di frenatura di soccorso commuta, cioè lo stantuffo 39 si sposta nella sua posizione di arresto inferiore e apre la valvola di ammissione in modo che nel canale 65 rappresentato nella figura 4 e associato all'unità di comando 1 e sotto uno stantuffo da rimorchio 67 giunga aria compressa; rispetto ad un arresto 69 sul cursore 7, detto stantuffo da rimorchio agisce in modo che il cursore venga spostato dal pistone da rimorchio 67 automaticamente nella posizione di marcia F rappresentata nella figura 2. Il collegamento tra i fori 63 e 64 viene ostacolato dallo spostamento del cursore, però il collegamento tra i fori 61 e 62 viene di nuovo aperto in un modo corrispondente alla figura 2 , cioè in modo che la parte di freno ad accumulo di energia a molla 21 rimanga aerato e il cilindro combinato, in presenza di freno di esercizio non azionato, rimanga sbloccato.

La figura 5 dei disegni mostra l'unità di comando 1 in posizione di parcheggio P, la quale è possibile sia in caso di rimorchio sganciato sia di rimorchio agganciato. Nella posizione di parcheggio, è ostacolato sia il collegamento tra i fori 61 e 62 sia il collegamento tra i fori 63 e 64, cioè non ha luogo un'aerazione della parte di freno ad accumulo di energia a molla. Attraverso lo spostamento del cursore nella posizione di parcheggio P si produce un collegamento tra il foro 62 e un altro foro 71, dove quest'ultimo produce il collegamento nella camera del gruppo frenante di soccorso 3 che accoglie la molla 40. Questa camera è collegata con un altro foro 73 con il collegamento 63 e pertanto è collegato con l'atmosfera, cioè la parte di freno ad accumulo di energia a molla è disaerata e la molla di accumulo di energia aziona il freno di stazionamento del rimorchio. La posizione di parcheggio P è possibile sia quando il rimorchio è agganciato sia quando è sganciato.

In caso di veicolo agganciato, la valvola di non ritorno 59 integrata nello stantuffo 39 impedisce, in caso di caduta di pressione nel serbatoio polmone 31, durante la marcia, una frenatura automatica dal momento che la parte di freno ad accumulo di energia a molla rimane aerata, cioè la molla ad accumulo di energia della stessa rimane sotto forza. La valvola di non ritorno 59 provoca, quindi, un abbassamento di pressione tra il serbatoio polmone e la molla ad accumulo di energia.

La valvola di commutazione 37 impedisce una sovrasollecitazione del freno meccanico attraverso il cilindro combinato, dal momento che si esclude una sovrapposizione delle forze della parte di freno ad accumulo di energia a molla e della parte di freno di esercizio.

L'unità di comando 1 può essere eseguita con una soglia di forza in posizione di marcia oppure in tutte e tre le posizioni, com'è già noto nelle valvola di comando. In questo caso, può trattarsi di un incavo a sede sferica caricato da molla che, in caso di azionamento, va superato. Allo stesso modo è realizzabile un dispositivo di chiusura in posizione di parcheggio che di per se è pure già noto.

L'invenzione non è limitata all'impianto frenante rappresentato del rimorchio con un cilindro combinato del freno di esercizio e ad accumulo di energia a molla del tipo rappresentato nelle figure da 2 a 5, cioè la valvola di parcheggio e di manovra può essere impiegata anche in impianti frenanti di rimorchi in cui il cilindro del freno ad accumulo di energia a molla e il cilindro del freno di esercizio sono separati fra loro, cioè non agiscono su un'asta di spinta comune ma vengono impiegati su assi separati . In questo caso, viene a mancare la necessità della valvola di commutazione integrata nella valvola di parcheggio e di manovra. Sebbene la valvola a relè 27 dell'ABS rappresentata in questo esempio di esecuzione assuma la funzione di relè vera e propria e, successivamente, sia allacciata al serbatoio polmone 31, si possono impiegare anche impianti di frenatura in cui la valvola collocata a monte del cilindro del freno di esercizio è realizzata come una valvola di comando di pressione di guida o simile. I vantaggi della valvola di parcheggio e di manovra secondo l'invenzione possono trovare impiego, pertanto, indipendentemente dal tipo di valvola di volta in volta associata degli impianti di frenatura.

