IT8224033A1

IT8224033A1 - Gruppo di propulsione con un cambio

Info

Publication number: IT8224033A1
Application number: ITMI1982A024033A
Authority: IT
Original assignee: Voith Gmbh J M
Priority date: 1981-11-12
Filing date: 1982-11-03
Publication date: 1984-05-03
Also published as: IT8224033A0; DE3144907A1; IT1153342B

Description

DOCUMENTAZIONE

RILEGATA

Ine. No. 02-763 Descrizione dell'invenzione industriale avente per titolo:

"Gruppo di propulsione con un cambio"

a nome della ditta J. M. Voith GmbH, con sede a Heidenheim (Rep.Fed.Germ. ) , ed elettivamente domiciliata presso il mandatario , Ing. Hans Benno Mayer, Milano, via dell'Orso 7/a. Data di deposito: 3 NOV. 1982

Inventori: Enno Stodt, Friedrich Helfer 24033 A/ 32 Riassunto del trovato

11 cambio di un gruppo di propulsione, vantaggiosamente per autoveicoli, presenta un ritardatore (15) (freno idrodinamico) ed un rotismo epicicloidale (P ) con almeno tre elementi formanti il rotismo, ad esempio una ruota cava (11) un supporto (12) delle ruote satelliti e una ruota planetaria (13). La ruota cava (11) ? collegata con un albero (21) d'azionamento. Il supporto delle ruote satellite ? collegato con l'albero (31) per la presa di forza e mediante una frizione (24) di transito e collegabile con l'albero di azionamento. La ruota planetaria (13) ? collegata con il rotore ( 16 ) del ritardatore e risulta bloccabile mediante un freno (18). 11 ritardatore (15) ? rseguito in modo tale, che esso in ambedue i sensi di rotazione, presenta una potenza specifica elevata. Con questa disposizione si pu? partire con il ritardatore (15) in modo i drodinamico _e ,in tal caso, la frizione (24) ed il freno (18) risultano sbloccati. Gi? ad una velocit? di marcia molto piccola, mediante bloccaggio del freno (18) e disattivazione del ritardatore (15), si pu? inserire una prima marcia meccanica. Una seconda marcia meccanica si ottiene mediante attivazione della frizione (24) e mediante sbloccaggio del freno (18). Ora il rotore (16) del ritardatore ruota in senso inverso che nella fase di partenza. Il /ritardatore pu? essere utilizzato in tal caso per la frenatura idrodinamica.

(figura 3)

Descrizione del trovato

Campo tecnico

La presente invenzione si riferisce ad un gruppo di propulsione con un cambio, che presenta un ritardatore e un cambio epicicloidale. Nel cambio, il ritardatore (freno idrodinamico) viene sfruttato per portare un albero della presa di forza, con una trasmissione idrodinamica della forza, dallo stato fermo in stato di rotazione.

Sono state considerate le seguenti pubblicazioni.

1) pubblicazione tedesca 14 80 506

2) pubblicazione tedesca 20 21 543

3) pubblicazione tedesca 26 56 669

4) brevetto tedesco 16 00 191

5) pubblicazione tedesca 30 00 664

6) brevetto tedesco 26 18 073

7 ) pubblicazione tedesca 29 35 361

8) brevetto U.S.A. 23 43 509

9) "rivista di tecnica automobilistica" 1967, pagine 149-152.

Dalla figura 1 della pubblicazione 1), risulta essenzialmente noto quanto segue: un albero d'azionamento 25 aziona una ruota cava 31 (primo elemento del rotismo) di un rotismo 29 epicicloidale. Da questo rotismo 29 epicicloidale un supporto (33) delle ruote satellite (secondo elemento del rotismo) ? collegato con un albero 24 per la presa di forza. Inoltre, una ruota 34 planetaria (terzo elemento del rotismo) ? collegata con il rotore 45 di un ritardatore 43 e bloccabile mediante un freno 39-Quando l'albero 24 per la presa di forza risulta fermo, ruotano il primo ed il terzo elemento del rotismo con differenti sensi di rotazione ed il numero di giri del terzo elemento del rotismo ? maggiore di quello del primo elemento del rotismo. Con l'attivazione del ritardatore 43, il numero di giri del terzo elemento 34 del rotismo pu? essere ridotto e con ci? pu? essere messo in rotazione l'albero 24 per la presa della forza e in tal caso, il suo senso di rotazione ? inverso rispetto al senso di rotazione del terzo elemento 34 del rotismo.

L'albero 24 per la presa di forza ha qui la funzione di un cosiddetto albero zero nel rotismo di sterzatura di un veicolo a catene. Dal meccanismo d'azionamento del veicolo stesso, la pubblicazione 1 mostra solamente un rotismo 2 di marcia ed un rotismo 5 e 6 sovrapposto.

La pubblicazione 2) illustra un cambio per un veicolo con un convertitore di coppia idrodinamico, integrato. Questo ? impiegabile sia durante il funzionamento a trazione (in particolare per l'avviamento da fermo) come pure anche per la frenatura idrodinamica. Gruppi d'azionamento con questo cambio, si sono dimostrati molto validi; ma qui, per un determinato numero di marce ? necessario un numero relativamente grande di gruppi di ruote a satellite. i Dalla pubblicazione 3) ? diventato noto un cambio per un veicolo che una volta presenta un convertitore di coppia idrodinamico, destinato solamente al funzionamento sotto trazione e inoltre, un ritardatore che serve solamente per la frenatura idrodinamica. Pertanto, qui il dispendio costruttivo per gli elementi del cambio idrodinamico risulta relativamente elevato.

Ad ambedue i rotismi noti ? in comune, che nella fase di avviamento in caso di trasmissione idrodinamica della forza, bisogna aspettarsi naturalmente perdite idrauliche.

Scopo del trovato

E' desiderato realizzare un gruppo d'azionamento nel cui cambio la trasmissione della forza avviene ad un dispendio costruttivo preferibilmente basso sia durante la fase di avviamento come pure anche durante la fase di frenatura avviene in modo i drodir?amico e che contemporaneamente, durante l'avviamento, le perdite idrauliche vengono ridotte.

Soluzione del trovato

La soluzione viene ottenuta mediante il gruppo di azionamento indicato nella rivendicazione 1. E' stato notato che il gruppo noto dalla pubblicazione 1) , che serve solamente per l'azionamento di un dispositivo di sterzatura per un veicolo, con la modifica secondo la presente invenzione pu? essere impiegato anche per l'azionamento del veicolo stesso e contemporaneamente pu? trovare impiego come freno per il veicolo. A tale scopo, secondo l?invenzione, sul rotismo epicicloidale ? previsto un dispositivo di cambio con l'azionamento del quale, mantenendo lo stesso senso di rotazione dell'albero per la presa di forza, il senso di rotazione del terzo elemento del rotismo e pertanto del rotore del ritardatore, vengono invertiti. Contemporaneamente il ritardatore come di per se noto dalla pubblicazione 4) o 5), ? eseguito in modo tale da presentare in ambedue i sensi di rotazione una potenza specifica elevata. Con ci? diventa possibile, utilizzare il ritardatore, supplementarmente alla trasmissione di forza idrodinamica nell'ambito della fase di avviamento, dopo una inversione nel suo senso di rotazione, supplementarmente per la frenatura idrodinamica. 11 ritardatore, come di per s? noto, viene attivato mediante riempimento con un liquido di lavoro e, mediante svuotamento viene disattivato. In tal caso, ? vantaggioso di eseguire un dispositivo di comando in modo tale da far s? che al ritardatore si possono conferire segnali di comando alternativamente da un indicatore di frenatura (ad esempio pedale di frenatura) e da un indicatore di accelerazione (ad esempio da un pedale di accelerazione) (rivendicazione 2).

Un ritardatore efficace in ambedue i sensi di rotazione con una sola camera di lavoro a forma di toro potrebbe, scostandosi dalla pubblicazione 5) essere ottenuto anche per il fatto che le pale si trovano in piani ad assi paralleli. Viene per? preferito un ritardatore secondo la pubblicazione 4) che in due vani di lavoro a forma di toro, presenta pale disposte in posizione inclinata. Le camere di lavoro sono unite molto strettamente tra di loro in senso tridimensionale e funzionalmente.

Cos?, ad esempio, ? presente un solo rotore unico, in comune; inoltre, ambedue le camere di lavoro vengono sempre riempite in comune, o svuotate. Cos?, il dispendio per il comando del liquido di lavoro, ? notevolmente inferiore che in caso di presenza di un trasformatore e di un ritardatore, secondo la pubblicazione 3. Con altre parole: secondo l'invenzione, in un rotismo, secondo la pubblicazione 3, il convertitore , la sua frizione di transito ed il ritardatore, possono essere sostituiti con il cambio, indicato nella rivendicazione 1, comprendente un gruppo di ruote satellite ed un ritardatore, indipendente dal senso di rotazione.

