ITRE960021A1 - Cambio di velocita' sotto carico a doppia frizionecambio di velocita' sotto carico a doppia frizione per frizione per trattori agricoli con o senza f per frizione per trattori agricoli con o senza frizione motore rizione motore - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del Brevetto per Invenzione Industriale dal titolo:

CAMBIO DI VELOCITA' SOTTO CARICO A DOPPIA FRIZIONE PER TRATTORI AGRICOLI CON O SENZA FRIZIONE MOTORE,

Il presente brevetto concerne i cambi di velocit? per trattori agricoli.

Questo tipo di macchine presenta la caratteristica che, durante il cambio dei rapporti di trasmissione, la potenza trasmessa non deve interrompersi, pena l'arresto della marcia della macchina stessa.

Infatti queste macchine sono accoppiate a mezzi operativi che assorbono molta potenza, e che lavorano a velocit? operativa correlata alla velocit? relativamente modesta di traslazione della macchina, il che fa si che esse presentino un abbrivio per inerzia sostanzialmente nullo. Come conseguenza si ha che dette macchine generalmente si avviano, marciano e lavorano col cambio nello stesso rapporto di trasmissione, e tale rapporto non pu? venire modificato manovrando il cambio di velocit? durante la marcia .

Inoltre il cambio di velocit? di queste macchine ? generalmente dotato di un elevato numero di rapporti di trasmissione, molto prossimi l'uno all'altro, sia nella marcia avanti che nella marcia indietro, e sarebbe quindi auspicabile poter regolare la velocit? operativa della macchina anche mentre questa ? in marcia passando al rapporto pi? prossimo e pi? conveniente.

Il problema di modificare il rapporto di trasmissione senza arrestare la marcia della macchina ? stato risolto grazie ai cosidetti sistemi di cambio sottocarico mediante frizioni .

Generalmente tali cambi ad ogni coppia di ingranaggi, dei quali uno condotto e l'altro conduttore, associano una frizione che consenta l'innesto sotto carico della coppia stessa .

Tuttavia l'elevato numero di rapporti richiesto nei trattori agricoli implica l'impiego di un elevato numero di frizioni, generalmente a bagno d'olio, che provoca problemi di elevato assorbimento di potenza quando le frizioni sono disinnestate.

Un sistema alternativo ai cambi sotto carico a frizioni prevede che l'albero motore, o albero di ingresso del moto, ? collegato, attraverso due frizioni ad esso solidali, a due alberi aggiuntivi, in forma di alberi cavi infilati sull'albero motore stesso.

Ognuno di tali alberi cavi pu? portare una coppia di ingranaggi folli che possono essere calettati agli stessi mediante innesti frontali.

etto sistema ? applicato solo ai cambi di velocit? a quattro rapporti, nei quali l'albero di ingresso del moto porta due alberi cavi ognuno dei quali porta una coppia di ingranaggi folli.

I due ingranaggi folli di ognuna di dette coppie possono alternativamente essere resi solidali all'albero cavo mediante il notorio sistema a innesto frontale.

Due gruppi frizione posti alle estremit? dell'albero motore collegano alternativamente quest'ultimo all'uno o all'altro di detti alberi cavi.

Quando ? innestata la frizione di uno degli alberi,cavi, portante ad esempio l'ingranaggio del 1<? >rapporto in posizione attiva, la frizione tra l'albero motore e l'altro albero cavo ? disinnestata, e quest'ultimo porta l'ingranaggio del 2<? >rapporto pure in posizione attiva. Essendo disinnestata la frizione, il secondo albero cavo pu? girare liberamente rispetto all'albero motore, trascinato dall'ingranaggio della seconda marcia attraverso l'albero di uscita del moto.

Quando si aziona la leva del cambio per passare dalla 1? alla 2 marcia, dapprima si innesta progressivamente'la frizione del secondo albero cavo mentre contestualmente si disinnesta quella del primo albero cavo, e la potenza trasmessa dall'albero motore si trasferisce progressivamente al secondo albero cavo senza interrompersi .