La valvola di parcheggio e di manovra rappresentata nelle figure da 6 a 10 con dispositivo frenante di soccorso automatico integrato, in seguito chiamato anche valvola combinata, presenta una unità di comando 1 e un gruppo frenante di soccorso 3. L'unità di comando 1 è munita di un cursore 7, spostabile mediante un pulsante di azionamento 5, il quale, in cooperazione con il gruppo frenante di soccorso 3, comanda, in modo illustrato in seguito, le funzioni di parcheggio, di marcia e di manovra.

Il freno di stazionamento è allacciato tramite un tubo 9 alla testa di attacco 'freno" 11 e la valvola combinata è allacciata tramite il tubo 13 alla testa di attacco ''scorta'' 15. La testa di attacco ''freno'' 11 è collegata, tramite il tubo 9 e un altro tubo 17, con un cilindro combinato di freno di esercizio e di freno ad accumulo di energia a molla 23, in seguito chiamato cilindro combinato, costituito dalla parte di freno esercizio 19 e dalla parte di freno ad accumulo di energia a molla 21,. La parte di freno ad accumulo di energia a molla di questo cilindro combinato forma il freno di stazionamento. Nel collegamento di tubi 9, 17 ci può essere, ad esempio, una valvola a relè di ABS o un modulo 27 di EBS; quest'ultimo è collegato, tramite un tubo 29, con un serbatoio polmone 31 il quale è allacciato, tramite un altro tubo 33, con il gruppo frenante di soccorso 3 della valvola combinata.

Mentre il tubo 17 è collegato, dietro collegamento a monte eventualmente presente del modulo di BS 27, con la parte di freno di esercizio 19 del cilindro combinato, un altro tubo 34, diramandosi dall'unità di comando 1, è collegato, dietro interposizione di una valvola di commutazione 35 e di un tubo 36, con la parte di freno ad accumulo di energia a molla del cilindro combinato.

Gli elementi strutturali dell'unità di comando e del gruppo frenante di soccorso previsti nella valvola combinata sono illustrati in seguito con riferimento alle loro funzioni e alle figure da 6 a 10 :

La figura 6 dei disegni mostra lo stato di servizio della valvola combinata in posizione di marcia, cioè la testa di attacco ''freno'' 11 la testa di attacco ''scorta'' 15 sono collegati con teste di attacco associate della motrice. Nel tubo 13 che porta pressione di scorta della testa di attacco ''scorta'' c'è pressione, mentre i tubi 9 e 17, per effetto dello stato di marcia del veicolo, sono privi di pressione. All'interno del gruppo frenante di soccorso 3 si trova uno stantuffo 39 alimentato con pressione di scorta tramite il tubo 13, il quale stantuffo, in posizione rappresentata, è spostato, dietro alimentazione di pressione (posizione di marcia) contro la forza di una molla 40, nella sua posizione funzionale inferiore nella rappresentazione secondo la figura 6. Nell'interno dello stantuffo 39 si trova una valvola di ammissione-scarico 41, la quale è formata da un corpo 43 spostabile contro la forza elastica, da una sede 45 fissata all'involucro e da una sede 47 spostabile con lo stantuffo. La sede 45 della valvola fissata all'involucro coopera con il corpo 43 della valvola come valvola di scarico 49 mentre la sede 47 della valvola spostabile con il pistone 39 forma, con il corpo 43 della valvola, una valvola di ammissione 51. Mentre la valvola di scarico 49 porta ad un attacco 53 che porta all'atmosfera, la valvola di ammissione, nella sua posizione aperta come rappresentato nella figura 6, è collegata, tramite i collegamenti di tubi nell'unità di comando 1 e tramite il tubo 34, la valvola di commutazione 35 e il tubo 36, con la parte dì freno ad accumulo di energia a molla del cilindro combinato. La molla ad accumulo di energia all'interno della parte di freno ad accumulo di energia a molla 21, in caso di alimentazione di pressione, cioè in caso di veicolo in posizione di marcia, viene messa sotto forza in modo da sbloccare il freno ad accumulo di energia a molla. Il cursore 7 situato nell'unità di comando 1 e spostabile mediante il pulsante di azionamento 5 è condotto quasi senza contatto, cioè senza attrito, rispetto al foro 75 che lo contiene e presenta, sul suo perimetro esterno, camme 77, 79, 81 distanziate fra loro, le quali agiscono rispetto alle valvole di accoppiamento 83, 85, 87. Le valvole di accoppiamento producono, a seconda della posizione del cursore 7, in cooperazione con aperture di accoppiamento tra l'unità di comando e il gruppo frenante di soccorso, un collegamento con la parte di freno ad accumulo di energia a molla, per cui questo viene aerato e disaerato; parimenti viene controllata l'alimentazione di pressione di uno stantuffo da traino 93, il quale agisce rispetto alla camma 81 che, nella rappresentazione secondo la figura 6, sta più in basso, in modo che il cursore, in caso di alimentazione di pressione allo stantuffo da traino 93, viene spostato automaticamente con aria di scorta dalla posizione di manovra illustrata in seguito nella posizione di marcia rappresentata nella figura 6.