11 cambio nel gruppo di propulsione, concepito secondo la presente invenzione, presenta uno stadio di avviamento idrodinamico, per il quale il ritardatore risulta attivato ed uno stadio meccanico, con almeno due marce. Nella prima marcia, il terzo elemento del rotismo e pertanto il rotore del ritardatore, risultano bloccati. La seconda marcia viene inserita mediante attivazione del dispositivo di inserimento, che provoca l'inversione del senso di rotazione del rotare del ritardatore.

Va ntaggiosamente, questo dispositivo di commutazione secondo la rivendicazione 3. ? eseguito come una frizione passante, che collega l'albero di azionamento e l'albero per la presa di forza del cambio, tra di loro.

11 gruppo d'azionamento, concepito second? la presente invenzione, pu? essere integrato mediante una pluralit? di rotismi per un cambio. A tale scopo, sono da considerare: cambi solamente con ulteriori marce in avanti, o quelli con marce in avanti ed almeno una retromarcia oppure soli cambi di inversione. Cos?, senza difficolt?, si pu? prevedere un umero a scelta di marce. Sono per? possibili anche forme d'esecuzione senza cambio supplementare, come sar? chiarito meglio in seguito .

Un vantaggio essenziale della soluzione, concepita secondo la presente invenzione, consiste nel fatto, che, in caso di accelerazione dell'albero per la presa di forza, dallo stato fermo, il ritardatore deve essere attivato solamente per un ambito pi? piccolo del numero di giri, confrontato con un convertitore di coppia idrodinamico. Cio?, in caso di raggiungimento di un numero di giri minimo per la presa di forza, relativamente piccolo, (velocit? di marcia minima), il freno, trovantesi sul terzo elemento del cambio, pu? essere attivato. Da questo momento, il cambio lavora in modo puramente meccanico, senza perdite idrauliche. Conseguentemente, visto per l'intero ambito di lavoro, il consumo di energia risulta relativamente basso.

Con l'eliminazione del convertitore di coppia idrodinamico, si rinuncia alla sua elevata trasformazione di coppia nel punto di avviamento. Ci? non ? per? richiesto in molti casi (ad esempio per la propulsione di un autobus) dato che, tenendo conto dei passeggeri, l'accelerazione non deve superare un determinato valore .

E' gi? stato tentato con altri mezzi, di realizzare un rotismo per veicoli automatico, senza convertitore di coppia idrodinamico, cos? dalla pubblicazione 7) ? diventato noto un cambio che presenta un cosiddetto freno meccanico permanenete e per il cambio, che ? dimensionato per un azionamento a slittamento prolungato. Un tale azionamento a slittamento ? previsto, similmente al rotismo, concepito secondo la presente invenzione, per il ritardatore, una volta per l'avviamento dal fermo ed inoltre per la frenatura del veicolo. Un inconveniente di questa costruzione nota, consiste nel fatto che, nonostante il dimensionamento del freno, per un funzionamento a slittamento prolungato, si manifesta il pericolo di logorio e/o di surriscaldamento. Pertanto, non trova impiego in pratica. Del resto, non sarebbe risolto il problema di sostituire nel cambio noto il freno permanente con un ritardatore, dato che il collegamento del rotore del freno permanente qui previsto, con un elemento del cambio rotante lentamente, sarebbe molto sfavorevole per il ritardatore.

Come gi? menzionato prima, il cambio del gruppo di propulsione, concepito secondo la presente invenzione, presenta, vantaggiosamente, una frizione passante, con il cui azionamento gli elementi di cambio del rotismo e picicloidale ruotano come blocco. Anche se dalla pubblciazione 8) ? gi? noto un cambio che presenta un ritardatore, un cambio epicicloid ale ed una frizione passante, questo rotismo non ? eseguito come meccanismo a folle (frizione ad un movimento). Pertanto, dapprima e cio?, durante l'avviamento da fermo, l'albero d'azionamento e l'albero per la presa di forza ed il rotore del ritardatore, hanno lo stesso numero di giri e lo stesso senso di rotazione. Pertanto, il ritardatore diventa efficace solamente dopo il raggiungimento di un determinato numero di giri minimo. In tal caso, ruota l'albero per la presa di forza a maggiore velocit? dell'albero d'azionamento. Qui, il ritardatore non ? pertanto utilizzabile nell'ambito di avviamento molto importante. Anche un ritardo dell'albero per la presa di forza, con l'ausilio del ritardatore, non ? previsto in questo caso.

Con le caratteristiche della rivendicazione 4, si pu? ottenere che il ritardatore, in caso di frenatura i drodinamica, possa essere efficace in modo del tutto indipendente dalla macchina d'azionamento, in un ambito molto grande del numero di giri dell'albero per la presa della forza e cio?, fino a numeri di giri t

per la presa di forza relativamente piccoli. Viceversa, il retarder, in caso di frizione di transito attivata (secondo la rivendicazione 3), ? utilizzabile durante la frenatura solamente fino al numero di giri minimo della macchina d'azionamento. Per questo motivo e per il fatto che la frizione passante ? necessaria per il funzionamento a trazione, in caso di necessit?, le caratteristiche, secondo le rivendicazioni 3 e 4, saranno applicate insieme.

Per il gruppo d'azionamento, concepito secondo la presente invenzione, si possono utilizzare numerose macchine d'azionamento. Preferito viene un motore Diesel, ma anche l'impiego di una turbina a gas ? possibile. Secondo una ulteriore idea dell'invenzione, anche una macchina ad azionamento, invertibile nel suo senso d'azionamento, ad esempio un motore elettrico, possono trovare impiego (rivendicazioni 5 e 6).

Un vantaggio essenziale di questo concetto costruttivo, rispetto ai noti gruppi d'azionamento elettro- idrodinamici, (che per l'azionamento a trazione presentano un convertitore di coppia e, necessariamente, un rotismo d?invenzione, vedere anche pubblicazione 6), consiste nel fatto, che il rotismo d'inversione non occorre pi?. Con l'impiego di un ritardatore, proposto secondo la presente invenzione, che almeno in gran parte ? indipendente dal senso di rotazione, il ritardatore pu? lavorare, in ambedue i sensi di rotazione d'azionamento ugualmente bene durante il funzionamento a trazione. Nello stesso modo, in ambedue i sensi di rotazione per la presa di forza, pu? frenare ugualmente bene. Inoltre, in caso di combinazione di un elettromotore con il ritardatore ed il corrispondente gruppo di ruote satellite, in alcuni elettroveicoli , ad esempio in un trolley-bus, si pu?. rinunciare ad un cambio posposto.

Un'idea dell'invenzione molto importante, che porta oltre, ? indicata nella rivendicazione 7. Questa rivendicazione si basa sul seguente scopo: durante la fase di avviamento, con l'ausilio del ritardatore, ? desiderato, che il numero di giri della macchina d'azionamento, non venga una volta ridotto in modo troppo accentuato (pericoli di uno smorzamento, a causa di un momento troppo elevato del ritardatore) ed inoltre, non deve assumere valori inutilmente alti (ad esempio quando viene dato molto gas ad un momento del ritardatore relativamente basso). Questo compito potrebbe essere di per s? risolto, per il fatto, che il grado di riempimento e, pertanto, il momento del ritardatore, vengono adattati manualmente al corrispondente momento della macchina d'azionamento. Secondo l'invenzione, ci? avviene, per?, automaticamente con l'ausilio del dispositivo di regolazione, rivendicato nella rivendicazione 7- In tal caso, con le caratteristiche supplementari della rivendicazione 8, si pu? provvedere, affinch? il numero di giri della macchina d'azionamento aumenti con un numero di giri per la presa del moto aumentante (velocit? di marcia). Si pu? regolare una dipendenza lineare o progressiva del numero di giri del motore, rispetto alla velocit? di marcia. A questo riguardo si pu? rilevare un ulteriore vantaggio essenziale dell'invenzione, rispetto a gruppi di azionamento, che presentano un convertitore di coppia idrodinamico per la fase di avviamento. Qui, notoriamente, per l'adattamento del convertitore alla macchina d'azionamento, bisogna predisporre differenti ruote per la pompa del convertitore e/o differenti ruote dentate per diversi rapporti di moltiplicazione di entrata. Rispetto a questo, in caso d'impiego di un ritardatore per la fase di avviamento, bisogna adattare solamente il suo comando alla corrispondente macchina d'azionamento. Ci? pu? avvenire in modo particolarmente semplice, per il fatto, che la caratteristica dell'indicatore del valore nominale, indicato nella rivendicazione 8, venga variato e cio? che si regoli una determinata dipendenza del numero di giri del motore, dalla velocit? di marcia.

Secondo la rivendicazione 9, i due vani di lavoro del ritardatore possono essere dimensionati in caso di necessit? per differenti momenti torsionali massimi, nei due sensi di rotazione. Ad esempio, i due vani di lavoro, scostandosi dalla pubblicazione 4), possono presentare differenti dimensioni. Oppure, nei due vani di lavoro, si possono prevedere differenti angolazioni di inclinazione delle pale. Con un accorgimento di questo genere, ? ad esempio possibile, adattare i vani di lavoro solamente a differenti numeri di giri massimi, in ambedue i sensi di rotazione.

