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2 7. Servofrizione Servofrizione Serie modulare Scopo: Riduzione della forza di attivazione nonché graduazione sensibile e precisa del pedale della frizione. Struttura: La servofrizione consiste in tre parti cilindro ricevitore idraulico valvola di comando servocilindro pneumatico Varianti possibili: valvola di attivazione per il comando della trasmissione Possibilità di sensorizzazione della pressione indicazione di usura Principio di funzionamento: La servofrizione è collegata attraverso il raccordo 1 con il serbatoio dell'aria compressa per gli utilizzatori secondari e attraverso il raccordo 1-4 con il cilindro trasduttore idraulico azionato a pedale. a) Frizione in posizione disaccoppiata: Alla fase di disaccoppiamento della frizione attraverso il raccordo 1-4, l'olio alimentato con pressione in seguito all'attivazione del cilindro trasduttore a pedale fluisce nelle camere C e D. Di conseguenza il pistone (a) si porta verso sinistra, chiude lo scarico (b) e apre l'ingresso (c). In seguito a ciò libera la via per l'aria compressa dal raccordo 1 verso la camera A, che viene quindi alimentata attraverso il canale (d) nella camera B. Alimentato dalla pressione pneumatica e idraulica, il pistone (e) si porta verso destra per disaccoppiare la frizione attraverso l'asta di pressione (f). La pressione d'aria dominante nella camera A compensa la pressione idraulica nella camera D e la valvola di comando si trova quindi in posizione di chiusura. b) Frizione in posizione accoppiata: Al riaccoppiamento della frizione, l'olio rifluisce dalle camere C e D verso il cilindro trasduttore azionato a pedale. Il pistone (a) si riporta indietro nella posizione di partenza destra, l'ingresso (c) si chiude e attraverso lo scarico (b) in fase d'apertura nonché lo sfiato 3 vengono sfiatate le camere B e A. La pressione idraulica e pneumatica nel pistone (e) incomincia a calare, liberando nuovamente la via in posizione accoppiata. Attraverso il canale (g) viene ventilata la camera E. La pressione dell'aria nella camera B rimane in qualsiasi momento proporzionale rispetto alla pressione idraulica nella camera C, con il vantaggio di offrire così al conducente un controllo completo alla fase di accoppiamento. Qualora la pressione dell'aria dovesse essere insufficiente, il disaccoppiamento sarà ulteriormente possibile grazie alla pressione idraulica che agisce sul pistone (e). In questo caso è tuttavia richiesta una maggiore forza sul pedale. La costruzione della serie modulare comprende un sistema di recupero automatico della frizione e alcune varianti sono dotate di un indicatore di usura meccanico. Per i veicoli dotati di un controllo di trazione elettronico (EAS) la servofrizione della serie è dotata di un sensore di pressione. L'EAS è un sistema che consente la partenza e il cambio di marcia senza dover attivare il pedale della frizione con l'ausilio di rispettivi gruppi installati di serie. I cambi di marcia possono essere controllati manualmente da parte del conducente attraverso un trasmettitore simile all'eps oppure automaticamente attraverso la centralina elettronica di controllo. 124

3 Servofrizione 7. Servofrizione Costruzione speciale Scopo: Riduzione della forza di attivazione nonché graduazione sensibile e precisa del pedale della frizione. Struttura: La servofrizione consiste in tre parti cilindro ricevitore idraulico valvola di comando servocilindro pneumatico Principio di funzionamento: La servofrizione è collegata attraverso il raccordo 1 con il serbatoio dell'aria compressa per gli utilizzatori secondari e attraverso il raccordo 1-4 con il cilindro trasduttore idraulico azionato a pedale. a) Frizione in posizione disaccoppiata: Alla fase di disaccoppiamento della frizione attraverso il raccordo 1-4, l'olio alimentato con pressione in seguito all'attivazione del cilindro trasduttore a pedale fluisce nelle camere C e D. Di conseguenza il pistone (a) si porta verso destra, chiude lo scarico (b) e apre l'ingresso (c). In seguito a ciò libera la via per l'aria compressa dal raccordo 1 verso la camera A, che viene quindi alimentata attraverso il canale (g) nella camera B. Alimentato dalla pressione pneumatica, il pistone (f) si porta verso destra per disaccoppiare quindi la frizione per mezzo di una biella, a sua volta collegata con la leva d'attivazione della frizione. La pressione d'aria dominante nella camera A compensa la pressione idraulica nella camera D e la valvola di comando si trova quindi in posizione di chiusura. b) Frizione in posizione accoppiata: Al riaccoppiamento della frizione, l'olio rifluisce dalle camere C e D verso il cilindro trasduttore azionato a pedale. Il pistone (a) si riporta indietro nella posizione di partenza sinistra, l'ingresso (c) si chiude, lo scarico (b) si apre e attraverso lo sfiato 3 possono essere quindi sfiatate le camere A e B. La pressione idraulica e pneumatica dei pistoni (e / f) incomincia a calare, di conseguenza si portano verso sinistra, portando così la frizione in posizione accoppiata. Attraverso il canale (d) viene ventilata la camera E. La pressione dell'aria nella camera B rimane in qualsiasi momento proporzionale rispetto alla pressione idraulica nella camera C, con il vantaggio di offrire così al conducente un controllo completo alla fase di accoppiamento. Qualora la pressione dell'aria dovesse essere insufficiente, il disaccoppiamento sarà ulteriormente possibile grazie alla pressione idraulica che agisce sul pistone (e). In questo caso è tuttavia richiesta una maggiore forza sul pedale. La costruzione di questo sistema di asservimento consente un recupero automatico della frizione