La figura 6 mostra lo stato di esercizio in posizione di marcia; in questa, il rimorchio è collegato, come illustrato precedentemente, con la motrice. Attraverso una guarnizione di tenuta 55 dello stantuffo 39, realizzata come una valvola di non ritorno, il serbatoio polmone 31 viene alimentato, tramite la testa di attacco ''scorta'' 15, con aria compressa dalla motrice. In seguito a questa alimentazione di pressione, lo stantuffo 39 sta nella sua posizione funzionale inferiore, cioè in posizione di arresto su un arresto 57 dell'involucro della valvola. La valvola di ammissione 51 è aperta secondo la rappresentazione, cioè l'aria compressa, dal serbatoio polmone 33, giunge, dopo aver sperato una valvola di non ritorno 59, attraverso la valvola di ammissione 51 e attraverso un foro 95, alla valvola di accoppiamento 85. Questa è aperta, per cui l'aria compressa è collegata, tramite un tubo 99 situato nell'interno dell'unità di comando, con il tubo 34 e, tramite la valvola di commutazione 35, con la parte di freno ad accumulo di energia a molla 21. Ciò significa che la camera di sbloccaggio della parte di freno ad accumulo di energia a molla del cilindro combinato è alimentato con aria compressa, cioè il freno ad accumulo di energia a molla e rispettivamente il freno di stazionamento è sbloccato. Siccome i tubi 9 e 17 sono privi di pressione, il cilindro combinato, nel complesso, è in posizione sbloccata in modo che la motrice e il rimorchio, in presenza di impianto frenante sbloccato, si trovino in posizione di marcia.

Nella figura 7 dei disegni, la valvola di parcheggio e di manovra, in seguito chiama anche valvola di sbloccaggio multifunzionale con funzione di freno di soccorso integrata, è riportata nella posizione dopo il disaccoppiamento. Questa posizione corrisponde anche alla cosiddetta funzione di strappo quando si ha l'interruzione del tubo di alimentazione. Il cursore 7 rimane nella posizione rappresentata nella figura 6, cioè permane l'azione reciproca rispetto alle singole valvola di accoppiamento 83, 85, 87. Siccome la valvola di scarico 49, per effetto del movimento in alto dello stantuffo 39, è aperta, il collegamento precedentemente citato con la parte di freno ad accumulo di energia a molla è disaerato, cioè c'è collegamento con l'attacco 53 che porta all'aria esterna. Anche il collegamento tramite il tubo 100, che porta nella camera 101 che limita lo stantuffo da traino 93, è privo di pressione. Pertanto, il cursore può essere tirato a mano dalla posizione rappresentata nella figura 7 nella posizione rappresentata nella figura 8.