L'oggetto, concepito secondo la presente invenzione, sar? ora descritto pi? dettagliatamente tramite alcune forme d'esecuzione, date solo a titolo d'esempio ed illustrato nei disegni allegati, nei quali:

- la fig. 1 mostra uno schema a barre, che ha valore per pi? forme d'esecuzione possibili del cambio;

- la fig. 2 mostra il corrispondente schema relativo al numero di giri;

- la fig. 3 mostra uno schema delle ruote per un cambio, che deriva da quello illustrato nelle figg. 1 e 2;

- la fig. 4 mostra uno schema per ruote per un altro cambio, che deriva dalle figg. 1 e 2; e

- la fig. 5 mostra uno schema di comando per l'azionamento del ritardatore.

Per l'illustrazione di un rotismo epicicloidale sotto forma di schema a travi, secondo la fig. 1 e dello schema del numero di giri, secondo la fig. 2, si fa notare la pubblicazione 9?

Lo schema a travi, illustrato nella fig. 1, rappresenta un rotismo planetario con tre elementi del rotismo, ci? sono i punti 11, 12 e 13 delle barre 10. Una macchina d'azionamento 20 ? collegata tramite un albero d'azionamento 21, rigidamente con il primo elemento 11 del rotismo. Al posto di un innesto rigido, si pu? prevedere, in caso di necessit?, anche un innesto 22 disinseribile. In questo caso, supplementarmente, sul primo elemento del rotismo, ? previsto un freno 23. 11 secondo elemento 12 del rotismo, previsto centralmente sulla barra, ? collegato rigidamente con l'albero 31 per la presa di forza. Tra l'albero 21 d'azionamento e l'albero 31 per la presa di forza, ? previsto un innesto 24 disinseribile, una cosiddetta frizione di trransito. Al posto di questo mezzo, si potrebbe prevedere anche una frizione tra il primo ed il terzo elemento o tra il secondo ed il terzo elemento del rotismo. Una ulteriore modifica della forma d'esecuzione illustrata, ? possibile: elminando la frizione 22, si pu? disporre una frizione tra la macchina d'azionamento 20 ed il punto 19 di diramazione, al quale ? collegata la frizione 24 di passaggio.

Un ritardatore 15 (freno idrodinamico), efficace in ambedue i sensi di rotazione, ? eseguito secondo la pubblicazione 4). Detto ritardatore presenta un rotore 16 con due corone di pale e pertanto, uno statore 17, pure con due corone di pale. 11 rotore 16 del ritardatore, ? collegato saldamento con il terzo elemento 13 del rotismo. Questo elemento ? bloccabile, supplementarmente, mediante un freno 18 meccanico.

Nella fig. 2, si pu? nuovamente rilevare la trave 10 della fig.

1, con i tre elementi 11-13 del rotismo. Le frecce che partono dal punto 11 rappresentano differenti numeri di giri dell'albero 21 d'azionamento. Analogamente, le frecce che si diramano dai punti 12 e 13 indicano differenti numeri di giri dell'albero 31 per la presa di forza, rispettivamente del rotore 16 del ritardatore.

La linea (a), illustra lo stato in caso di andamento a folle e l'albero 31 per la presa di forza ? fermo. L'albero 21 d'azionamento, ruota con il numero di giri minimo; il rotore del ritardatore ruota con un numero di giri aumentato in corrispondenza del rapporto di moltiplicazione e avente senso di rotazione invertito.

La linea (b), illustra lo stato, nel quale il ritardatore attivato riduce l'elemento 13 del rotismo a circa un terzo del suo numero di giri originario. Contemporaneamente, il numero di giri della macchina 20 d'azionamento e dell?albero d'azionamento 21, ? stato aumentato per una certa entit?, pertanto l'albero 31 per la presa di forza ruota ormai con il numero di giri n^

La linea (c) illustra lo stato dopo il bloccaggio del freno 18 e pertanto, viene attivata la prima marcia meccanica. Ci? in caso di numero di giri del lato per la presa di forza n^ costante, comporta una spinta del numero di giri dell'albero d'azionamento, approssimativamente al numero di giri minimo originario. Con l'aumento della velocit? di marcia, aumenta il numero di giri del lato della presa di forza ad un valore ?2 e pertanto, analogamente, il numero di giri d'azionamento, secondo la linea (d).

Ora, con la chiusura della frizione 24 di passaggio, si pu? provocare che tutti gli elementi 11, 12 e 13 del rotismo, ruotino con lo stesso numero di giri e nello stesso senso di rotazione, ad esempio con il numero di giri n 2> vedasi linea (e). Con ci? viene inserita la seconda marcia meccanica e, in tal caso, tramite un ulteriore aumento del numero di giri d'azionamento fino al numero di giri n^ massimo per la presa di forza, si pu? effettuare un aumento del numero di giri, come si pu? rilevare dalla linea ( f) .

In questo stato di commutazione, in caso di necessit?, il ritardatore 15 pu? essere nuovamente attivato, per frenare il veicolo. In tal caso, il numero di giri del lato di presa di forza, pu? scendere, al massimo, fino alla linea (g) e cio? fino al numero di giri minimo dell'albero 31 d'azionamento. Come si pu? rilevare, il ritardatore lavora, in tal caso, con un senso di rotazione invertito, confrontato con lo stato che si presenta durante la fase di avviamento.

Un effetto di frenatura migliorato, con il ritardatore 15, in caso di piccole velocit? di marcia, pu? essere ottenuto quando, secondo la fig. 1, ? prevista la frizione 22 ed il freno 23. Il ritardatore ? efficace, in questo caso, a frizione 22 sbloccata e a freno 23 attivato, tra le linee C h ) e (i), indicate a punto e tratto. Il pi? tardi, quando in tal caso il numero di giri dell'albero per la presa di forza scende al di sotto del numero di giri minimo dell'albero d'azionamento, bisogna aprire la frizione 24 di passaggio.

La fig. 3 mostra una forma d'esecuzione preferita dell'invenzione, con un gruppo P di ruote satellite semplice. Si pu? rilevare, nuovamente, la macchina 20 di propulsione, l'albero d'azionamento 21, l'albero 31 per la presa di forza ed il ritardatore 15. Il primo elemento 11 del rotismo del gruppo P a ruote satellite, ? costituito da una ruota cava. Questa pu? essere collegata direttamente, oppure tramite la frizione 22, indicata a punto e tratto, con l'albero 21 d'azionamento. In quest'ultimo caso, risulta bloccabile tramite il freno 23. Tra l'albero 21 d'azionamento ed il gruppo P a ruote satellite, pu? essere previsto uno smorzatore 29 per smorzare le oscillazione (non illustrato nella fig. 1). 11 secondo elemento 12 del rotismo del gruppo di ruote satellite, ? costituito dal supporto di ruote satellite, che ? collegato rigidamente con l'albero 31 per la presa di forza. Tra questo e l'albero d'azionamento 21, si trova una frizione 24 di passaggio. 11 terzo elemento 13 del rotismo, ? costituito dalla ruota planetaria, che ? collegata saldamente con il rotore 16 del ritardatore e che pu? essere bloccata con il freno 18. All'albero 31 per la presa di forza, pu? essere collegato un rotismo 30 posposto.

Nella fig. 4, i pezzi, invariati rispetto alla fig. 3. sono indicati con gli stessi riferimenti, come nella fig. 3- Differentemente dalla fig. 3, si prevede ora un rotismo P1 epicicloidale , con ruote satellite doppie. 11 primo elemento 11? del rotismo risulta ora il supporto delle ruote satellite ed il secondo elemento 12' del rotismo ? costituito dalla ruota cava. 11 terzo elemento 13 del rotismo risulta, come nella fig. 3, una ruota planetaria.

Nella fig. 5, il gruppo d'azionamento della fig. 3, ? illustrato insieme allo schema di comando del ritardatore. Gli elementi singoli del gruppo d'azionamento, sono indicati con gli stessi riferimenti, come nella fig. 3. Del ritardatore 15 fa parte un sistema di condotte per il fluido di lavoro (circuito di raffreddamento), costituito da una condotta di alimentazione 32 e da una condotta 33 di ritorno,' che ambedue risultano colle^ate con una valvola 39 di commutazione, inoltre, ? costituita da un raffreddatore 35 con una condotta di entrata 34 e la condotta di uscita 36. Un contenitore 40 per il fluido, ? suddiviso tramite una parete 41 intermedia, in un contenitore 42 di raccolta superiore ed in un contenitore 43 di caricamento inferiore.