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6 8. Sistemi frenanti ad aria compressa in veicoli per l'agricoltura Descrizione in sintesi di diversi sistemi frenanti ad aria compressa Nel sistema frenante ad una condotta, attraverso una unica condotta pneumatica fra il veicolo trainante e il veicolo trainato, durante la marcia il serbatoio di alimentazione del rimorchio viene alimentato con aria compressa e la frenatura del rimorchio attivata tramite una riduzione di pressione all'interno dello stesso. Nel il sistema frenante a due condotte tra il veicolo trainante e il veicolo trainato è rispettivamente disponibile una condotta per il riempimento dei serbatoi d'alimentazione del rimorchio e per il controllo della frenata (tramite generazione di pressione). Il vantaggio offerto da questi impianti sta nella progressiva alimentazione d'aria compressa nel rimorchio anche durante una frenatura. Nel sistema frenante combinato ad una condotta e due condotte, la funzione del sistema frenante è possibile sia secondo il principio del sistema frenante ad una condotta che secondo il principio del sistema frenante a due condotte. Le motrici dotate di collegamento rimorchio ad una e due condotte consentono così sia il traino di rimorchi dotati di sistema frenante ad una condotta che quelli dotati di sistema frenante a due condotte. Qui è da considerare il fatto che il sistema frenante di un rimorchio ad una condotta non può essere attivato nel caso in cui venisse trainato da un altro veicolo dotato di sistema frenante a due condotte; ciò vale anche nell'ordine inverso. Vantaggi di un sistema frenante ad aria compressa a due condotte La pressione di fresatura e con ciò la frenatura dell'autotreno può essere finemente dosata. Ciò vale anche durante percorsi in discesa sui tratti prolungati. Grazie alla predominanza regolabile nel servodistributore del rimorchio è garantita sempre la marcia con l'autotreno ben teso e senza spinta del rimorchio. Discarico del freno del trattore e con ciò maggiore durata utile a costi di manutenzione ridotti. Lievi perdite non pregiudicanti il rendimento del sistema. Il compressore alimenta il sistema frenante sempre sufficientemente con aria compressa, anche durante le frenature. In caso di una separazione involontaria dell'autotreno, nel rimorchio si attiva immediatamente una frenatura automatica (sistema frenante a strappo). Elevata sicurezza ed elevato comfort di marcia. I tipici scossoni dei rimorchi dotati di freno automatico ad inerzia conosciuti sul mercato appartengono al passato. È impossibile invertire i collegamenti delle teste d'accoppiamento grazie ad una apposita sicura integrata. Elevata compatibilità ambientale. Il mezzo aria può essere scaricato direttamente nell'atmosfera. Possibilità di riequipaggiamento semplici e senza complicazioni del sistema frenante ad aria compressa Struttura di un sistema frenante ad aria compressa Nel sistema frenante ad aria compressa rappresentato nella figura si tratta di un impianto ad alta pressione (HDR), dove il valore di pressione viene regolato per mezzo di un regolatore di pressione (2). Questa pressione d'alimentazione pari a 14 bar viene limitata dietro il serbatoio dell'aria per mezzo di una valvola limita- 128

7 Sistemi frenanti ad aria compressa in veicoli per l'agricoltura 8. trice di pressione (4) ad un valore di 7,3 bar, potendo così parlare di nuovo di un normale impianto a bassa pressione (NDR). Il comando del sistema frenante del rimorchio (qui è rappresentato un sistema frenante a due condotte) avviene dal Brake Chamber principale (7) attraverso un servodistributore del rimorchio (8) pneumaticamente pilotato a due condotte. Principio di funzionamento: Posizione di marcia L'aria compressa alimentata dal compressore (1) fluisce nel serbatoio dell'aria (3) attraverso il regolatore di pressione (2), che regola automaticamente l'impianto di produzione d'aria compressa del trattore in un campo di pressione compreso fra 13,3 e 14 bar. La pressione d'alimentazione viene indicata sul manometro (5). Dal serbatoio dell'aria (3) l'aria fluisce attraverso la valvola limitatrice di pressione (4), a sua volta regolata a un valore di 7,3 bar, verso il servodistributore del rimorchio a due condotte (8), il distributore 3/2 (6), nonché verso il servodistributore del rimorchio ad una condotta (9), per raggiungere infine la testa d'accoppiamento d'alimentazione (10). Nel servodistributore del rimorchio (9) la pressione viene limitata ad un valore di 5,3 bar nella testa d'accoppiamento (11) (introduzione). La pressione d'alimentazione di 7,3 bar viene ulteriormente alimentata nel rimorchio a due condotte agganciato attraverso la testa d'accoppiamento (10). A questo punto l'aria compressa fluisce attraverso il filtro di linea (15), il servodistributore del rimorchio (16) e perviene quindi nel serbatoio dell'aria (22). Per alimentare un secondo rimorchio con aria compressa, il rimorchio è dotato di due ulteriori teste d'accoppiamento (23 e 24), che vengono direttamente collegate alla condotta d'alimentazione e alla condotta di comando sul servodistributore del rimorchio (16). Posizione di frenatura All'attivazione del pedale del freno si apre il distributore 3/2 (6) e dopodiché il servodistributore del rimorchio (8) viene alimentato con la pressione d'alimentazione di 7,3 bar. In questo modo attraverso la condotta di comando viene alimentata una lieve pressione nel servodistributore del rimorchio (16) con una sua conseguente attivazione. La pressione d'alimentazione del rimorchio a questo punto fluisce dal serbatoio dell'aria (22) attraverso il servodistributore del rimorchio, la valvola adattatrice (17) e il correttore di frenata automatico (18) verso i Brake Chamber (20) dell'asse anteriore, nonché attraverso la valvola limitatrice di pressione (19) e il regolatore ALB (18) verso i Brake Chamber dell'asse posteriore. Azionando ulteriormente il pedale nel Brake Chamber idraulico principale (7) viene generata una pressione, che aumenta di conseguenza la pressione di comando nel servodistributore del rimorchio (8). In corrispondenza del valore della pressione idraulica, attraverso il servodistributore del rimorchio (8) si genera anche la pressione nella condotta di comando verso il servodistributore del rimorchio (16), e attraverso il regolatore ALB (18) in corrispondenza della condizione di carico del veicolo verso i Brake Chamber. Dopo lo scarico della pressione di frenatura idraulica del sistema frenante del trattore all'interno della condotta di comando verso il servodistributore del rimorchio si scarica anche la pressione pneumatica, in modo tale da sfiatare i Brake Chamber (20) attraverso il regolatore ALB e le valvole collegate a monte attraverso il servodistributore del rimorchio. Il passaggio attraverso il distributore 3/2 (6) è nuovamente chiuso e nella condotta fra il servodistributore del rimorchio (9) e la testa d'accoppiamento (11) si genera nuovamente la pressione d'alimentazione con un valore di 5,3 bar (introduzione). 129