Nella figura 8 è rappresentata la cosiddetta posizione di manovra. Mentre nella figura 7 la parte di freno ad accumulo di energia a molla del cilindro combinato è privo di pressione, cioè è disaerato e quindi il freno ad accumulo di energia a molla è in posizione attiva, cosa che in caso di strappo del tubo di alimentazione, porta ad una frenatura automatica, nella posizione secondo la figura 8, la posizione di manovra, la parte di freno ad accumulo di energia a molla è caricata, in un modo comparabile con la posizione di marcia, con aria compressa. Questa posizione viene raggiunta attraverso l'azione reciproca tra le camme 77 e 79 rispetto alle valvole di accoppiamento 83 e 85, come rappresentato nella figura 8. L'aria compressa proveniente dal serbatoio polmone 31, dopo il superamento di un foro 102, è applicata alla parte di freno ad accumulo di energia a molla 21 del cilindro combinato tramite la valvola di accoppiamento 83, un tubo 103, il tubo 99 e, inoltre, tramite il tubo 34 e la valvola di commutazione 35, in modo che il freno ad accumulo di energia a molla sia sbloccato e il veicolo possa essere manovrato.

La figura 9 riproduce la posizione di parcheggio del veicolo. Il pulsante di azionamento 5 è spostato nella sua posizione di parcheggio in cui è aperta la valvola di accoppiamento 87 che, nella rappresentazione, sta più in basso di tutte. In questa posizione c'è un collegamento tra la parte di freno ad accumulo di energia a molla 21 e uno scarico 105 rappresentato sul lato inferiore dell'unità di comando che porta all'atmosfera. Nella posizione secondo la figura 9, la posizione di parcheggio, il rimorchio sganciato è quindi frenato, e precisamente per mezzo della parte di freno ad accumulo di energia a molla e rispettivamente della molla ad accumulo di energia dello stesso.

La posizione di parcheggio rappresentata nella figura 9, in presenza di rimorchio sganciato, può essere assunta, secondo la figura 10, anche in caso di rimorchio agganciato. Il cursore 7 si trova, a sua volta, nella sua posizione più alta che provoca l'azionamento della valvola di accoppiamento 87, cioè la disaerazione della parte di freno ad accumulo di energia a molla 21 e la frenatura del rimorchio. Contrariamente alla disposizione secondo la figura 9, lo stantuffo 39, in presenza di tubo 13 accoppiato, è alimentato con pressione; esso si trova quindi nella sua posizione spostata verso il basso in cui la valvola di scarico 49 è chiusa. Sebbene la pressione proveniente dal serbatoio polmone 31, in presenta si valvola di ammissione 51 aperta , è applicata alle valvole di accoppiamento 83 3 85, ciò rimane senza effetto dal momento che le valvole di accoppiamento, per effetto della posizione di parcheggio superiore del cursore, sono chiuse. Il tubo 100 la camera 101 sono alimentati con pressione, però ciò non ha alcun effetto dal momento che il cursore 7 si trova nella sua posizione attiva superiore, prodotta manualmente.