La valvola di commutazione 39, ? indicata nella posizione di riposo. In tal caso, collega la condotta 32 di alimentazione del ritardatore, con una condotta 52 di sfiatamento e la condotta 33 di ritorno, come pure la condotta 34 di entrata nel raffreddatore con le condotte 53, rispettivamente 54 di svuotamento, mentre intercetta la condotta 36 di uscita del raffreddatore. Le conddotte 52, 53 e 54 sono collegate con il contenitore 42 di raccolta. Il ritardatore 15 ? disattivato in questo stato. Nella r _ posizione di lavoro (attivata ad esempio tramite un elettromagnete 38), la valvola 39 di commutazione collega la condotta di uscita 36 del raffreddatore con la condotta 32 di alimentazione e la condotta di ritorno 33 con la condotta 34 di entrata del raffreddatore. Una pompa 45 di riempimento, trasporta del liquido di lavoro dal contenitore 43 di caricamento, tramite una condotta di prelievo 46, in una condotta 47 di riempimento, che sbocca nella condotta 36 di uscita del raffreddatore. Per far s? che il ritardatore agisca rapidamente ad un comando di attivazione, il contenitore 43 di caricamento viene influenzato con aria compressa (in tal caso chiude una saracin?sca 44, una apertura, trovantesi tra parti del contenitore 42 e 43) ; il circuito 32-36 di raffreddamento del ritardatore viene cos? riempito rapidamente, tramite la condotta di deviazione 48 (con valvola di non ritorno 49) e tramite la condotta 47 di riempimento avviene un rapido riempimento. 11 comando dell'aria compressa avviene mediante una valvola 50 (illustrata in posizione di riposo). Nella sua posizione di lavoro essa collega una sorgente di aria compressa 51 con una condotta di aria compressa 55, che sbocca nel contenitore di caricamento 43. Nella posizione di riposo, essa collega la condotta 55 di pressione, tramite una condotta 56 di scaricamento, con il contenitore 42 di raccolta. Un elettromagnete 57, che aziona la valvola 50, viene eccitato in seguito ad un comando di attivazione del ritardatore, solo brevemente, in modo che l'aria compressa diventi efficace nel contenitore di caricamento 43 solo per un tempo breve. In successione, la pompa 45 mantiene riempito da sola (in cooperazione con la valvola 49 di non ritorno) il circuito di raffreddamento 32-36 del ritardatore.

Il grado di riempimento del ritardatore 15, viene determinato da una valvola di regolazione di scarico 59. Questa valvola collega la condotta di ritorno 33 con una condotta di svuotamento 58, che sbocca nel contenitore di raccolta 42. La valvola di regolazione e di scarico ha lo scopo di regolare il grado di riempimento del ritardatore 15 ad un valore tale, da far s? che il momento del ritardatore corrisponda ad un valore nominale variabile. A tale scopo, sul corpo valvolare della valvola di regolazione 59, due forze si contrastano. Una forza, che rappresenta il valore nominale., risulta, nell'esempio illustrato, una forza magnetica variabile gradualmente di un elettromagnete 60, l'altra forza, che rappresenta il valore effettivo, viene formata da una pressione idraulica, che, tramite una condotta 61, viene alimentata alla valvola 59. La pressione idraulica, tramite una delle condotte di misurazione 62 o 63, (a seconda del senso di rotazione), viene prelevata dalla camera di lavoro attiva del ritardatore 15. Una valvola di non ritorno 64 doppia, collega o la condotta di misurazione 62 o la condotta di misurazione 63 con la condotta 61.

il comando di attivazione per il ritardatore 15, pu? essere conferito con il pedale 65 dell'acceleratore, oppure con il pedale 66 di frenatura. A tale scopo, ciascuno di questi pedali presenta un contatto 67, rispettivamente 68 elettrico, che gi? in caso di lieve abbassamento del pedale, viene chiuso. Ai contatti sono collegate condotte 69, rispettivamente 70 di segnalazione di attivazione. Con ciascuno dei pedali, pu? essere spostato, inoltre, un potenziometro 71, rispettivamente 72 (oppure un altro indicatore di percorso). 11 potenziometro 71 del pedale 65 dell?acceleratore risulta collegato, tramite una condotta di comando 73, con il regolatore di potenza della macchina d'azionamento 20; (equivalente per una tiranteria meccanica). Il potenziometro 72 del pedale 66 di frenatura, forma direttamente il valore nominale elettrico per il momento di frenatura, generato dal ritardatore 15? Questo valore nominale viene alimentato tramite una condotta di comando 74, un elemento di commutazione 75 ed una condotta 76 di comando all'elettromagnete 60 della valvola 59 di regolazione e di scarico.

Un abbassamento del pedale 66 di frenatura, provoca pertanto, tramite le condotte 70, 78 e 79 una commutazione delle valvole 39 e 50 nella loro posizione di lavoro. La valvola 39 rimane nella sua posizione di lavoro, fino a quando il pedale di frenatura 66 risulta attivato. Un generatore di impulsi 91 (gradino di ribaltamento monostabile) tra le condotte 70 e 79, provvede affinch? la valvola 50 dell'aria compressa rimanga solo per un breve tempo nella sua posizione di lavoro. Il ritardatore 15 ? ora attivato, allo scopo della frenatura e, in tal caso, l'altezza del momento di frenatura dipende dal fatto, per quale entit? il pedale 66 di frenatura sia stato premuto verso il basso.

Per l'impiego del ritardatore 15, durante la fase di avviamento, ? previsto quanto segue: ad un dispositivo di regolazione 80 viene alimentato, tramite una condotta di misurazione 81, il corrispondente valore effettivo del numero di giri della macchina d'azionamento 20 e, inoltre, tramite una condotta di comando 81, un valore nominale per il numero di giri della macchina d'azionamento 20. 11 valore nominale viene generato tramite un generatore 83 del valore nominale. Questo fa dipendere il valore nominale da una entit? di misurazione per il numero di giri sul lato per la presa di forza, che viene alimentato all 'indicatore 83 del valore nominale tramite una condotta di misurazione 84. Si pu? indicare, ad esempio, una dipendenza progressiva del valore nominale del numero di giri del motore. In caso di necessit?, il valore nominale pu? essere fatto dipendere supplementarmente dalla posizione del pedale 65 dell'acceleratore (condotta di comando 85). Inoltre, pu? risultare vantaggioso, misurare il numero di giri della presa di forza per la maggiore risoluzione su due alberi con differente livello del numero di giri e cio?, ad esempio una volta sull'albero 31 per la presa della forza del rotismo epicicloidale ed un'altra volta all'uscita del rotismo posposto 30 (condotta di misurazione (84').

11 dispositivo di regolazione 80 forma, dalla differenza tra il valore nominale ed il valore effettivo, una entit? di regolazione. Questa viene alimentata tramite la condotta 86 all'elemento di commutazione 75 e forma pure un valore nominale per la valvola 59 di regolazione di scarico. L'effetto dell'elemento 75 di commutazione corrisponde, analogamente, a quello di una valvola di non ritorno doppia (vedasi 64). Ci? vuol dire che, sempre il maggiore dei segnali, presenti nelle condotte 74 e 86, viene trasmesso alla condotta di comando 76.

Infine, la condotta di misurazione 84' (per il numero di giri sul lato della presa di forza), risulta ancora collegata tramite una condotta 87 con un generatore 88 del valore di soglia. Alla sua uscita 89, appare un segnale solamente quando il numero di giri, sul lato della presa di forza, non abbia ancora superato un valore minimo. Questo valore minimo pu? corrispondere, ad esempio, alla velocit? di marcia 7 km/h. L?uscita 89 e la condotta 69, che deriva dal pedale 65 dell'acceleratore, sono collegate con le entrate di un elemento 90 tipo "AND", la cui uscita risulta in collegamento con la condotta 70.

Durante l'avviamento da fermo, con l'ausilio del ritardatore 15, questo viene attivato, pertanto, tramite le condotte 69, 70, 78 e 79. In tal caso, l'entit? del momento, generato dal ritardatore, viene determinato dal dispositivo di regolazione 80 in modo tale, da far si, che il numero di giri della macchina d'azionamento 20, si avvicini al valore nominale, indicato dal generatore 83 del valore nominale. Esempio: quando un momento del ritardatore troppo elevato spinge il numero di. giri del motore al di sotto del valore nominale momentaneo, allora il regolatore 80 provoca una riduzione della forza magnetica dell'elettromagnete 60. Ci? provoca uno svuotamento parziale del ritardatore 15, tramite la valvola 59 di uscita, fino a quando l'equilibrio desiderato sia di nuovo raggiunto. Quando il numero di giri sul lato della presa di forza supera il valore minimo, registrato nel generatore 88 del valore di soglia, allora, scompare il segnale finora presente sull'uscita 89 e, pertanto, la valvola 39 di commutazione ritorna nella sua posizione di riposo ed il ritardatore viene svuotato. Contemporaneamente, mediante chiusura del freno 18, si inserisce la prima marcia meccanica. 11 comando del freno 18 e della frizione 24 di passaggio, avviene in/ maniera nota per cambi automatici. I dispositivi necessari a tale scopo, sono stati tralasciati nel disegno. Del resto, si utilizzer? un fluido di pressione che viene fatto derivare dalla condotta di pressione della pompa 45*

R i v e n d i c a z i o n i

1. Gruppo di propulsione con una macchina d'azionamento (20) e con un cambio, che comprende un ritardatore (15) ed un rotismo (P ) epicicloidale, con le seguenti caratteristiche:

a) del rotismo (P ) epicicloidale un primo elemento (11) del rotismo ? collegabile con la macchina d'azionamento (20), un secondo elemento del rotismo (12) con un albero (31) per la presa di forza ed un terzo elemento (13) del rotismo con il rotore (16) del ritardatore ;

b) il terzo elemento (13) del rotismo ? bloccabile mediante un freno ( 18) ;

c) gli elementi del rotismo (11, 12, 13) sono collegati tra di loro in modo tale, da far s? che il primo ed il terzo elemento (11 e 13) del rotismo, in caso di albero (31) per la presa di forza fermo, presentino differenti sensi di rotazione, in modo che, con la frenatura del terzo elemento (13) del rotismo, con l?ausilio del ritardatore (15), l'albero (31) per la presa di forza venga messo in moto dal fermo e, in tal caso, il suo senso di rotazione ? invertito rispetto al senso di rotazione del terzo elemento (13) del rotismo;

caratterizzato dalle seguenti ulteriori caratteristiche:

d) il rotismo (P ) a ruote satellite presenta un dispositivo di commutazione (24) con l'azionamento del quale, il terzo elemento (13) del rotismo, che ? asservito al rotore (16) del ritardatore, ruota con senso di rotazione invertito, che in caso di avviamento dell'albero (31) per la presa di forza da fermo;

e) il ritardatore (15) ? eseguito in modo tale, da far s? che in ambedue i sensi di rotazione presenti una elevata potenza specifica.