8 8. Sistemi frenanti ad aria compressa in veicoli per l'agricoltura Impianto di produzione d'aria compressa: Sistema combinato ad una e due condotte a pressione idraulica normale Leggenda: 1 compressore 2 regolatore di pressione 3 serbatoio d'aria da 20 litri 4 valvola di spurgo 5 manometro 7 servodistributore del rimorchio da 1 litro 8 testa d'accoppiamento, alimentazione 9 testa d'accoppiamento, freno 10 testa d'accoppiamento, introduzione 11 servodistributore del rimorchio 12 distributore 3/2 13 cilindro principale Valvola limitatrice di pressione Scopo: Limitazione della pressione in uscita. Principio di funzionamento: L'aria compressa alimentata nel raccordo d'alta pressione sul raccordo 1 nella camera A fluisce attraverso l'ingresso (j) e la camera B verso il raccordo a bassa pressione 2. Allo stesso tempo attraverso il foro (c) anche il pistone della membrana (b) viene alimentato con pressione, ma inizialmente viene tuttavia mantenuto nella sua posizione inferiore per mezzo della molla di pressione (a). Non appena la pressione nella camera B raggiunge il valore regolato per il lato a bassa pressione, il pistone della membrana (b) supera la forza della molla di pressione (a) e insieme alla valvola (i) 130 precaricata dalla molla si porta nella posizione superiore, chiudendo in tal modo l'ingresso (j). Se la pressione dominante nella camera B è aumentata oltre il valore regolato, il pistone della membrana (b) si porta ulteriormente nella posizione superiore, sollevandosi così dalla valvola (i). A questo punto l'aria compressa in eccesso viene scaricata nell'atmosfera attraverso il foro (h) della valvola (i) e lo sfiato 3. Non appena si verifica un calo di pressione nella condotta a bassa pressione, il pistone a membrana (b) di conseguenza scaricato dalla pressione e in fase di abbassamento fa sollevare la valvola (i), finché è stata rialimentata una rispettiva quantità d'aria compressa attraverso l'ingresso (j). In caso di un aumento di pressione nella condotta ad alta pressione oltre il massimo valore ammissibile si apre la valvola di sicurezza (g) contro la forza della molla di pressione (f), per scaricare nell'atmosfera l'aria compressa in eccesso attraverso il foro (e) e la cappa protettiva (d). La pressione nella condotta a bassa pressione non viene influenzata da questo processo. Durante lo sfiato della condotta ad alta pressione la pressione presente nella condotta a bassa pressione viene altrettanto interamente conservata. Uno sfiato della condotta a bassa pressione 2 può avvenire soltanto attraverso un apparecchio collegato a questo lato.

9 Distributore 3/ Sistemi frenanti ad aria compressa in veicoli per l'agricoltura 8. Scopo: All'attivazione occorre attivare alternativamente la condotta di comando con la condotta di alimentazione o sfiato. Principio di funzionamento: All'attivazione del pedale del freno del trattore, il pistone (a) viene portato nella sua posizione finale superiore per mezzo della forza della molla. L'aria d'alimentazione presente sul raccordo P2 a questo punto viene alimentata attraverso il raccordo A verso il servodistributore del rimorchio collegato a valle. Prima dell'attivazione del freno idraulico del trattore, qui viene erogata una pressione di frenatura per il rimorchio. Al rilascio del freno del trattore, il pistone (a) viene nuovamente abbassato dal pedale del freno e di conseguenza chiuso il passaggio. L'aria compressa proveniente dalla condotta di comando a questo punto si scarica attraverso il passaggio aperto verso il raccordo R2. Rubinetto d'arresto e Scopo: Chiusura delle condotte dell'aria compressa. Principio di funzionamento: Con la leva (a) posizionata in parallelo rispetto all'asse longitudinale del rubinetto d'arresto, l'albero eccentrico (c) preme la valvola (d) contro la molla di pressione (e) verso sinistra. A questo punto l'aria compressa perviene senza impedimenti dal raccordo 1 attraverso l'ingresso (f) nella condotta che parte dal raccordo 2. Girando la leva (a) di 90 fino all'arresto, la molla di pressione (e) porta la valvola (d) verso destra e di conseguenza viene chiuso l'ingresso (f). La condotta che parte dal raccordo 2 viene sfiatata attraverso il foro di scarico (b). 131

10 8. Sistemi frenanti ad aria compressa in veicoli per l'agricoltura Servodistributore del rimorchio per sistemi frenanti a due condotte in rimorchi Scopo: Comando del sistema frenante a due condotte del rimorchio in combinazione con il Brake Chamber idraulico principale oppure il trasduttore idraulico del trattore agricolo. In alcune varianti comandate a due circuiti è previsto un ulteriore comando pneumatico supplementare, dove si attiva una pressione frenante nel rimorchio già prima dell'attivazione del freno del trattore. Principio di funzionamento: Nella posizione di sfrenatura la molla di pressione (e) preme la boccola della valvola (d) sull'ingresso (c) mantenendo in tal modo chiuso. Il raccordo 2 è collegato attraverso lo scarico (b) e lo sfiato 3. All'attivazione del pedale del freno la pressione di comando idraulica agisce attraverso il raccordo 4 sul pistone (h) e lo spinge quindi verso destra insieme al pistone di graduazione (a). Lo scarico (b) si chiude e l'ingresso (c) si apre facendo così fluire l'aria compressa presente sul raccordo 1 attraverso il raccordo 2 verso il servodistributore del rimorchio. L'aria compressa che agisce sul pistone di graduazione (a) lo porta contro la pressione di comando idraulica verso sinistra e di conseguenza viene chiuso l'ingresso (c). A questo punto è stata raggiunta la posizione di chiusura. Alcune varianti a 2 circuiti sono ulteriormente equipaggiate di un attacco di comando pneumatico supplementare. All'attivazione del pedale del freno, attraverso un distributore 3/2 collegato a monte, viene alimentato con la pressione d'alimentazione di 7,3 bar il raccordo 42 e con ciò la camera A. Dopodiché il pistone (a) chiude lo scarico (b) e apre l'ingresso (c). In questo modo, attraverso il raccordo 2, viene già alimentata una pressione di comando ridotta verso il servodistributore del rimorchio, prima che sul raccordo 4 quattro possa generarsi una rispettiva pressione di comando. In un aumento della pressione di comando idraulica avviene anche un aumento della pressione sul raccordo 2. Il rilascio del pedale del freno depressurizza il raccordo 4 come pure il raccordo 42, di conseguenza la pressione sul raccordo 2 viene rialimentata verso il pistone di graduazione (a) riportandolo nella sua posizione di partenza. A questo punto si apre lo scarico (b) e attraverso sfiato 3 viene scaricato il raccordo 2. Nel servodistributore del rimorchio è installata una leva supplementare per il freno di stazionamento (f), che dopo l'attivazione del freno di stazionamento trascina il pistone (a) contro la boccola della valvola (d), attivando una frenatura a fondo del rimorchio in seguito all'apertura dell'ingresso (c). 132