La forma di realizzazione dell'unità di comando per mezzo di un cursore azionabile sostanzialmente senza attrito che agisce rispetto alle valvole di accoppiamento è vantaggiosa dal punti di vista funzionale. Nella commutazione automatica del cursore dalla posizione di manovra (figura 8) nella posizione di marcia (figura 6), cosa che avviene mediante alimentazione di pressione allo stantuffo da traino 93, si deve superare soltanto una resistenza di attrito, da considera trascurabile, del cursore rispetto ad una guarnizione di tenuta (non rappresentata) nel foro dell'involucro dell'unità di comando, cioè la superficie attiva dello stantuffo di richiamo e rispettivamente da traino può avere una dimensione piccola. Ciò si traduce in costi di produzione ridotti. E' garantito una commutazione sicura anche in condizioni di pressione svantaggiose. Un altro vantaggio nella guida quasi priva di contatto di cursore all'interno dell'involucro dell'unità di comando è dato dal fatto che il foro che contiene il cursore non ha bisogno di alcuna particolare lavorazione, cosa che contribuisce a ridurre i costi di produzione.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Valvola di parcheggio e di manovra per rimorchi con un freno ad accumulo di energia a molla e con un freno di stazionamento, con collegamenti di scorta e di freni previsti sul rimorchio, i quali sono collegabili con la motrice, con almeno un serbatoio polmone situato sul rimorchio e riempibile attraverso il collegamento di scorta per mezzo della valvola di parcheggio e di manovra, e con un dispositivo di azionamento disposto sulla valvola di parcheggio e di manovra per le funzioni di marcia, di parcheggio e di manovra del rimorchio, caratterizzata dai seguenti particolari: a) la valvola di parcheggio e di manovra è costituita da una unità di comando (1) che accoglie il dispositivo di azionamento e da un gruppo frenante di soccorso (3); b) l'unità di comando 81) presenta un unico organo di azionamento per il comando delle posizioni di marcia, di parcheggio e di manovra; c) il gruppo frenante di soccorso (3) è costituito da una valvola collocata a valle del collegamento di scorta, integrata strutturalmente con l'unità di comando (1), la quale valvola alimenta almeno un serbatoio polmone (31) del rimorchio; e d) l'unità di comando (1) e il gruppo frenante di soccorso (3) sono in collegamento attivo reciproco in modo che l'aerazione e la disaerazione del freno di stazionamento ad accumulo di energia a molla avvengono a seconda della posizione di comando del gruppo frenante di soccorso (3) in presenza di rimorchio in condizione disaccoppiata o accoppiata e a seconda delle posizioni di azionamento dell'unico organo di azionamento dell'unità di comando (1).
2. 2. Valvola di parcheggio e di manovra secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dai seguenti particolari: a) l'unità di comando (1) è allacciata tramite un tubo (35) alla parte di freno ad accumulo di energia a molla (21) del freno di stazionamento ad accumulo di energia a molla; b) l'organo di azionamento dell'unità di comando (1) è costituito da un cursore (7), il quale, esternamente all'unità di comando, è provvisto di un pulsante di azionamento (5); e c9 sul perimetro esterno del cursore (7) sono previsti elementi di tenuta a distanza reciproca, i quali, a seconda della posizione di comando del cursore, sorvegliano il collegamento tra il gruppo frenante di soccorso (3) e la parte di freno ad accumulo di energia a molla (21) del freno di stazionamento ad accumulo di energia a molla.
3. 3. Valvola di parcheggio e di manovra secondo la rivendicazione 2, caratterizzata da una valvola di commutazione (37) allacciata al raccordo del freno (testa di attacco " freno'' 11) del rimorchio e, dall'altro lato, al tubo (35) che porta alla parte di freno ad accumulo di energia a molla allo scopo di impedire l'addizione dell'effetto frenante al cilindro combinato del rimorchio costituito dal freno di stazionamento ad accumulo di energia a molla e dal freno di esercizio..
4. 4. Valvola di parcheggio e di manovra secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dai seguenti particolari: a) la valvola del gruppo frenante di soccorso (3) presenta uno stantuffo (39) alimentabile, in caso di rimorchio agganciato, con pressione del raccordo di scorta, il quale stantuffo è spostabile, sotto l'azione della pressione di scorta, contro la tensione della molla, in una prima posizione di comando; b) il serbatoio polmone (31) del rimorchio è alimentato tramite un elemento di tenuta, situato sul perimetro esterno dello stantuffo (39), il quale elemento di tenuta agisce da valvola di non ritorno, in modo che il serbatoio polmone, in caso di allacciamento del gruppo frenante di soccorso alla testa di attacco " scorta'' (15) è riempibile con aria di scorta; e c) la valvola del gruppo frenante di soccorso porta una valvola di ammissione e di scarico (41), la quale, da un lato, sorveglia il collegamento tra il serbatoio polmone (31) e l'unità di