2. Gruppo di propulsione, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto, che il ritardatore (15) ? comandabile a scelta da un generatore di segnali (66) di frenatura e da un generatore di segnali (65) di accelerazione.

3. Gruppo di propulsione, secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto, che il dispositivo di commutazione (24) ? una frizione passante, che, in stato attivato, blocca gli elementi del rotismo (P) epicicloidale, reciprocamente tra di loro .

4. Gruppo di propulsione, secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto, che tra la macchina d'azionamento (20) ed il primo elemento (11) del rotismo, ? prevista una frizione (22) di commutazione di entrata e che il primo elemento (11) del rotismo ? bloccabile mediante un freno (23).

5. Gruppo di propulsione, secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto, che la macchina (20) d'azionamento ? invertibile per quanto riguarda il suo senso di rotazione.

6. Gruppo di propulsione, secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto, che la macchina (20) d'azionamento ? costituita da un motore a corrente continua, il cui numero di giri ? variabile solamente mediante comando di campo.

7- Gruppo di propulsione, secondo una delle rivendicazioni da 2 a 6, caratterizzato dal fatto, che ? previsto un dispositivo di regolazione (80), nel quale, durante l'azionamento a trazione idrodinamico (con l'impiego del ritardatore 15) viene confrontato un valore effettivo del numero di giri della macchina d'azionamento (20) con un valore nominale e che, dallo scostamento di regolazione, viene formata u-na entit? di regolazione per il grado di riempimento del ritardatore, in modo che il dispositivo di regolazione regoli il momento del ritardatore ad un valore tale, da far s? che il numero di giri della macchina d'azionamento, indipendentemente dalla posizione dell'indicatore (65) di accelerazione, assuma il valore nominale.

8. Gruppo di propulsione, secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto, che al dispositivo di regolazione (80) ? asservito un indicatore (83) del valore nominale, che regola il valore nominale del numero di giri della macchina d'azionamento (20) in dipendenza dal numero di giri sul lato della presa di forza del rotismo, prevedendo che aumenta vantaggiosamente il valore nominale, con l'aumento del numero di giri manifestantesi sul lato della presa di forza del rotismo.

9. Gruppo di propulsione, secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto, che il ritardatore (15) ? dimensionato per potenze specifiche differenti nei due sensi di rotazione .

Il tutto, sostanzialmente come descritto ed illustrato, agli scopi sopra specificati.

Milano, l? - 3 NOV. 1982

p.p. Dit J .M . Voith GmbH

Il mandartario

Ing. Hdnfe/ B

'dillie Rutta)

e'i. ?????'

Ine. Nr. 02-763

SH/s, Ing. Hans Benno Mayer Consul?nte Brevetti

REPUBBLICA FEDERALE DI GERMANIA

Attestazione

La ditta .Voith Getriebe KG

con sede in Heidenheim (Rep .Fed .Germ .)

ha depositato una domanda per brevetto d'invenzione avente per titolo: I

"Gruppo di propulsione con un cambio"

in data 12 novembre 1981 presso l'Ufficio Brevetti tedesco.

Gli allegati documenti sono un'esatta e fedele riproduzione degli originali di cui alla presente domanda.

Il riassunto allegato, che ? da aggiungere alla domanda, ma che non costituisce parte integrante della stessa corrisponde con l'originale depositato in data 12 novembre 1981

La demanda ? stata trasferita alla ditta J.M. Voith GmbH con sede in 7920 Heidenheim La domanda ha ricevuto presso l'Ufficio brevetti tedesco provvisoriamente il No. ? 60 K 41/26 della classificazione internazionale dei brevetti.

Monaco, l? 4 ottobre 1982

Il presidente dell'Ufficio Brevetti tedesco

in rappresentanza

(Firma) (Huber)

Protocollo: P 3? 44 902.6

3883 Voith Getriebe KG Riferimento: "Anfahr-Retarder" Heidenheim Gruppo di propulsione con un cambio

Riassunto del trovato

11 cambio di un gruppo di propulsione, vani aggiosamente per autoveicoli, presenta un ritardatore (15) (freno i drodinamico) ed un rotismo epicicloidale (P) con almeno tre elementi formanti il rotismo, ad esempio una ruota cava (11) un supporto (12) delle ruote satelliti e una ruota planetaria (13). La ruota cava (11) ? collegata con un albero (21) d'azionamento, 11 supporto delle ruote satellite ? collegato con l'albero (31) per la presa di forza e mediante una frizione (24) di transito e collegabile con l'albero di azionamento. La ruota planetaria (13) ? collegata con il rotore (16) del ritardatore e risulta bloccabile mediante un frpno (18). 11 ritardatore (15) ? rseguito in modo tale, che esso in ambedue i sensi di rotazione, presenta: una potenza specifica elevata. Con questa disposizione si pu? partire con il ritardatore (15) in modo idrodinamico e in tal caso, la frizione (24) ed il freno (18) risultano sbloccati. Gi? ad una velocit? di marcia molto piccola, mediante bloccaggio del freno (18) e disattivazione del ritardatore (15), si pu? inserire una prima marcia meccanica. Una seconda marcia meccanica si ottiene mediante attivazione della frizione (24) e mediante sbloccaggio del freno (18). Ora il rotore (16) del ritardatore ruota in senso inverso che nella fase di partenza'. 11 ritardatore pu? essere utilizzato in tal caso per la frenatura idrodinamica.

(figura 3)

Descrizione del trovato

Campo tecnico

Sono state considerate le seguenti pubblicazioni.

1) pubblicazione tedesca 14 80 506

2) pubblicazione tedesca 20 21 543

3) pubblicazione tedesca 26 56 669

4) brevetto tedesco 16 00 191

5) pubblicazione tedesca 30 00 664

6) brevetto tedesco 26 18 073

7) pubblicazione tedesca 29 35 361

8) brevetto U.S.A. 23 43 509

9) "rivista di tecnica automobilistica" 1967, pagine 149-152.

Dalla figura 1 della pubblicazione 1), risulta essenzialmente noto quanto segue: un albero d'azionamento 25 aziona una ruota cava 31 (primo elemento del rotismo) di un rotismo 29 epicicloidale. Da questo rotismo 29 epicicloidale un supporto (33) delle ruote satellite (secondo elemento del rotismo) ? collegato con un albero 24 per la presa di forza. Inoltre, una ruota 34 planetaria (terzo elemento del rotismo) ? collegata con il rotore 45 di un ritardatore 43 e bloccabile mediante un freno 39. Quando l'albero 24 per la presa di forza risulta fermo, ruotano il primo ed il terzo elemento del rotismo con differenti sensi di rotazione ed il numero di giri del terzo elemento del rotismo ? maggiore di quello del primo elemento del rotismo. Con l'attivazione del ritardatore 43, il numero di giri del terzo elemento 34 del rotismo pu? essere ridotto e con ci? pu? essere messo in rotazione l'albero 24 per la presa della forza e in tal caso, il suo senso di rotazione ? inverso rispetto al senso di rotazione del terzo elemento 34 del rotismo.

Scopo del trovato

E' desiderato realizzare un gruppo d'azionamento nel cui cambio la trasmissione della forza avviene ad un dispendio costruttivo preferibilmente basso sia durante la fase di avviamento come pure anche durante la fase di frenatura avviene in modo idrodinamico e che contemporaneamente, durante l'avviamento, le perdite idrauliche vengono ridotte.