11 Servodistributore del rimorchio per sistemi frenanti a una e due condotte in rimorchi Sistemi frenanti ad aria compressa in veicoli per l'agricoltura 8. Scopo: Comando del sistema frenante a una o due condotte del rimorchio in combinazione con il Brake Chamber idraulico principale oppure il trasduttore idraulico del trattore agricolo. Principio di funzionamento: Nella posizione di sfrenatura la molla di pressione (e) preme la boccola della valvola (d) sull'ingresso (c). L'aria d'alimentazione proveniente dal raccordo 1 fluisce attraverso il foro A nella camera B e solleva così il pistone (h). Allo stesso tempo si porta appresso il pistone (k) e la valvola (i). Dopodiché viene aperto l'ingresso (l), facendo così fluire l'aria d'alimentazione attraverso il raccordo Z nella condotta del rimorchio (introduzione). In un equilibrio di forza fra il pistone (h / k) viene chiuso l'ingresso (l) e la pressione quindi limitata nel raccordo Z ad un valore di 5,2 bar. Il raccordo 2 è scaricato attraverso lo scarico (b) e lo sfiato 31. All'attivazione del pedale del freno la pressione di comando idraulica agisce attraverso il raccordo 4 sul pistone (m) e lo spinge quindi verso destra insieme al pistone di graduazione (a). Allo stesso tempo viene chiuso lo scarico (b) e aperto l'ingresso (c). L'aria compressa a questo punto può fluire attraverso il raccordo 2 verso la condotta di frenatura del rimorchio nel sistema frenante a due condotte. L'aria compressa che agisce sul pistone di graduazione (a) lo porta contro la pressione di comando idraulica verso sinistra e di conseguenza viene chiuso l'ingresso (c). A questo punto è stata raggiunta la posizione finale di frenatura. Allo stesso tempo viene fatto abbassare anche il pistone (h) alimentato con pressione. Dopodiché viene aperto lo scarico (j) e il raccordo Z parzialmente sfiatato attraverso lo sfiato 32. La posizione di chiusura del freno è raggiunta quando la forza che agisce nella camera B sulla parte inferiore del pistone (h) supera la forza che agisce sulla parte superiore del pistone (h / k). Il pistone (h) viene sollevato fino ad un punto tale da chiudere lo scarico (j) e l'ingresso (l). In un aumento della pressione di comando idraulica avviene anche un aumento della pressione sul raccordo 2 risp. un calo di pressione nel raccordo Z. Il rilascio del pedale del freno depressurizza il raccordo 4, di conseguenza la pressione sul raccordo 2 viene rialimentata verso il pistone di graduazione (a) riportandolo nella sua posizione di partenza, mentre lo scarico (b) rimane aperto. Il raccordo 2 viene sfiatato attraverso lo sfiato 31. Allo stesso tempo si scarica anche la pressione attraverso il pistone (h) e la pressione d'alimentazione presente nella camera B lo porta quindi nella sua posizione finale superiore. Attraverso l'ingresso (l) aperto viene ventilato il raccordo Z, e cioè fino ad un valore di 5,2 bar. Nel servodistributore del rimorchio è installata una leva supplementare per il freno di stazionamento (f), che dopo l'attivazione del freno di stazionamento trascina il pistone (a) contro la boccola della valvola (d), attivando una frenatura a fondo del rimorchio in seguito all'apertura dell'ingresso (c). 133

12 8. Sistemi frenanti ad aria compressa in veicoli per l'agricoltura Servodistributore del rimorchio con limitazione di pressione Scopo: Comando del sistema frenante ad una condotta del rimorchio in combinazione con il servodistributore del rimorchio collegato alla leva del pedale del freno per il sistema frenante a due condotte del rimorchio nel trattore, nonché limitazione della pressione erogata ad un valore di 5,2 bar. Principio di funzionamento: In posizione di sfrenatura la molla di pressione (a) mantiene il pistone a membrana (b) con la boccola della valvola (c) nella sua posizione finale inferiore. Allo stesso tempo viene chiuso lo scarico (d) e aperto l'ingresso (e). L'aria compressa proveniente dal serbatoio di alimentazione del trattore fluisce attraverso il raccordo 1 verso il raccordo 2 e perviene quindi attraverso le teste d'accoppiamento verso il servodistributore del rimorchio. Allo stesso tempo l'aria compressa fluisce attraverso il foro C nella camera D sotto il pistone (h) nonché attraverso il foro A nella camera E sopra il pistone (h). Non appena la pressione ha raggiunto un valore di 5,2 bar nella camera B nonché nella condotta verso il rimorchio, la valvola (g) viene fatta abbassare contro la forza della molla di pressione (f) fino ad un punto tale da chiudere l'ingresso (e). All'attivazione della leva del pedale del freno del trattore la pressione erogata dal servodistributore del rimorchio applicato alla leva del pedale del freno per il sistema frenante a due condotte del rimorchio viene alimentata attraverso il raccordo 4 nella camera F. A questo punto sotto il manicotto a tazza si genera una pressione che provoca un sollevamento del pistone a membrana (b) con la boccola della valvola (c) contro la forza della molla di pressione (a). Di conseguenza si apre lo scarico (d). A questo punto attraverso la boccola della valvola (c) e il foro di sfiato 3 viene scaricata una quantità d'aria compressa tale da attivare un'abbassamento della pressione nella condotta del rimorchio così improvvisa da favorire la predominanza del rimorchio. Allo stesso tempo si abbassa anche la pressione all'interno della camera D e di conseguenza il pistone (h) viene fatto abbassare per mezzo della pressione d'alimentazione presente nella parte superiore all'interno della camera E. Allo stesso tempo si porta appresso anche la boccola della valvola (c), che chiude quindi lo scarico (d) in seguito all'appoggio sulla valvola a doppio cono. Un'intensificazione della frenata del trattore, nella conservazione della predominanza del rimorchio come già descritto in precedenza provoca un ulteriore abbassamento della pressione all'interno della condotta del rimorchio. Alla sfrenatura del sistema frenante del trattore viene nuovamente scaricata l'aria dalla camera F, in modo che il cilindro a membrana (b) come pure la boccola della valvola (c) vengano abbassati tramite la forza della molla di pressione (a). A questo punto si apre l'ingresso (e) e l'aria d'alimentazione presente sul raccordo 1 perviene attraverso il raccordo 2 nella condotta del rimorchio. 134