Allorch? la frizione del 1? albero cavo ? disinnestata, ? possibile porre in posizione attiva l'ingranaggio relativo al 3? rapporto di velocit?, e cos? via.

Il suddetto sistema noto non ? scevro da inconvenienti, che ne limitano l'impiego, come detto, ai cambi a quattro rapporti .

Il pricipio di funzionamento del cambio sopra illustrato prevede infatti che ogni coppia di ingranaggi motori sia servita da una frizione, e se potrebbe apparire evidente la sua applicazione anche a cambi di velocit? con pi? di quattro rapporti di trasmissione, ci? ? di fatto impedito da ragioni pratiche che risiedono sia nella elevata lunghezza del cambio in direzione assiale, che nel grande dispendio di energia delle frizioni a bagno d'olio, quando esse sono disinnestate, dovuto agli attriti interni.

Se si tiene poi conto dell'ingombro assiale di questi dispositivi, ben si comprende perch? il problema dei cambi a doppia frizione con pi? di quattro rapporti di trasmissione, per trattrici agricole in particolare, non abbia ancora trovato pratica soluzione.

Lo scopo del presente brevetto ? di rendere disponibile un cambio di velocit? nel quale non si interrompa la trasmissione della coppia nel passaggio da un rapporto di trasmissione all'altro, e che comprenda un numero di rapporti di velocit? superiore a quattro impiegando solo due frizioni a bagno d'olio.

Questo scopo viene conseguito grazie ad un cambio di velocit? nel quale l'albero di ingresso del moto_ aziona, tramite una trasmissione diretta a ingranaggi, i primi alberi di due innesti a frizione, i cui secondi alberi sono gli alberi motori del cambio, ognuno dei quali porta calettata libera almeno una coppia di ingranaggi con relativo giunto di innesto frontale, gli ingranaggi di dette coppie di entrambi gli alberi motori essendo sempre in presa con rispettivi ingranaggi calettati fissi su un unico albero comune di uscita del moto.

Secondo una vantaggiosa forma di realizzazion? del trovato, l'albero di ingresso del moto porta calettati fissi un primo ed un secondo ingranaggio, detto primo ingranaggio essendo sempre in presa con un primo ingranaggio facente parte di una prima coppia di ingranaggi calettata libera su un primo albero di un primo accoppiamento a frizione, detto secondo ingranaggio essendo sempre in presa con un primo ingranaggio facente parte di una seconda coppia di ingranaggi calettata libera su un primo albero di un secondo accoppiamento a frizione, i secondi ingranaggi di dette coppie di ingranaggi essendo in presa tra di loro, ed essendo previsti giunti ad innesto frontale atti a bloccare alternativamente detto primo o detto secondo ingranaggio di ogni coppia di ingranaggi col rispettivo albero di calettamento .

In tal modo si ottiene all'ingresso del cambio un dispositivo ?di inversione del moto per la retromarcia. t Secondo una ulteriore vantaggiosa forma di realizzazione detti secondi alberi di detti accoppiamenti a frizione sono cinematicamente collegati rispettivamente al primo e al secondo albero motore tramite una riduzione ad ingranaggi, e preferibilmente tramite una coppia di ingranaggi calettati liberi sui secondi alberi degli innesti a frizione, con relativo giunto di innesto frontale, che ingranano con due rispettivi ingranaggi calettati fissi sull'albero motore.

E' ovvio che si pu? prevedere anche il contrario, con i sincronizzatori calettati sull'altro albero.

Si ottiene cosi il raddoppio dei rapporti di trasmissione determinati dalle coppie di ingranaggi calettati liberi su ogni albero motore.

Sono ovviamente previsti mezzi per azionare contestualmente ed in opposizione di fase detti primo e secondo accoppiamento a frizione.