comando (1) che, a seconda della posizione del cursore (7), comanda il collegamento al freno di stazionamento ad accumulo di energia a molla e il collegamento dall'unità di comando (1) con una disaerazione (attacco 53) prevista nel gruppo frenante di soccorso, in modo che, quando lo stantuffo (39) si trova nella prima posizione di comando, alimentando pressione allo stesso, la valvola di ammissione (51) della valvola di ammissione e di scarico (41) è aperta, mentre nella seconda posizione di comando, in presenza di alimentazione di pressione allo stantuffo (39) mancante in seguito allo sganciamento del veicolo, si ha il collegamento di disaerazione della parte di freno ad accumulo di energia a molla in presenza di valvola di ammissione chiusa e di valvola di scarico (49) aperta.
5. 5. Valvola dì parcheggio e di manovra secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dai seguenti particolari: a) in caso di cursore (7) completamente estratto dall'unità di comando (1), la posizione di comando ''manovra'' è formata in modo che la parte di freno ad accumulo di energia a molla sia svincolata, per motivi di sbloccaggio del freno di stazionamento ad accumulo di energia a molla, dall'aria compressa del serbatoio polmone (31) applicata tramite il tubo (35); e b) sul perimetro esterno del cursore si trova uno stantuffo da traino (67) caricabile a pressione mediante aria compressa del serbatoio polmone, il quale stantuffo, in caso di aggancio del rimorchio e di alimentazione di pressione allo stantuffo (39), è alimentato dalla pressione del serbatoio polmone, in modo che lo stantuffo da traino riporti automaticamente il cursore (7), durante l'aggancio del rimorchio, nella posizione di ''marcia''.
6. 6. Valvola di parcheggio e di manovra secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata da una valvola di non ritorno (59) che funge da protezione contro la pressione per il freno di stazionamento ad accumulo di energia a molla, la quale valvola di non ritorno si trova tra il serbatoio polmone (31) e la valvola di ammissionescarico (41) e si apre in direzione della stessa.
7. 7. Valvola di parcheggio e di manovra secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la parte di freno di esercizio (19) del cilindro del freno di esercizio e del freno ad accumulo di energia a molla combinato, costituito dalla parte di freno ad accumulo di esercizio a molla e dalla parte di freno di esercizio, è alimentata da una valvola a relè, ad esempio da una valvola a relè dell'ABS, e dal fatto che la parte a relè della stessa è collegata direttamente con il serbatoio polmone (31).
8. 8. Valvola di parcheggio e di manovra secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il collegamento del freno (testa di attacco " freno'' 11), in caso di rimorchio agganciato, è collegato, dietro collegamento a monte della valvola di commutazione (37), direttamente con la valvola a relè per l'azionamento della parte di freno di esercizio, eventualmente dietro interposizione di un regolatore di forza frenante che agisce in funzione del carico o di un sistema valvolare simile, in modo che la valvola di commutazione, in caso di freno di esercizio che conduce pressione, chiuda il collegamento tra il freno di stazionamento ad accumulo di energia a molla e l'unità di comando (1).
9. 9. Valvola di parcheggio e di manovra secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 - 8, caratterizzata dal fatto che il cursore (7) è condotto abbondantemente senza contatto rispetto all'involucro dell'unità di comando 81) che lo contiene e porta camme che agiscono a distanza assiale reciproca rispetto alle valvole di accoppiamento (83, 85, 87).
10. 10. Valvola di parcheggio e di manovra secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che le valvole di accoppiamento (83, 85, 87) sono disposte nell'involucro dell'unità di comando 81) e si trovano in collegamento tra il gruppo frenante di soccorso (3) e la parte di freno ad accumulo di energia a molla (21) del freno di stazionamento e rispettivamente si trovano in collegamento tra la parte di freno ad accumulo di energia a molla e almeno un attacco di disaerazione, in modo che, quando il cursore (7) si trova nelle posizioni di parcheggio, di marcia e di manovra, attraverso le posizioni di comando delle valvole di accoppiamento prodotte dal cursore, i collegamenti rispetto alla parte di freno ad accumulo di energia a molla e rispettivamente rispetto all'atmosfera sono aperti o chiusi.
11. 11. Valvola di parcheggio e di manovra secondo la rivendicazione 9 oppure 10, caratterizzata dal fatto che il cursore può essere spostato, per mezzo di uno stantuffo da traino (93) caricato con aria compressa del serbatoio polmone, automaticamente dalla posizione di manovra nella posizione di marcia, in modo che, quando si aggancia il rimorchio, si produce automaticamente l'aerazione (sblocco) della parte di freno ad accumulo di energia a molla (21) corrispondentemente alle posizioni di comando delle valvole di accoppiamento (83, 85, 87)