13 Modulatore di frenata Sistemi frenanti ad aria compressa in veicoliper l'agricoltura 8. Scopo: Regolazione della forza frenante dei Brake Chamber del rimorchio in dipendenza della condizione di carico regolata. Principio di funzionamento: La pressione alimentata durante una frenatura dal servodistributore del rimorchio flangiato verso il raccordo 1 perviene nella camera A nonché attraverso l'ingresso (d) aperto e la camera B verso il raccordo 2 e con ciò verso i Brake Chamber del rimorchio. Allo stesso tempo viene alimentata pressione nel pistone (e) che, tuttavia, viene innanzitutto mantenuto nella sua posizione finale superiore per mezzo della molla di pressione (f). L'intensità della contropressione della molla (f) dipende sostanzialmente dalla posizione della leva (g) in combinazione con l'eccentrico (j) che, a seconda della condizione di carico del rimorchio si trova in una delle posizioni "Vuoto", "Semicarico" o "Completamente carico" (oppure, se esistente, "1/4 di carico" o "3/4 di carico"). Non appena la pressione di frenatura regolata in corrispondenza della condizione di carico raggiunge i cilindri e il pistone (e), questo scivola in basso insieme alla valvola (c) e la valvola (a) precaricata a molla, con la conseguenza di chiudere gli ingressi (b / d). In questo modo si evita un ulteriore aumento di pressione nei cilindri. Qualora dovesse verificarsi una perdita di pressione a causa di un punto non ermetico nel sistema frenante del rimorchio, il pistone (e) solleva la valvola (a) in seguito allo scarico di pressione. A questo punto si apre l'ingresso (b), è dopodiché avviene una rispettiva rialimentazione d'aria compressa. Al rilascio del sistema frenante della motrice vengono depressurizzati il raccordo 1 e la camera A. La pressione più alta nella camera B fa sollevare la valvola (c) e la valvola (a) appoggiata sulla stessa. Dopodiché si apre l'ingresso (d), con un conseguente sfiato del Brake Chamber attraverso il raccordo 1 e il servodistributore del rimorchio. Il pistone (e) adesso scaricato dalla pressione viene riportato dalla molla (f) nella sua posizione finale superiore. La posizione "Sfrenatura", presente nelle diverse varianti di correttori di frenata è stabilita per sfrenare il rimorchio sganciato. In questo modo per via della forma dell'eccentrico (j) la molla (f) viene rilasciata fino ad un punto tale da fare abbassare il pistone e aprire lo scarico della valvola (a). L'aria compressa nei Brake Chamber può essere quindi scaricata nell'atmosfera attraverso il foro assiale del pistone (e) e lo sfiato 3. Per correggere la pressione alimentata dal correttore di frenata in posizione "Vuoto" nei cilindri e prevista un'apposita vite di registro (i). Questa è accessibile nella posizione di regolazione "Completamente carico" dopo l'estrazione del tappo di protezione dallo sfiato 3 e consente una variazione del precaricamento della molla (f). Svitando la vite (i) si aumenta la pressione misurabile nei cilindri, mentre la si riduce avvitando la vite. Nello stesso modo è possibile eseguire una correzione di pressione per la posizione "Semicarico". A tal fine occorre portare il regolatore nella posizione "Sfrenatura" ed effettuare la correzione tramite la vite (h). Nei correttori di frenata senza la posizione "Sfrenatura" la vite è accessibile (h) portando il regolatore sulla posizione "Vuoto" e svitando successivamente la vite di chiusura installata solo in queste varianti lateralmente nella parte inferiore dell'alloggiamento. Mentre si girano le viti (h / i) è necessario accertarsi che il regolatore sia sempre depressurizzato. 135

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15 9. ETS e MTS Controllo porte elettronico per autobus 1 137

16 9. Controllo porte elettronico ETS per autobus Introduzione Gli autobus impegnati nel traffico pubblico locale e di esercenti privati, a causa dei requisiti di sicurezza intensificati dall'inizio degli anni 80 nella Repubblica Federale Tedesca per la protezione dei passeggeri e la prevenzione di incidenti all'interno di officine, vengono equipaggiati con appositi dispositivi di sicurezza. I due criteri più importanti, che devono essere soddisfatti da questo momento, sono: Dispositivi di protezione di persone e oggetti all'apertura e la chiusura delle porte Riduzione dei rischi di incidenti nelle officine Facile manipolazione da parte del personale d'officina Riduzione dei costi del sistema Eliminazione di lavori di manutenzione e servizio Il risultato di questa evoluzione secondo i modelli fu il controllo elettronico delle porte, entrato in produzione con la denominazione abbreviata * E T S * Dispositivi di protezione per prevenire improvvisi movimenti delle porte dopo una riventilazione dei cilindri dalla fine del Le migliorie più importanti realizzate sono: Struttura del sistema ETS Benché questi requisiti sin dall'introduzione dei due sistemi WABCO abbiano fornito le notevoli migliorie tecniche di sicurezza auspicate sia per i sistemi depressurizzati che a pressione ridotta, ben presto divenne chiaro che per tali sistemi vi fossero ancora numerosi approcci per realizzare altre migliorie, nella considerazione della dotazione degli apparecchi e per quanto riguarda la facilità di manutenzione. Di conseguenza la WABCO si impegnò a sviluppare un sistema elettronicamente controllato, nella piena considerazione dei seguenti requisiti principali: Sicurezza dei passeggeri Eliminazione degli interruttori di finecorsa e a tamburo Eliminazione dei lavori di aggiustamento presso i costruttori degli automezzi e le aziende di trasporto Sviluppo di un sistema unitario, accettato da tutti i costruttori di autobus dal punto di vista della loro rispettiva filosofia di sicurezza Capacità di combinazione con l'ets e semplici azionamenti pneumatici, conosciuti e comprovati da molti anni Riduzione delle forze di incastramento Controllo pneumatico Rispetto ai circuiti depressurizzati/a pressione ridotta utilizzati in passato, con l'impiego del sistema ETS è possibile ridurre notevolmente il numero di componenti installati. Questi vengono sostituiti da una unica valvola porte, che presenta due proprietà essenziali: la ventilazione e lo sfiato delle camere dei cilindri (funzione 4/2 = normale funzione porta) la soppressione di una sbattuta dalla porta in seguito alla riventilazione del cilindro dopo una precedente attivazione del rubinetto d'emergenza. Dopo questo processo la porta rimane ulteriormente senza forza. Le ante possono essere mosse manualmente, escludendo ampiamente qualsiasi pericolo per le persone