I pregi e le caratteristiche costruttive e funzionali del trovato appariranno evidenti dalla particolareggiata descrizione che segue, relativa a due forme di attuazione preferenziali e non limitative illustrate dalle allegate tavole disegni, ove:

la FIG. 1 ? uno schema di una prima forma semplificata di attuazione del trovato;

la FIG.2 ? lo schema di una seconda forma di attuazione del trovato;

le FIGG. da 3 a 10 illustrano i vari modi di trasmissione del trovato illustrato in FIG.2;

la FIG. 11 illustra lo schema costruttivo di quanto illustrato nelle FIGG. da 2 a 10, visto dall'alto e steso su un piano;

la FIG.12 ? la sezione XII-XII di FIG.11;

la FIG.13 ? la sezione XIII-XIII di FIG.11;

la FIG.14 ? la sezione XIV-XIV di FIG.11.

Dalla Fig.l si rileva l'albero 1 di ingresso del moto sul quale ? calettato fisso l'ingranaggio 2.

L'ingranaggio 2 ? sempre in presa con gli ingranaggi 3a e 3b rispettivamente calettati fissi sui primi alberi 5a e 5b di due innesti a frizione 8a e 8b.

Detti innesti presentano rispettivamente secondi alberi 14a e 14b, che hanno funzione di alberi motori del cambio. I due secondi alberi 14a e 14b vengono alternativamente collegati rispettivamente ai primi alberi 5a e 5b dalle rispettive frizioni 8a e 8b.

L'albero motore 14a porta due coppie di ingranaggi folli rispettivamente 15a,16a separati dal rispettivo giunto frontale 17a, e 18a,19a separati dal rispettivo giunto frontale 20a.

Gli ingranaggi 15a,16a,18a e 19a sono sempre in presa con gli ingranaggi 20,21,22 e 23 dell'albero di uscita 24.

Il secondo albero motore 14b porta due coppie di ingranaggi folli rispettivamente 15b,16b separati dal rispettivo giunto frontale di innesto 17b, e 18b,19b separati dal rispettivo giunto frontale di innesto 20b.

Gli ingranaggi 15b,16b,18b e 19b sono sempre in presa con gli ingranaggi 20,21,22 e 23 dell'albero comune di uscita 24.

Dalle Fig. da 2 a 14 si rileva l'albero di entrata 1 del cambio, sempre in presa col motore, il quale porta due identici ingranaggi motori 2a e 2b.

Essi ingranano direttamente e rispettivamente con due ingranaggi condotti 3a e 3b, che a loro volta ingranano direttamente e rispettivamente con due ulteriori ingranaggi 4a e 4b.

Gli ingranaggi 3a e 4a sono montati folli su un primo albero 5a di un primo accoppiamento a frizione 8a, e sono torsionalmente vincolabili allo stesso, in alternativa, spostando a destra o a sinistra il manicotto a innesti frontali 6a.

Analogamente gli ingranaggi 3b e 4b sono montati su un primo albero 5b di un secondo accoppiamento a frizione 8b, e sono vincolati allo stesso dagli spostamenti del manicotto a innesti frontali 6b.

L'albero 5a ? allineato con il secondo albero 7a del primo accoppiamento a frizione 8a.

Analogamente l'albero 5b ? allineato con il secondo albero 7b e ad esso collegato con la seconda frizione a<' >bagno d'olio 8b.

I due secondi alberi 7a e 7b vengono alternativamente collegati rispettivamente ai primi alberi- 5a e 5b dalle rispettive frizioni 8a e 8b.

Sull'albero 7a sono calettati folli gli ingranaggi 9a e IOa, separati dal giunto frontale di bloccaggio torsionale Ila.

Gli ingranaggi 9a e 1Oa sono sempre impegnati con gli ingranaggi 12a e 13a calettati fissi sul primo albero motore 14a.

Quest'ultimo porta due coppie di ingranaggi folli rispettivamente 15a,16a separati dal rispettivo giunto frontale 17a, e 18a,19a separati dal rispettivo giunto frontale 20a.

Gli ingranaggi 15a,16a,18a e 19a ingranano sempre con gli ingranaggi 20,21,22 e 23 dell'albero di uscita.

Sull'albero 7b sono calettati folli gli ingranaggi 9b e 10b, separati dal giunto frontale di bloccaggio torsionale Gli ingranaggi 9b e 10b sono sempre impegnati con gli ingranaggi 12b e 13b calettati fissi sul secondo albero motore 14b.