Soluzione del trovato

La soluzione viene ottenuta mediante il gruppo di azionamento indicato nella rivendicazione 1. E' stato notato che il gruppo noto dalla pubblicazione 1), che serve solamente per l'azionamento di un dispositivo di sterzatura per un veicolo, con la modifica secondo la presente invenzione pu? essere impiegato anche per l'azionamento del veicolo stesso e contemporaneamente pu? trovare impiego come freno per il veicolo. A tale scopo, secondo l?invenzione, sul rotismo epicicloidale ? previsto un dispositivo di cambio con l'azionamento del quale, mantenendo lo stesso senso di rotazione dell'albero per la presa di forza, il senso di rotazione del terzo elemento del rotismo e pertanto del rotore del ritardatore, vengono invertiti. Contemporaneamente il ritardatore come di per s? noto dalla pubblicazione 4) o 5), ? eseguito in modo tale da presentare in ambedue i sensi di rotazione una potenza specifica elevata. Con ci? diventa possibile, utilizzare il ritardatore, supplementarmente alla trasmissione di forza idrodinamica nell'ambito della fase di avviamento, dopo Una inversione nel suo senso di rotazione, supplementarmente per la frenatura idrodinamica. Il ritardatore, come di per s? noto, viene attivato mediante riempimento con un liquido di lavoro e, mediante svuotamento viene disattivato. In tal caso, ? vantaggioso di eseguire un dispositivo di comando in modo tale da far s? che al ritardatore si possono conferire segnali di comando alternativamente da un indicatore di frenatura (ad esempio pedale d? frenatura) e da un indicatore di accelerazione (ad esempio da un pedale di accelerazione) (rivendicazione 2).

Cosi, ad esempio, ? presente un solo rotore unico, in comune; inoltre, ambedue le camere di lavoro vengono sempre riempite in comune, o svuotate. Cos?, il dispendio per il comando del liquido di lavoro, ? notevolmente inferiore che in caso di presenza di un trasformatore e di un ritardatore, secondo la pubblicazione 3? Con altre parole: secondo l'invenzione, in un rotismo, secondo la pubblicazione 3, il convertitore, la sua frizione di transito ed il ritardatore, possono essere sostituiti con il cambio, indicato nella rivendicazione 1, comprendente un gruppo di ruote satellite ed un ritardatore, indipendente dal senso di rotazione.

11 cambio nel gruppo di propulsione, concepito secondo la presente invenzione, presenta uno stadio di avviamento idrodinamico, per il quale il ritardatore risulta attivato ed uno stadio meccanico, con almeno due marce. Nella prima marcia, il terzo elemento del rotismo e pertanto il rotore del ritardatore, risultano bloccati. La seconda marcia viene inserita mediante attivazione del dispositivo di inserimento, che provoca l'inversione del senso di rotazione del rotore del ritardatore.

Vantaggiosamente, questo dispositivo di commutazione secondo la rivendicazione 3? ? eseguito come una frizione passante, che collega l'albero di azionamento e l'albero per la presa di forza del cambio, tra di loro.

11 gruppo d'azionamento, concepito ^secondo la presente invenzione, pu? essere integrato mediante una pluralit? di rotismi per un cambio. A tale scopo, sono da considerare: cambi solamente con ulteriori marce in avanti, o quelli con marce in avanti ed almeno una retromarcia oppure soli cambi di inversione. Cos?, senza difficolt?, si pu? prevedere un umero a scelta di marce. Sono per? possibili anche forme d'esecuzione senza cambio supplementare, come sar? chiarito meglio in seguito.

Con l'eliminazione del convertitore di coppia idrodinamico, si rinuncia alla sua elevata trasformazione di coppia nel punto di avviamento. Ci? non ? per? richiesto in molti casi (ad esempio per la propulsione di un autobus) dato che, tenendo conto dei passeggeri, l'accelerazione non deve superare un determinato valore.

Come gi? menzionato prima, il cambio del gruppo di propulsione, concepito secondo la presente invenzione, presenta, vantaggiosamente, una frizione passante, con il cui azionamento gli elementi di cambio del rotismo epicicloidale ruotano come blocco. Anche se dalla pubblciazione 8) ? gi? noto un c?mbio che presenta un ritardatore, un cambio epicicloidale ed una frizione passante, questo rotismo non ? eseguito come meccanismo a folle (frizione ad un movimento). Pertanto, dapprima e cio?, durante l'avviamento da fermo, l'albero d'azionamento e l'albero per la presa di forza ed il rotore del ritardatore, hanno lo stesso numero di giri e lo stesso senso di rotazione. Pertanto, il ritardatore diventa efficace solamente dopo i 11 r aggiungimento di un determinato numero di giri minimo. In tal caso, ruota l'albero per la presa di forza a maggiore velocit? dell'albero d'azionamento. Qui, il ritardatore non ? pertanto utilizzabile nell?ambito di avviamento molto importante. Anche un ritardo dell'albero per la presa di forza, con l'ausilio del ritardatore, non ? previsto in questo caso.

Con le caratteristiche della rivendicazione 4, si pu? ottenere che il ritardatore, in caso di frenatura idrodinamica, possa essere efficace in modo del tutto indipendente dalla macchina d'azionamento, in un ambito molto grande del numero di giri dell'albero per la presa della forza e cio?, fino a numeri di giri per la presa di forza relativamente piccoli. Viceversa, il retarder, in caso di frizione di transito attivata (secondo la rivendicazione 3), ? utilizzabile durante la frenatura solamente fino al numero di giri minimo della macchina d'azionamento. Per questo motivo e per il fatto che la frizione passante ? necessaria per il funzionamento a trazione, in caso di necessit?, le caratteristiche, secondo le rivendicazioni 3 e 4, saranno applicate insieme.

Un vantaggio essenziale di questo concetto costruttivo, rispetto ai noti gruppi d'azionamento elettro- idrodinamici , (che per l'azionamento a trazione presentano un convertitore di coppia e, necessariamente, un rotismo d'invenzione, vedere anche pubblicazione 6), consiste nel fatto, che il rotismo d'inversione non occorre pi?. Con l'impiego di un ritardatore, proposto secondo la presente invenzione, che almeno in gran parte ? indipendente dal senso di rotazione, il ritardatore pu? lavorare, in ambedue i sensi di rotazione d'azionamento ugualmente bene durante il funzionamento a trazione. Nello stesso modo, in ambedue i sensi di rotazione per la presa di forza, pu? frenare ugualmente bene. Inoltre, in caso di combinazione di un elettromotore con il ritardatore ed il corrispondente gruppo di

ruote satellite, in alcuni elettroveicoli, ad esempio in un

trolley-bus, si pu? rinunciare ad un cambio posposto.

Un'idea dell'invenzione molto importante, che porta oltre, ? / indicata nella rivendicazione 7. Questa rivendicazione si basa

sul seguente scopo: durante la fase di avviamento, con l'ausilio

del ritardatore, - ? desiderato, che il numero di giri della macchina d'azionamento, non venga una volta ridotto in modo

troppo accentuato (pericoli di uno smorzamento, a causa di un momento troppo elevato del ritardatore) ed inoltre, non deve assumere valori inutilmente alti (ad esempio quando viene dato

molto gas ad un momento del ritardatore relativamente basso).

Questo compito potrebbe essere di per s? risolto, per il fatto, che

il grado di riempimento e, pertanto, il momento del ritardatore, vengono adattati manualmente al corrispondente momento della macchina d'azionamento. Secondo l'invenzione, ci? avviene,

per?, automaticamente con l'ausilio del dispositivo di regolazione, rivendicato nella rivendicazione 7. In tal caso, con

le caratteristiche supplementari della rivendicazione 8, si pu? provvedere, affinch? il numero di giri della macchina d'azionamento aumenti con un numero di giri per la presa del

moto aumentante (velocit? di marcia). Si pu? regolare una dipendenza lineare o progressiva del numero di giri del motore, rispetto alla velocit? di marcia. A questo riguardo si pu? rilevare un ulteriore vantaggio essenziale dell'invenzione, rispetto a gruppi di azionamento, che presentano un convertitore di coppia idrodinamico per la fase di avviamento. Qui, notoriamente, per l'adattamento del convertitore alla macchina d'azionamento, bisogna predisporre differenti ruote per la pompa del convertitore e/o differenti ruote dentate per diversi rapporti di moltiplicazione di entrata. Rispetto a questo, in caso d'impiego di un ritardatore per la fase di avviamento, bisogna adattare solamente il suo comando alla corrispondente macchina d'azionamento. Ci? pu? avvenire in modo particolarmente semplice, per il fatto, che la caratteristica dell'indicatore del valore nominale, indicato nella rivendicazione 8, venga variato e cio? che si regoli una determinata dipendenza del numero di giri del motore, dalla velocit? di marcia.

- la fig. 2 mostra il corrispondente schema relativo al numero di giri;

- la fig. 5 mostra uno schema di comando per l'azionamento del ritardatore.