17 Controllo porte elettronico ETS per autobus 9. Rubinetto d'emergenza Valvola porta Interruttore onda di pressione Sensore di posizione Fig. 1 Fig. 1 Esempio di un sistema ETS con azionamento rotante Nello schema sinottico sopra illustrato di un impianto porte ETS è visibile il circuito di collegamento dei componenti delle porte. In questo esempio si tratta di un sistema dotato di azionamento rotante, vale a dire, il cilindro della porta è direttamente montato sopra la colonna girevole dell'anta della porta. In questo esempio la porta viene inoltre monitorizzata per mezzo del trasduttore di corsa tramite un interruttore dell'onda di pressione. Le interruttore dell'onda pressione viene attivato per mezzo di un impulso di pressione proveniente dalla guarnizione di gomma del bordo di chiusura principale. A tal fine la centralina elettronica ETS è dotata di un ingresso separato per questa funzione. Fig. 2 Impianto porta ETS con azionamento lineare Lo schema di collegamento rappresentato mostra il circuito pneumatico con l'azionamento a cilindro lineare. Il circuito elettrico è identico a quello dell'azionamento rotante. Fig. 2 Per ambedue gli azionamenti è da considerare il fatto che le velocità di apertura e chiusura delle ante delle porte possono essere influenzate per mezzo di rispettive valvole a farfalla ossia attenuatori. Il tipo di influsso è apprendere nelle rispettive documentazioni dell'automezzo fornite dal costruttore. 139

18 9. Controllo porte elettronico ETS per autobus Centralina elettronica ETS Controllo elettronico Il controllo elettronico è realizzato da una centralina di controllo elettronica dotata di microcontroller. Questa è disponibile in due versioni di base: controllo d'azionamento esclusivamente da parte del conducente controllo automatico per l'azionamento automatico della porte Ambedue le versioni elettroniche comprendono un programma di calcolo fondamentalmente identico. Un adattamento alle diverse funzioni è realizzabile tramite una programmazione separata. Il tipo d'esecuzione della centralina elettronica è riconoscibile anche dai collegamenti ad innesto: Il controllore presenta una presa di collegamento da 25 poli, la centralina automatica presenta altrettanto una presa di collegamento da 25 poli in un lato, mentre sull'altro è dotata anche di una presa da 15 poli per le funzioni automatiche nonché un commutatore per la modalità manuale/automatica. Rubinetto 4/2 (rubinetto d'emergenza) Posizione normale Posizione d'emergenza Scopo: Il rubinetto d'emergenza è richiesto per sfiatare i cilindri delle porte, qualora dovesse verificarsi una possibile situazione di pericolo o in caso di riparazioni ossia guasto dell'impianto porta e per muovere manualmente le ante delle porte. Allo stesso tempo controlla la valvola della porta il modo da provocare una commutazione di forza della serratura dei cilindri della porta in seguito ad una riventilazione dell'impianto porta. Nella versione il rubinetto d'emergenza è dotato di un interruttore per l'attivazione di un dispositivo di avvertimento. Principio di funzionamento: Con la maniglia (a) in posizione normale, l'aria d'alimentazione fluisce attraverso il raccordo 1 attraverso il rubinetto di distribuzione e perviene quindi attraverso i raccordi 2 nelle condotte di servizio. Girando la maniglia (a) di 90 in posizione d'emergenza viene chiusa l'alimentazione e dopodiché vengono sfiatate le condotte di servizio attraverso lo sfiato

