ITTO20001047A1 - Procedimento e dispositivo per il rilevamento dell'avvenuta disattivazione di un dispositivo di frenatura, particolarmente per un veicolo fe - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un procedimento per il rilevamento dell*avvenuta disattivazione di un dispositivo di frenatura, particolarmente per un veicolo ferroviario.

Più specificamente l'invenzione ha per oggetto un procedimento per il rilevamento della disattivazione di un dispositivo di’frenatura che comprende un cilindro fluidico, nel quale è montato mobile uno stantuffo suscettibile di essere operativamente assoggettato ad una pressione fluidica di frenatura addotta ad una camera di comando del cilindro, ed alla forza di reazione di un'associata molla di contrasto .

Siffatti dispositivi di frenatura a cilindro sono ampiamente utilizzati ad esempio sui veicoli ferroviari.

Con tali dispositivi si pone il problema di poter rilevare in modo affidabilmente certo la loro condizione di avvenuta disattivazione. In effetti, una non corretta rilevazione dell avvenuta disattivazione di un dispositivo di frenatura può causare inconvenienti e problemi anche seri, in particolare nel caso di sfrenatura attuata per valori di pressione molto bassi, ad esempio dell'ordine di 0,3-0,4 bar. Con gli usuali trasduttori ed i pressostati tradizionali, è invero piuttosto difficile accertare in modo affidabilmente certo la condizione di sfrenatura. Può così verificarsi che un convoglio ferroviario prosegua la propria marcia con dispositivi di frenatura non disattivati, che possono, a lungo andare, provocare surriscaldamenti ed eventualmente principi di incendio, sempre estremamente pericolosi.

E' dunque uno scopo della presente invenzione mettere a disposizione un procedimento che consenta il rilevamento affidabilmente certo dell<1>avvenuta disattivazione di un dispositivo di frenatura del tipo anzidetto.

Questo ed altri scopi vengono realizzati secondo l invenzione con un procedimento le cui caratteristiche salienti sono definite nell’annessa rivendicazione 1.

L'invenzione si concretizza inoltre in un dispositivo atto a consentire il rilevamento affidabilmente certo dell avvenuta disattivazione di un dispositivo di frenatura, così come definito nelle rivendicazioni 3 e seguenti.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione appariranno dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

la figura 1 è una rappresentazione schematica, in vista sezionata, di un dispositivo di frenatura a cilindro fluidico cui è associato un dispositivo per il rilevamento dell avvenuta disattivazione secondo l'invenzione; il dispositivo di frenatura essendo mostrato in una posizione o condizione di frenatura;

la figura 2 è analoga alla figura 1, e mostra il dispositivo di frenatura nella posizione o condizione di avvenuta disattivazione o sfrenatura; la figura 3 è un diagramma che mostra qualitativamente, in funzione del tempo t riportato in ascissa, l'andamento della pressione P in una camera di comando di un dispositivo di frenatura a cilindro fluidico in una fase di disattivazione; e la figura 4 mostra una variante di ubicazione di un trasduttore di pressione.

Nella figura 1 con 1 è complessivamente indicato un dispositivo di frenatura di tipo per sé noto, utilizzabile ad esempio su un veicolo ferroviario.

Tale dispositivo comprende un cilindro 2 nel quale è montato scorrevole a tenuta uno stantuffo complessivamente indicato con 3.

Lo stantuffo 3 suddivide la regione interna al cilindro 2 in due camere a volume variabile, rispettivamente indicate con 4 e 5.

Nella realizzazione esemplificativamente illustrata, la camera 4 funge da camera di comando e presenta un raccordo di ingresso/uscita 4a suscettibile di essere collegata ad una sorgente di fluido in pressione non rappresentata, per il comando di un intervento di frenatura.

Lo stantuffo 3 presenta una testa 3a, cui è connesso un mantello tubolare 3b che si estende nella camera 5 e che fuoriesce dal cilindro 2 attraverso un passaggio di estremità 2a del medesimo.

Alla testa 3a dello stantuffo 3 è altresì connesso uno stelo 3c, che si estende all'interno del mantello 3b e che come questo protrude all'esterno del cilindro 2 per collegarsi in modo non rappresentato ad una ceppo di frenatura o simile.

Nella realizzazione esemplificativamente illustrata, un soffietto 6 di materiale flessibile è ancorato da una parte ad un'estremità dello stelo 3c, e dall'altra parte al corpo del cilindro 2, nella regione circostante al passaggio 2a di quest'ultimo .