Quest'ultimo porta due coppie di ingranaggi folli rispettivamente 15b,16b separati dal rispettivo giunto frontale di innesto 17b, e 18b,19b separati dal rispettivo giunto frontale di innesto 20b.

Gli ingranaggi 15b,16b,18b e 19b ingranano sempre con gli ingranaggi 20,21,22 e 23 dell'albero comune di uscita 24. La sopra descritta seconda forma di attuazione del trovato ? stata semplificata in Fig.2 solo per rendere pi? facile la comprensione del funzionamento.

Sotto il profilo costruttivo il trovato sar? meglio compreso con l'aiuto delle illustrazioni da Fig. 11 a Fig.14 .

In dette figure sono stati usati gli stessi riferimenti numerici delle figure precedenti.

I mezzi coordinati di azionamento dei vari giunti di innesto frontale n'on sono stati descritti dettagliatamente in quanto realizzati mediante usuali servomeccanismi che dovranno operare nel rispetto della seguente procedura.

II passaggio da un rapporto di trasmissione all'altro implica le seguenti operazioni:

? viene dapprima azionato il manicotto che blocca l'ingranaggio del nuovo rapporto sul rispettivo albero; ? vengono corttestualmente disinnestata la frizione attraverso la quale viene trasmesso il moto all'albero relativo al vecchio rapporto, ed innestata la frizione che trasmette il moto all'albero relativo al nuovo rapporto;

? viene preferibilmente azionato il manicotto che sblocca il vecchio rapporto dal rispettivo albero.

Nelle Figure da 3 a 10 sono segnati i percorsi del moto, cio? gli organi cinematicamente collegati assieme, nelle varie configurazioni del cambio, e precisamente:

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1. Cambio di velocit? sotto carico a doppia frizione caratterizzato dal comprendere un albero di ingresso del moto che aziona mediante ingranaggi sempre in presa due primi alberi paralleli di un primo e di un secondo innesto a frizione, i cui secondi alberi sono gli alberi motori del. cambio, e portano ognuno almeno una coppia di ingranaggi calettata libera con relativo innesto frontale per bloccare l'uno o l'altro ingranaggio di ogni coppia col rispettivo albero, ove gli ingranaggi calettati liberi sugli alberi motori sono sempre in presa con rispettivi ingranaggi calettati fissi su un unico albero comune di uscita del moto, essendo previsti mezzi per azionare contestualmente ed in opposizione di fase detti primo e secondo accoppiamento a frizione.
2. 2. Cambio secondo la riv. 1 caratterizzato per il fatto che detto albero di ingresso del moto porta un primo ed un secondo ingranaggio calettati fissi, detto primo ingranaggio essendo sempre in presa con un primo ingranaggio facente parte di una prima coppia di ingranaggi calettata libera su un primo albero di un primo accoppiamento a frizione, detto secondo ingranaggio essendo sempre in presa con un primo ingranaggio facente parte di una seconda coppia di ingranaggi calettata libera su un primo albero di un secondo accoppiamento a frizione, il secondo ingranaggio di detta prima coppia di ingranaggi essendo in presa con il secondo ingranaggio d? detta seconda coppia di ingranaggi, ed essendo previsti giunti scorrevoli ad innesto frontale atti a bloccare alternativamente detto primo e detto secondo ingranaggio di ogni coppia di ingranaggi col rispettivo albero di calettamento .
3. 3. Cambio secondo la riv.l caratterizzato dal fatto che i secondi alberi di detti innesti a frizione sono collegati mediante una trasmissione a ingranaggi con due alberi ad essi paralleli che sono gli alberi motori del cambio.
4. 4. Cambio secondo la riv.3 caratterizzato dal fatto che detti secondi alberi di detti primo e secondo accoppiamento a frizione portano ognuno una coppia di ingranaggi calettati liberi che sono sempre in presa con corrispondenti ingranaggi calettati fissi sui detti alberi motori, essendo previsti giunti ad innesto frontale per bloccare l'uno o l'altro degli ingranaggi di ogni coppia coi rispettivi alberi.