19 Elettrovalvola a 4/3 vie (valvola porta) Controllo porte elettronico ETS per autobus 9. Scopo: La valvola della porta durante l'esercizio normale presenta la funzionalità di un distributore 4/2 e serve per ventilare alternativamente le camere dei cilindri delle porte. A differenza dagli impianti più vecchi, la porta del veicolo rimane senza forza nel caso in cui dovessero colpire un ostacolo alla fase d'apertura. Senza forza significa che attraverso la valvola della porta vengono contemporaneamente ventilate tutte le camere dei cilindri della porta. La conseguenza di questo processo è un arresto della porta; così si evita un pericolo (di incastramento) di persone, rendendo possibile anche un movimento manuale dell'anta della porta. Principio di funzionamento: Apertura e chiusura delle porte Per confutare la valvola della porta in posizione di Apertura, è necessario premere il rispettivo tasto porta sul cruscotto. Di conseguenza attraverso la centralina elettronica (uscita PIN 15) viene chiuso il circuito di corrente verso il magnete A della valvola della porta e l'indotto si porta verso l'alto. L'aria compressa presente nel foro (b) fluisce nella camera (c) e alimenta così il pistone (a). Questo avviene successivamente spostato verso destra e preme quindi il pistone (f) nella posizione finale destra. In questa posizione il raccordo 11 (flusso di energia) è collegato con il raccordo 21/22 e l'aria compressa fluisce attraverso la valvola della porta nella camera d'apertura dei cilindri della porta. Poiché il raccordo 23/ 24 è allo stesso tempo collegato con lo sfiato 3, vengono aperte le porte. Dopo una nuova attivazione del tasto della porta da parte del conducente la valvola della porta viene commutata in seguito all'alimentazione di corrente nel magnete B in posizione di Chiusura. La pressione d'alimentazione che fluisce nella camera (d) muove il pistone (f) insieme al pistone (a) nella posizione finale sinistra. A questo punto vengono ventilate le camere di chiusura dei cilindri della porta ossia sfiatate le camere d'apertura. Dopodiché si chiudono le porte. Inversione della protezione anti-incastramento alla chiusura della porta Se durante la fase di chiusura dovesse incastrarsi una persona o un oggetto fra il bordi di chiusura principali delle porte, la corsa della rispettiva porta verrà ritardata. Tramite un sensore di posizione elettronico (potenziometro), viene riconosciuto questo ritardo e quindi elaborato nella centralina elettronica. A questo punto la centralina elettronica della porta commuta la valvola della porta in direzione d'apertura, e le porte vengono nuovamente aperte in seguito al ciclo di inversione. Dopo la trasmissione di un nuovo impulso di comando tramite il tasto del conducente, i cilindri delle porte vengono nuovamente ventilati in direzione di chiusura. Dopodiché si chiudono di nuovo le porte. Protezione anti-incastramento in direzione d'apertura Per soddisfare le direttive stabilite per l'azionamento automatico di porte come pure per le porte azionate dal conducente dell'autobus, tramite provvedimenti costruttivi adeguati è necessario garantire che i passeggeri che si trovano nella zona delle porte all'interno dell'automezzo non possano essere incastrate alla fase d'apertura delle porte. Affinché si soddisfino queste direttive si utilizza il magnete C della valvola della porta in combinazione con sensori di posizione elettronici. Nel caso in cui dovesse incastrarsi una persona o un oggetto nel bordo posteriore di una porta in fase d'apertura, questo ritardo di corsa dalla porta verrà registrato dal rispettivo sensore di posizione elettronico e quindi elaborato nella centralina elettronica. Il magnete C della valvola porta viene di conseguenza eccitato. Dopodiché la valvola si commuta per ventilare la camera (g), ambedue i pistoni (a / f) si trovano in posizione finale, e attraverso i raccordi 21/22 e 23/24 vengono ventilati ambedue i lati dei cilindri delle porte. Di conseguenza i cilindri delle porte sono praticamente senza forza. Le ante delle porte si fermano e dopodiché possono essere mosse manualmente. Qui è da osservare il fatto che, a causa delle superfici differenti dei pistoni e cilindri delle porte, le ante delle porte si muovono volutamente con una determinata lentezza dopo l'eliminazione dell'ostacolo in posizione d'apertura. A questo punto attraverso il tasto porte del conducente è possibile richiudere in qualsiasi momento la porta. Attivazione del rubinetto d'emergenza All'attivazione del rubinetto d'emergenza la valvola della porta viene commutata pneumaticamente attraverso il raccordo 4. L'impianto porta viene sfiatato attraverso il rubinetto d'emergenza. I cilindri delle porte sono depressurizzati, successivamente la porta è ferma e può essere mossa manualmente. Non appena la porta viene rimessa in funzione, basta soltanto riportare il rubinetto d'emergenza in posizione normale. Tramite la valvola porta (pneumaticamente commutata attraverso il raccordo 4) vengono ventilate tutte le camere dei cilindri della porta - come nella protezione antiincastramento in direzione d'apertura. La porta può essere nuovamente chiusa attraverso il tasto del conducente. 141

20 9. Controllo porte elettronico ETS per autobus Cilindro della porta per movimento di chiusura monofase con smorzamento in ambedue i lati Scopo: Apertura e chiusura di porte a battenti e porte a soffietto. Principio di funzionamento: All'attivazione della valvola porta l'aria compressa erogata fluisce attraverso il raccordo 12 nella camera A. La pressione che si genera in questo punto muove il pistone (c) nonché l'asta di pressione (d) verso destra e apre così la porta. Allo stesso tempo la camera B viene sfiatata attraverso il raccordo 11 della valvola porta collegata a monte. In una nuova attivazione della valvola porta, attraverso il raccordo 11 viene ventilata la camera B e la pressione nella camera A si scarica quindi attraverso il raccordo 12. In seguito all'alimentazione di pressione alternata del pistone (c), questo si muove insieme all'asta di pressione (d) nuovamente verso sinistra facendo così chiudere la porta azionata. La velocità d'apertura e chiusura è regolabile per mezzo delle viti di strozzamento (a / f). Per evitare una violenta e rumorosa battuta della porta alla fase d'apertura e chiusura, il cilindro della porta è inoltre dotato delle valvole a farfalla (b / e), stabilite per garantire una rispettiva ammortizzazione (frenatura finale). L'aria compressa dislocata durante il movimento d'apertura dalla parte anteriore del pistone (c) viene innanzitutto uniformemente scaricata attraverso la valvola a farfalla (f) e il raccordo 11. Questa deve tuttavia passare la valvola di strozzamento a farfalla (e) a ca. 40 mm prima della posizione di finecorsa, poiché la parte rinforzata dell'asta di pressione (d) penetrante nell'anello di tenuta radiale (g) impedisce l'ulteriore sfiato della camera B attraverso la valvola a farfalla (f). Allo stesso modo agisce lo smorzamento durante il movimento di chiusura. L'aria compressa e inizialmente scaricata uniformemente dalla camera A attraverso la valvola a farfalla (a) e il raccordo 12 viene costretta ad attraversare la valvola di strozzamento a farfalla (b) a ca. 40 mm prima della posizione di finecorsa. Il cilindro la porta è costruito in maniera tale che in seguito ad una inversione dei collegamenti sui raccordi 11 e 12 della valvola della porta sia attivabile un ciclo di movimento inverso. In questo caso l'apertura della porta avviene tramite una trazione dell'asta del pistone e tramite una pressione dell'asta del pistone alla fase di chiusura. 142

21 Cilindro della porta Per un movimento di chiusura monofase con smorzamento e asta del pistone in fase d'uscita o rientro Controllo porte elettronico ETS per autobus 9. Scopo: Apertura e chiusura di porte a battenti e porte a soffietto. Impiego di speciali impianti porta con dispositivo di inversione. Principio di funzionamento: All'attivazione della valvola porta l'aria compressa erogata fluisce attraverso il raccordo 12 nella camera A. La pressione che si genera in questo punto muove il pistone (a) nonché l'asta di pressione (b) verso destra e apre così la porta azionata. Allo stesso tempo la camera B viene sfiatata attraverso il raccordo 11 della valvola porta collegata a monte. Attraverso i raccordi 41 e 42 si verifica allo stesso tempo una identica ventilazione e sfiato dell'interruttore di inversione. In una nuova attivazione della valvola porta, attraverso il raccordo 11 viene ventilata la camera B e la pressione nella camera A si scarica quindi attraverso il raccordo 12. In seguito all'alimentazione di pressione alternata del pistone (a), questo si muove insieme all'asta di pressione (b) nuovamente verso sinistra facendo così chiudere la porta azionata. Anche durante questo processo si verifica di nuovo una rispettiva ventilazione e sfiato dell'interruttore di inversione Per evitare una battuta troppo dura dalla porta alla fase d'apertura, il cilindro della porta è dotato di una valvola a farfalla (d) regolabile, che provoca una sensibile ammortizzazione (frenatura in posizione finale). L'aria compressa dislocata durante il movimento d'apertura a seconda dell'esecuzione dell'ammortizzazione con l'asta del pistone in fase di uscita o rientro dalla parte anteriore o posteriore del pistone (a) si scarica innanzitutto senza alcun impedimento attraverso il foro C. Questa deve tuttavia passare a ca. 40 mm prima della posizione di finecorsa la valvola di strozzamento a farfalla (d), poiché la parte rinforzata dell'asta di pressione (b) penetrante nella guarnizione radiale (c) evita l'ulteriore sfiato della camera B attraverso il foro C. Nella versione con ammortizzazione e asta del pistone in fase di rientro, il tubo (e) favorisce un attraversamento dell'aria compressa dalla camera A a ca. 40 mm prima della posizione di finecorsa della valvola di strozzamento a farfalla (d). Di conseguenza, indipendentemente dalla regolazione della vite di strozzamento (d), il movimento dell'asta di pressione (b) viene più o meno rallentato. 143