Per l'illustrazione di un rotismo epicicloidale sotto forma di schema a travi, secondo la fig. 1 e dello schema del numero di giri, secondo la fig. 2, si fa notare la pubblicazione 9-Lo schema a travi, illustrato nella fig. 1, rappresenta un rotismo planetario con tre elementi del rotismo, ci? sono i punti 11, 12 e 13 delle barre 10. Una macchina d'azionamento 20 ? collegata tramite un albero d'azionamento 21, rigidamente con il primo elemento 11 del rotismo. Al posto di un innesto rigido, si pu? prevedere, in caso di necessit?, anche un innesto 22 disinseribile. In questo caso, supplementarmente, sul primo elemento del rotismo, ? previsto un freno 23. 11 secondo elemento 12 del rotismo, previsto centralmente sulla barra, ? collegato rigidamente con l'albero 31 per la presa di forza. Tra l'albero 21 d'azionamento e l'albero 31 per la presa di forza, ? previsto un innesto 24 disinseribile, una cosiddetta frizione di trransito. Al posto di questo mezzo, si potrebbe prevedere anche una frizione tra il primo ed il terzo elemento o tra il secondo ed il terzo elemento del rotismo. Una ulteriore modifica della forma d'esecuzione illustrata, ? possibile: elminando la frizione 22, si pu? disporre una frizione tra la macchina d'azionamento 20 ed il punto 19 di diramazione, al quale ? collegata la frizione 24 di passaggio.

Nella fig. 2, si pu? nuovamente rilevare la trave 10 della fig.

1, con i tre elementi 11-13 del rotismo. Le frecce che partono dal punto 11 rappresentano differenti numeri di giri dell'albero 21 d'azionamento. Analogamente, le frecce che si diramano dai punti 12 e 13 indicano differenti numeri di giri dell'albero 31 per la presa di forza, rispettivamente del rotore 16 del ritardatore .

La linea (b ) , illustra lo stato, nel quale il ritardatore attivato riduce l'elemento 13 del rotismo a circa un terzo del suo numero di giri originario. Contemporaneamente, il numero di giri della macchina 20 d'azionamento e dell'albero d'azionamento 21, ? stato aumentato per una certa entit?, pertanto l'albero 31 per la presa di forza ruota ormai con il numero di giri n^_

La linea (c) illustra lo stato dopo il bloccaggio del freno 18 e pertanto, viene attivata la prima marcia meccanica. Ci? in caso di numero di giri del lato per la presa di forza n^ costante, comporta una spinta del numero di giri dell'albero d'azionamento, approssimativamente al numero di giri minimo originario. Con l'aumento della velocit? di marcia, aumenta il numero di giri del lato della presa di forza ad un valore ri2 e pertanto, analogamente, il numero di giri d'azionamento, secondo la linea (d).

Ora, con la chiusura della frizione 24 di passaggio, si pu? provocare che tutti gli elementi 11, 12 e 13 del rotismo, ruotino con lo stesso numero di giri e nello stesso senso di rotazione, ad esempio con il numero di giri n 2> vedasi linea (e). Con ci? viene inserita la seconda marcia meccanica e, in tal caso, tramite un ulteriore aumento del numero di giri d'azionamento fino al numero di giri n^ massimo per la presa di forza, si pu? effettuare un aumento del numero di giri, come si pu? rilevare dalla linea (f) .

In questo stato di commutazione, in caso' di necessit?, il ritardatore 15 pu? essere nuovamente attivato, per frenare il veicolo. In tal caso, il numero di giri del lato di presa di forza, pu? scendere, al massimo, fino alla linea (g) e cio? fino al numero di giri minimo dell'albero 31 d?azionamento. Come si pu? rilevare, il ritardatore lavora, in tal caso, con un senso di rotazione invertito, confrontato con lo stato che si presenta durante la fase di avviamento.

Un effetto di frenatura migliorato, con il ritardatore 15, in caso di piccole velocit? di marcia, pu? essere ottenuto quando, secondo la fig. 1, ? prevista la frizione 22 ed il. freno 23. 11 ritardatore ? efficace, in questo caso, a frizione 22 sbloccata e a freno 23 attivato, tra le linee (h) e (i), indicate a punto e tratto. 11 pi? tardi, quando in tal caso il numero di giri dell'albero per la presa di forza scende al di sotto del numero di giri minimo dell'albero d'azionamento, bisogna aprire la frizione 24 di passaggio.

La fig. 3 mostra una forma d'esecuzione preferita dell'invenzione, con un gruppo P di ruote satellite semplice. Si pu? rilevare, nuovamente, la macchina 20 di propulsione, l'albero d'azionamento 21, l'albero 31 per la presa di forza ed il ritardatore 15. 11 primo elemento 11 del rotismo del gruppo P a ruote satellite, ? costituito da una ruota cava. Questa pu? essere collegata direttamente, oppure tramite la frizione 22, indicata a punto e tratto, con l'albero 21 d'azionamento. In quest'ultimo caso, risulta bloccabile tramite il freno 23. Tra l'albero 21 d'azionamento ed il gruppo P a ruote satellite, pu? essere previsto uno smorzatore 29 per smorzare le oscillazione (non illustrato nella fig. 1). 11 secondo elemento 12 del rotismo del gruppo di ruote satellite, ? costituito dal supporto di ruote satellite, che ? collegato rigidamente con l'albero 31 per la presa di forza. Tra questo e l'albero d'azionamento 21, si trova una frizione 24 di passaggio. Il terzo elemento 13 del rotismo, ? costituito dalla ruota planetaria, che ? collegata saldamente con il rotore 16 del ritardatore e che pu? essere bloccata con il freno 18. All'albero 31 per la presa di forza, pu? essere collegato un rotismo 30 posposto.

Nella fig. 4, i pezzi, invariati rispetto alla fig. 3, sono indicati con gli stessi riferimenti, come nella fig- 3. Differentemente dalla fig. 3, si prevede ora un rotismo P' epiciclo?dale, con ruote satellite doppie. Il primo elemento 11' del rotismo risulta ora il supporto delle ruote satellite ed il secondo elemento 12' del rotismo ? costituito dalla ruota cava. Il terzo elemento 13 del rotismo risulta, come nella fig. 3, una ruota planetaria.

Nella fig. 5, il gruppo d'azionamento della fig. 3, ? illustrato insieme allo schema di comando del ritardatore. Gli elementi singoli del gruppo d'azionamento, sono indicati con gli stessi riferimenti, come nella fig. 3. Del ritardatore 15 fa parte un sistema di condotte per il fluido di lavoro (circuito di raffreddamento), costituito da una condotta di alimentazione 32 e da una condotta 33 di ritorno, ? che ambedue risultano collegate con una valvola 39 di commutazione, inoltre, ? costituita da un raffreddatore 35 con una condotta di entrata 34 e la condotta di uscita 36. Un contenitore 40 per il fluido, ? suddiviso tramite una parete 41 intermedia, in un contenitore 42 di raccolta superiore ed in un contenitore 43 di caricamento inferiore.

La valvola di commutazione 39, ? indicata nella posizione di riposo. In tal caso, collega la condotta 32 di alimentazione del ritardatore, con una condotta 52 di sfiatamento e la condotta 33 di ritorno, come pure la condotta 34 di entrata nel raffreddatore con le condotte 53, rispettivamente 54 di svuotamento, mentre intercetta la condotta 36 di uscita del raffreddatore. Le conddotte 52, 53 e 54 sono collegate con il contenitore 42 di raccolta. 11 ritardatore 15 ? disattivato in questo stato. Nella posizione di lavoro (attivata ad esempio tramite un elettromagnete 38), la valvola 39 di commutazione collega la condotta di uscita 36 del raffreddatore con la condotta 32 di alimentazione e la condotta di ritorno 33 con la condotta 34 di entrata del raffreddatore. Una pompa 45 di riempimento, trasporta del liquido di lavoro dal contenitore 43 di caricamento, tramite una condotta di prelievo 46, in una condotta 47 di riempimento, che sbocca nella condotta 36 di uscita del raffreddatore. Per far si che il ritardatore agisca rapidamente ad un comando di attivazione, il contenitore 43 di caricamento viene influenzato con aria compressa (in tal caso chiude una saracinesca 44, una apertura, trovantesi tra parti del contenitore 42 e 43) ; il circuito 32-36 di raffreddamento del ritardatore viene cosi riempito rapidamente, tramite la condotta di deviazione 48 (con valvola di non ritorno 49) e tramite la condotta 47 di riempimento avviene un rapido riempimento. Il comando dell'aria compressa avviene mediante una valvola 50 (illustrata in posizione di riposo). Nella sua posizione di lavoro essa collega una sorgente di aria compressa 51 con una condotta di aria compressa 55, che sbocca nel contenitore di caricam?nto 43- Nella posizione di riposo, essa collega la condotta 55 di pressione, tramite una condotta 56 di scaricamento, con il contenitore 42 di raccolta. Un elettromagnete 57, che aziona la valvola 50, viene eccitato in seguito ad un comando di attivazione del ritardatore, solo brevemente, in modo che l'aria compressa diventi efficace nel contenitore di caricamento 43 solo per un tempo breve. In successione, la pompa 45 mantiene riempito da sola (in cooperazione con la valvola 49 di non ritorno) il circuito di raffreddamento 32-36 del ritardatore.