All'interno del cilindro 2, nella camera 5, intorno alla porzione tubolare 3b dello stantuffo 3 è disposta una molla elicoidale di contrasto 7. Tale molla reagisce ad una estremità contro una parete terminale del cilindro 2 ed all'estremità opposta contro la testa 3a dello stantuffo 3.

La disposizione è tale per cui nel funzionamento la molla 7 agisce sullo stantuffo 3 in senso contrario all'azione su questo esercitata dalla pressione (pressione di frenatura) del fluido immesso nella camera di comando 4.

In una porzione di parete della camera di comando 4 del cilindro 2 è fissato un trasduttore elettrico di pressione 10, di tipo per sé noto.

Il trasduttore 10 è ad esempio atto a fornire in uscita un segnale di tensione o corrente indicativa della pressione del fluido P nella camera di comando 4. In alternativa, il trasduttore 10 può essere ad esempio del tipo atto a fornire in uscita un segnale la cui frequenza è indicativa della pressione rilevata.

Il trasduttore di pressione 10 potrebbe essere ubicato, anziché nella camera di comando 4, in un qualsiasi punto del circuito pneumatico afferente a tale camera, come è ad esempio mostrato nella figura 4.

Il trasduttore di pressione 10 è collegato all'ingresso di un'unità elettronica di elaborazione 11, realizzata ad esempio con un microprocessore. Tale unità è predisposta per analizzare nel funzionamento il segnale che le viene fornito dal trasduttore di pressione 10, in particolare nel modo che verrà descritto più dettagliatamente in appresso.

Al rilevamento di un'avvenuta disattivazione del dispositivo di frenatura 1, l'unità 11 emette un segnale verso un dispositivo 12, quale un dispositivo indicatore, od un dispositivo utilizzatore dell'informazione di avvenuta sfrenatura.

Come si è accennato in precedenza, nella figura 1 il dispositivo di frenatura 1 è mostrato in una condizione o posizione di frenatura: in tale condizione nella camera 4 è immesso un fluido la cui pressione agisce sulla testa 3a dello stantuffo 3f vincendo la forza di reazione esercitata dalla molla di contrasto 7.

Quando il dispositivo di frenatura 1 viene disattivato, in modo per sé noto la pressione di frenatura precedentemente alimentata alla camera di comando 4 viene rimossa o scaricata. Di conseguenza la molla di contrasto porta lo stantuffo 3 nella condizione di riposo mostrata nella figura 2 (condizione di sfrenatura).

In una fase di sfrenatura la pressione P del fluido nella camera di comando 4, rilevata a mezzo del trasduttore 10, presenta un andamento qualitativamente del tipo rappresentato nella figura 3.

In tale figura il livello della pressione P nella camera di comando 4 inizialmente, cioè in fase di frenatura, si trova ad un valore iniziale Pi, pari ad esempio a 2 bar.

Se ad un istsuite t=ti viene avviata la disattivazione del dispositivo l rimuovendo la pressione di frenatura dalla camera di comando 4, la pressione P rilevata dal trasduttore 10 prende a decrescere, ad esempio nel modo mostrato nella figura 3 fra gli istanti ti e t2.

Lo stantuffo 3 non inizia peraltro a spostarsi già all'istante tlf bensì a partire da un successivo istante, cioè dall'istante indicato con t2 nella figura 3, nel quale la forza esercitata dalla molla di contrasto su tale stantuffo inizia a prevalere sulla forza che su detto stantuffo viene esercitata per effetto della pressione residua nella camera di comando 4.

Durante la corsa dello stantuffo 3 dalla posizione mostrata nella figura 1 alla posizione mostrata nella figura 2, la pressione P nella camera di comando 4 rimane sostanzialmente costante, così come mostrato dal grafico della figura 3 fra gli istanti t2 e t3, la cui distanza temporale è ovviamente variabile a seconda della tipologia del dispositivo di frenatura.

All'istante t3 lo stantuffo è giunto a fine corsa (figura 2), e a partire da tale istante la pressione P nella camera di comando 4 riprende a ricadere bruscamente, per infine annullarsi.

Quale che sia il valore iniziale Pi della pressione P nella camera di comando 4, l’andamento della pressione P nella camera di comando 4 presenta sempre e comunque lo stesso andamento qualitativo mostrato nella figura 3, ovvero un tratto iniziale decrescente, seguito da un tratto (di durata anche piuttosto breve, a seconda delle caratteristiche del dispositivo di frenatura) a valore sostanzialmente costante, a sua volta seguito da un tratto finale ulteriormente decrescente.