22 9. Controllo porte elettronico ETS per autobus Pressostato Il pressostato serve per attivare e disattivare le elettrovalvole o le spie di controllo. Questi sono rispettivamente previsti con funzione di attivazione e disattivazione. La necessaria posizione di comando e regolazione di pressione qui dipende sostanzialmente dalla funzione dettagliata richiesta al dispositivo da comandare. Il pressostato non è regolabile nelle varie serie costruttive. Scopo e principio di funzionamento a pagina 99. Sensore di posizione Il sensore di posizione è un potenziometro controllato in dipendenza della posizione. All'apertura la tensione aumenta da ca. 0,9 V a ca. 14,0 V, mentre cala durante il ciclo di chiusura da ca. 14 V a ca. 0,9 V. Queste differenze di tensione vengono registrate dalla centralina elettronica delle porte e rispettivamente elaborate. Se la porta viene movimentata in direzione di apertura o chiusura contro un ostacolo, la centralina elettronica riconosce immediatamente questa situazione per commutare di conseguenza la valvola della porta

23 Controllore porta modulare MTS per autobus 9. Sistema MTS: L'MTS è stato sviluppato sulla base delle esperienze fatte col sistema ETS, che venne utilizzato per la prima volta nel Il sistema è caratterizzato dal fatto di non essere rilevante per quale tipo di porta può essere utilizzato. Praticamente è possibile combinare tra di loro senza problemi porte orientabili verso l'interno, verso l'esterno e anche porte scorrevoli con azionamenti pneumatici oppure elettrici. Anche l'allacciamento elettrico dell'automezzo è innovativo. Qui esiste la possibilità di utilizzare un bus dati CAN. In tal modo sono richieste solo due linee, per controllare sino a 5 porte di un autobus. Per automezzi senza bus dati centrali, alternativamente è possibile utilizzare un cablaggio convenzionale. Contrariamente ad altri sistemi, i conduttori devono essere collegati soltanto alla centralina elettronica della prima porta. Non importa se si utilizza il CAN o l'alternativa convenzionale in ambedue i casi le singole porte sono collegate tra di loro attraverso il sistema CAN-Bus, realizzando allo stesso tempo una elaborazione centrale dei segnali all'interno del controllore della prima porta. In questo modo vengono meno "fra l'altro" le dispendiose connessioni tra i relè dei tradizionali controllori. Il software consente l'impostazione di numerosi parametri, per poter adattare facilmente le modalità di controllo alle esigenze specifiche del cliente. Il salvataggio dei dati avviene per tutte le porte dell'automezzo all'interno del controllore della prima porta. Grazie a questa soluzione è possibile scambiare le centraline elettroniche di tutte le porte senza dover considerare la parametrizzazione. Naturalmente il sistema MTS è anche diagnosticabile; in dipendenza del tipo di connessione utilizzato è possibile realizzare o la cosiddetta diagnosi CAN oppure una diagnosi attraverso una linea K separata. Per le porte pneumatiche il monitoraggio viene realizzato attraverso un potenziometro di nuova evoluzione e un apposito interruttore di pressione, che sono direttamente montati sulla colonna girevole. Grazie ad una codifica meccanica, non è richiesta nessuna regolazione di questi sensori. Le porte elettricamente azionate possono essere altrettanto monitorizzate attraverso questo potenziometro; alternativamente è anche possibile utilizzare i trasduttori di impulsi integrati nel motore in combinazione con un interruttore di indexamento. Attraverso un facile processo di apprendimento alla prima messa in funzione ovvero in seguito ad una sostituzione della centralina è possibile compensare delle tolleranze di ogni porta. A tal fine basta soltanto mettere una volta in movimento le porte in ambedue le posizioni finali mantenendo premuto il tasto dell'officina. Per le porte pneumaticamente azionate è stato sviluppato il principio dell'ets ormai affermatosi decine di migliaia di volte. Lo smorzamento finora integrato nei cilindri appartiene al passato. Adesso questa funzione è svolta dalla valvola della porta. Controllato dalla centralina elettronica, adesso è possibile uno smorzamento in qualsiasi istante. Oltre ai vantaggi dei costi, viene offerta anche una possibilità di adattamento essenzialmente più flessibile al comportamento di movimento delle diverse porte. Inoltre, si evitano anche errori di regolazione aumentando con ciò anche la sicurezza d'esercizio. Rappresentazione del principio del sistema MTS: Allacciamento ad un automezzo con bus dati CAN Bus dati del veicolo al veicolo Bus dati di sistema Modulo base Modulo di estensione Modulo di estensione Allacciamento ad un automezzo con cablaggio convenzionale Porta azionamento Porta segnali Dispositivo di sicurezza Dispositivo di sicurezza Porta azionamento Porta segnali Porta azionamento Porta segnali Dispositivo di sicurezza Porta 1 Porta 2 Porta n Linee convenzionali al veicolo Modulo base Bus dati di sistema Modulo di estensione Modulo di estensione Diagnosi K-Line Porta azionamento Porta segnali Porta azionamento Porta segnali Porta azionamento Porta segnali Dispositivo di sicurezza Dispositivo di sicurezza Dispositivo di sicurezza Porta 1 Porta 2 Porta n 2 145