11 grado di riempimento del ritardatore 15, viene determinato da una valvola di regolazione di scarico 59. Questa valvola collega la condotta di ritorno 33 con una condotta di svuotamento 58, che sbocca nel contenitore di raccolta 42. La valvola di regolazione e di scarico ha lo scopo di regolare il grado di riempimento del ritardatore 15 ad un valore tale, da far si che il momento del ritardatore corrisponda ad un valore nominale variabile. A tale scopo, sul corpo valvolare della valvola di regolazione 59, due forze si contrastano. Una forza, che rappresenta il valore nominale, risulta, nell'esempio illustrato, una forza magnetica variabile gradualmente di un elettromagnete 60, l'altra forza, che rappresenta il valore effettivo, viene formata da una pressione idraulica, che, tramite una condotta 6l, viene alimentata alla valvola 59. La pressione idraulica, tramite una delle condotte di misurazione 62 o 63, (a seconda del senso di rotazione), viene prelevata dalla camera di lavoro attiva del ritardatore 15. Una valvola di non ritorno 64 doppia, collega o la condotta di misurazione 62 o la condotta di misurazione 63 con la condotta 61.

Il comando di attivazione per il ritardatore 15, pu? essere conferito con il pedale 65 dell'acceleratore, oppure con il pedale 66 di frenatura. A tale scopo, ciascuno di questi pedali presenta un contatto 67, rispettivamente 68 elettrico, che gi? in caso di lieve abbassamento del pedale, viene chiuso. Ai contatti sono collegate condotte 69, rispettivamente 70 di segnalazione di attivazione. Con ciascuno dei pedali, pu? essere spostato, inoltre, un potenziometro 71, rispettivamente 72 (oppure un altro indicatore di percorso). Il potenziometro 71 del pedale 65 dell'acceleratore risulta collegato, tramite una condotta di comando 73, con il regolatore di potenza della macchina d'azionamento 20; (equivalente per una tiranteria meccanica). 11 potenziometro 72 del pedale 66 di frenatura, forma direttamente il valore nominale elettrico per il momento di frenatura, generato dal ritardatore 15. Questo valore nominale viene alimentato tramite una condotta di comando 74, un elemento di commutazione 75 ed una condotta 76 di comando all'elettromagnete 60 della valvola 59 di regolazione e di scarico.

Un abbassamento del pedale 66 di frenatura, provoca pertanto, tramite le condotte 70, 78 e 79 una commutazione delle valvole 39 e 50 nella loro posizione di lavoro. La valvola 39 rimane nella sua posizione di lavoro, fino a quando il pedale di frenatura 66 risulta attivato. Un generatore di impulsi 91 (gradino di ribaltamento monostabile) tra le condotte 70 e 79, provvede affinch? la valvola 50 dell'aria compressa rimanga solo per un breve tempo nella sua posizione di lavoro. 11 ritardatore 15 ? ora attivato, allo scopo della frenatura e, in tal caso, l?altezza del momento di frenatura dipende dal fatto, per quale entit? il pedale 66 di frenatura sia stato premuto verso il basso.

Per l'impiego del ritardatore 15, durante la fase di avviamento, ? previsto quanto segue: ad un dispositivo di regolazione 80 viene alimentato, tramite una condotta di misurazione 81, il corrispondente valore effettivo del numero di giri della macchina d'azionamento 20 e, inoltre, tramite una condotta di comando 81, un valore nominale per il numero di giri della macchina d'azionamento 20. 11 valore nominale viene generato tramite un generatore 83 del valore nominale. Questo fa dipendere il valore nominale da una entit? di misurazione per il numero di giri sul lato per la presa di forza, che viene alimentato all'indicatore 83 del valore nominale tramite una condotta di misurazione 84. Si pu? indicare, ad esempio, una dipendenza progressiva del valore nominale del numero di giri del motore. In caso di necessit?, il valore nominale pu? essere fatto dipendere supplementarmente dalla posizione del pedale 65 dell'acceleratore (condotta di comando 85). Inoltre, pu? risultare vantaggioso, misurare il numero di giri della presa di forza per la maggiore risoluzione su due alberi con differente livello del numero di giri e cio?, ad esempio una volta sull'albero 31 per la presa della forza del rotismo epicicloidale ed un'altra volta all?uscita del rotismo posposto 30 (condotta di misurazione (84').

Infine, la condotta di misurazione 84' (per il numero di giri sul lato della presa di forza), risulta ancora collegata tramite una condotta 87 con un generatore 88 del valore di soglia. Alla sua uscita 89, appare un segnale solamente quando il numero di giri, sul lato della presa di forza, non abbia ancora superato un valore minimo. Questo valore minimo pu? corrispondere, ad esempio, alla velocit? di marcia 7 km/h. L'uscita 89 e la condotta 69, che deriva dal pedale 65 dell'acceleratore, sono collegate con le entrate di un elemento 90 tipo "AND", la cui uscita risulta in collegamento con la condotta 70.

Durante l'avviamento da fermo, con l'ausilio del ritardatore 15, questo viene attivato, pertanto, tramite le condotte 69, 70, 78 e 79. In tal caso, l'entit? del momento, generato dal ritardatore, viene determinato dal dispositivo di regolazione 80 in modo tale, da far s?, che il numero di giri della macchina d'azionamento 20, si avvicini al valore nominale, indicato dal generatore 83 del valore nominale. Esempio: quando un momento del ritardatore troppo elevato spinge il numero di giri del motore al di sotto del valore nominale momentaneo, allora il regolatore 80 provoca una riduzione della forza magnetica dell'elettromagnete 60. Ci? provoca uno svuotamento parziale del ritardatore 15, tramite la valvola 59 di uscita, fino a quando l'equilibrio desiderato sia di nuovo raggiunto. Quando il numero di giri sul lato della presa di forza supera il valore minimo, registrato nel generatore 58 del valore di soglia, allora, scompare il segnale finora presente sull'uscita 89 e, pertanto, la valvola 39 di commutazione ritorna nella sua posizione di riposo ed il ritardatore viene svuotato. Contemporaneamente, mediante chiusura del freno 18, si inserisce la prima marcia meccanica. 11 comando del freno 18 e della frizione 24 di passaggio, avviene in / maniera nota per cambi automatici. 1 dispositivi necessari a tale scopo, sono stati tralasciati nel disegno. Del resto, si utilizzer? un fluido di pressione che viene fatto derivare dalla condotta di pressione della pompa 45?

R i v e n d i c a z i o n i

a) del rotismo (P) epicicloidale un primo elemento (11) del rotismo ? collegabile con la macchina d'azionamento (20), un secondo elemento del rotismo (12) con un albero (31) per la presa di forza ed un terzo elemento (13) del rotismo con il rotore (16) del ritardatore;

b) il terzo elemento (13) del rotismo ? bloccabile mediante un freno (18) ;

c) gli elementi del rotismo (11, 12, 13) sono collegati tra di loro in modo tale, da far s? che il primo ed il terzo elemento (11 e 13) del rotismo, in caso di albero (31) per la presa di forza fermo, presentino differenti sensi di rotazione, in modo che, con la frenatura del terzo elemento (13) del rotismo, con l'ausilio del ritardatore (15), l'albero (31) per la presa di forza venga messo in moto dal fermo e, in tal caso, il suo senso di rotazione ? invertito rispetto al senso di rotazione del terzo elemento (13) del rotismo;

caratterizzato dalle seguenti ulteriori caratteristiche:

2. Gruppo di propulsione, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal . fatto, che il ritardatore (15) ? comandabile a scelta da un generatore di segnali (66) di frenatura e da un generatore di segnali (65) di accelerazione.

3. Gruppo di propulsione, secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto, che il dispositivo di commutazione (24) ? una frizione passante, che, in stato attivato, blocca gli elementi del rotismo (P ) epicicloidale, reciprocamente tra di loro .

7. Gruppo di propulsione, secondo una delle rivendicazioni da 2 a 6, caratterizza to dal fatto, che ? previsto un dispositivo di regolazione (80), nel quale, durante l'azionamento a trazione idrodinamico (con l'impiego del ritardatore 15) viene confrontato un valore effettivo del numero di giri della macchina d'azionamento (20) con un valore nominale e che, dallo scostamento di regolazione, viene formata una entit? di regolazione per il grado di riempimento del ritardatore, in modo che il dispositivo di regolazione regoli il momento del ritardatore ad un valore tale, da far s? che il numero di giri della -macchina d'azionamento, indipendentemente dalla posizione dell'indicatore (65) di accelerazione, assuma il valore nominale.

8. Gruppo di propulsione, secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto, che al dispositivo di regolazione (80) ? asservito un indicatore (83) del valore nominale, che regola il valore nominale del numero di giri della macchina d'azionamento

Claims

(20) in dipendenza dal numero di giri sul lato della presa di forza del rotismo, prevedendo che aumenta vantaggiosamente il valore nominale, con l'aumento del numero di giri m anifestantesi sul lato della presa di forza del rotismo.

9. Gruppo di propulsioni , ' secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto, che il ritardatore (15) ? dimensionato per potenze specifiche differenti nei due sensi di rotazione .

La presente traduzione ? conforme al testo del documento di Priorit? a cui si riferisce.

Milano/ l? ~3 NOV. 1982

Ing. Har Benno^Mayer