A fronte di tale constatazione, secondo la presente invenzione l'unità elettronica di elaborazione Il è predisposta per acquisire ed analizzare, quantomeno in una fase di sfrenatura, l'andamento della pressione P nella camera di comando 4, rilevato a mezzo del trasduttore 10.

L'unità 11 è in particolare predisposta per rilevare e riconoscere il verificarsi di una fase di decremento della pressione P rilevata, seguita da una fase in cui, per almeno un tempo predeterminato, la pressione P presenta un valore essenzialmente costante, e seguita infine da una fase in cui la pressione P presenta una nuova fase di decremento.

Al riconoscimento di una tale successione di fasi, l'unità 11 fornisce un segnale al dispositivo segnalatore od utilizzatore dell'informazione di avvenuta sfrenatura 12.

Naturalmente, l'unità 11 può essere predisposta per attuare il riconoscimento dell andamento indicativo dell avvenuta sfrenatura analizzando, anziché il valore assoluto della pressione rilevata, l'andamento della sua derivata, o di altre funzione dell'andamento temporale della pressione.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione, come definito nelle annesse rivendicazioni.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1 . Procedimento per il rilevamento dell avvenuta disattivazione di un dispositivo di frenatura (1) che comprende un cilindro fluidico (2) in cui è montato mobile uno stantuffo (3) suscettibile di essere operativamente assoggettato ad una pressione fluidica di frenatura (P) addotta ad una camera di comando (4) del cilindro (2), ed alla forza di reazione di un'associata molla di contrasto (7); il procedimento essendo caratterizzato dal fatto che viene generato, a mezzo di un trasduttore (10), un segnale elettrico indicativo della pressione (P) del fluido in detta camera di comando (4) del cilindro (2); viene analizzato l'andamento temporale di detta pressione (P); e viene generato un segnale indicativo dell avvenuta disattivazione del dispositivo di frenatura {1) quando i segnali forniti dal trasduttore (10) sono indicativi del fatto che detta pressione (P) ha presentato un andamento decrescente seguito da un tratto a valore sostanzialmente costante, mantenuto per almeno un tempo predeterminato, a sua volta seguito da un andamento ulteriormente decrescente .
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'analisi dell'andamento temporale di detta pressione (P) viene effettuato sulla base dell'andamento della derivata temporale di tale pressione (P).
3. 3. Dispositivo per il rilevamento dell'avvenuta disattivazione di un dispositivo di frenatura (1), particolarmente per un veicolo ferroviario, il dispositivo di frenatura (1) comprendendo un cilindro fluidico (2) in cui è montato mobile uno stantuffo (3) suscettibile di essere operativamente assoggettato ad una pressione fluidica di frenatura addotta ad una camera di comando (4) del cilindro (2), ed alla forza di reazione di un'associata molla di contrasto (7); il dispositivo essendo caratterizzato dal fatto che comprende mezzi trasduttori (10) atti a fornire segnali elettrici indicativi della pressione (P) del fluido in detta camera di comando (4) del cilindro (2); e mezzi elettronici di elaborazione (11), accoppiati a detti mezzi trasduttori (10) e predisposti per analizzare secondo modalità prestabilite l'andamento temporale di detta pressione (P); detti mezzi di elaborazione (11) essendo in particolare predisposti per generare un segnale indicativo del rilevamento di un avvenuta disattivazione del dispositivo di frenatura (1) quando il valore di detta pressione (P) presenta un andamento decrescente seguito da un tratto a valore sostanzialmente costante, mantenuto per almeno un tempo predeterminato, a sua volta seguito da un andamento ulteriormente decrescente.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, in cui detti mezzi trasduttori comprendono un trasduttore atto a fornire un segnale elettrico di tensione o corrente indicativo del valore della pressione (P) rilevata.
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, in cui detti trasduttori comprendono un trasduttore atto a fornire in uscita un segnale la cui frequenza è indicativa della pressione (P) rilevata.
6. 6. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 5, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di elaborazione (11) sono predisposti per analizzare l'andamento temporale di detta pressione (P) sulla base dell'andamento della derivata temporale di tale pressione (P). Il tutto sostanzialmente secondo quanto descritto ed illustrato, e per gli scopi specificati.