ITBG980001A1 - Cerniera ad appoggio inclinato per la creazione di momenti reattivi di richiusura dell'anta o imposta. - Google Patents

Description

Descrizione di un’invenzione industriale con subordinato modello di utilità a nome:

DESCRIZIONE

Questa invenzione si riferisce ad una cerniera ad appoggio inclinato per la creazione di momenti reattivi di chiusura dell’anta o imposta. Come è noto le cerniere, o cardini, consentono ad un’anta di poter girare attorno ad una asse verticale, con un’ampiezza che di solito è di 90°, ma che in altri casi può essere anche di 180°; ciò, allo scopo di poter chiudere ed aprire delle porte, delle finestre, degli sportelli di mobili, dei portelloni di automobili, eccetera. In tutti questi casi, la cerniera è costituita da un perno cilindrico fisso centrale di guida e da una parte mobile di sostegno dell’anta, che appoggia con una superficie a forma di corona circolare su una parte fissa solidale ai perno. In tale configurazione, si ha che tutto il peso dell’anta deve essere sostenuto dalle superfici a forma di corona circolare proprie di ognuna delle cerniere preposte al sostegno di tale anta. La funzione dei perni è quella di reagire alla “coppia di forze” creata dalla eccentricità del peso dell’anta rispetto all'asse verticale di incernieramento. Tali usuali tipi di cerniere, universalmente usate, hanno le citate superfici di appoggio a forma di corona circolare che giacciono in un piano orizzontale. Per questa ragione, il peso dell’anta crea sull'appoggio soltanto reazioni verticali che, essendo pertanto prive di componenti orizzontali, non creano alcun momento rotatorio sull’anta. Le usuali cerniere pongono dunque le ante (o le imposte) da esse sorrette in una condizione di equilibrio indifferente: tali ante rimangono ferme in qualsiasi posizione di apertura le si lasci. A seguito di ciò, qualora delle situazioni richiedano che una imposta o un'anta debba rimanere normalmente chiusa, si deve ricorrere all’impiego di apposite molle di richiamo, generalmente strutturate con altri congegni che ne regolano la spinta in un modo opportuno. Tali congegni sono molto costosi, anti-estetici, soggetti a rotture. Scopo della presente invenzione è quello di definire una cerniera per ante, porte, finestre ed imposte affini, che consenta il ritorno automatico alla posizione di chiusura senza dover ricorrere ai tradizionali chiudi-porta o equivalenti. Altro scopo è quello di definire una cerniera, come sopra, che consenta di esercitare tali azioni di richiusura automatica nel campo angolare ritenuto più opportuno. Altro scopo è quello di definire una cerniera, come sopra, che consenta all'anta o simile di rimanere in posizione di equilibrio indifferente in specifici valori angolari di apertura prestabiliti. Altro scopo è quello di definire una cerniera, come sopra, che consenta all’anta o simile di rimanere in posizione di equilibrio stabile in specifici valori angolari di apertura prestabiliti. Altro scopo è quello di definire una cerniera, come sopra, che consenta di essere indifferentemente idonea sia per aperture destrorse che per aperture sinistrorse. Altro scopo è quello di definire una cerniera che consenta una sua istallazione secondo tecnologie notorie. Altro scopo è quello di definire una cerniera che risulti particolarmente economica. Altro scopo è quello di definire una cerniera che consenta una rapida ed economica sostituzione delle sue parti soggette ad usura. Altro scopo è quello di definire una cerniera che sia realizzabile utilizzando parzialmente parti di cerniere tradizionali. Questi ed altri scopi appariranno come raggiunti dalla lettura della descrizione dettagliata seguente, illustrante una cerniera per ante o imposte avente la particolarità di avere la tipica corona circolare fissa di appoggio esterna al tipico perno centrale che è dotata di inclinazioni varie e tali da costituire un tipico profilo di camma a tamburo, allo scopo di consentire su di esso profilo lo scorrimento girevole di un elemento di punteria solidale all’anta od imposta e gravante pertanto, con il proprio peso, sul citato profilo di camma fissa, potendo in tal modo svilupparsi sull’elemento di punteria delle forze orizzontali reattive eccentriche rispetto all’asse di incernieramento, che esercitano la richiusura automatica dell'anta nelle posizioni e per le ampiezze angolari ritenute funzionalmente più opportune. L’invenzione è illustrata schematicamente, a titolo puramente esemplificativo ma non limitativo, nelle allegate tavole di disegno in cui:

- la fig. 1 mostra in vista laterale una cerniera con sue due parti associate rispettivamente ad un'anta e ad uno stipite o equivalente;

- la fig. 2 mostra la cerniera del tipo di cui alla fig. 1 secondo una vista' laterale perpendicolare;

- la fig. 3 mostra una cerniera con pattino di strisciamento; - la fig. 4 mostra una cerniera vista dall'alta.

Con rifermento alle sopra citate figure 1 e 2, un'anta 1 è supportata da almeno una coppia di cerniere; di tali cerniere, nelle figure è illustrata schematicamente solo una di esse. Per ottenere il risultato della chiusura automatica dell'anta 1 basta una sola cerniera del tipo costitutivo dell'invenzione; le altre cerniere assialmente allineate potrebbero essere di tipo tradizionale e svolgere solo la funzione di "reazione di coppia”, affidando il sostegno del peso dell'anta (o porta, o finestra) alla sola cerniera preposta a determinare il citato ritorno automatico alla posizione di chiusura. Per comprendere il principio di funzionamento dell’invenzione, vanno considerate le seguenti osservazioni di base. Il peso dell’anta 1 deve essere ovviamente supportato da una struttura fissa 2; ciò avviene tramite una cerniera 3, composta da una parte superiore 4 solidale all’anta 1 e da una parte inferiore 5 solidale alla struttura fissa 2. Tali parti 4 e 5 sono girevolmente vincolate da un usuale perno centrale 6 che reagisce ad una forza traversale 7 della coppia di forze creata dal momento derivante dalla ovvia eccentricità del peso dell’anta rispetto al tipico asse di incernieramento 8. Il peso dell'anta 1 è invece una forza 9 che agisce verso il basso e si scarica su un piano orizzontale 10 della parte inferiore 5 della cerniera 3. Nelle cerniere tradizionali tale piano è costituito da una corona circolare concentrica all’asse 8 di incernieramento. Tale forza 9 genera sull’anta 1 una reazione uguale e contraria che non crea alcun momento attorno all’asse 8, cosicché l’anta 1 rimane indifferentemente ferma in qualsiasi posizione angolare di apertura venga disposta. In fig. 1 il peso dell’anta 1 si scarica sul piano 10 del tratto di corona circolare mediante una rotella 11 girevole su di un perno radiale 12. Supponendo di far ruotare l’anta 1 di 90° (ovvero di un angolo sufficiente per determinare l’apertura di una porta), avremo la rotella 11 disposta come illustrato in fig. 2. In tale situazione, vediamo che tale rotella 11 appoggia su di un piano inclinato 13 posto attorno al perno centrale 6. Siccome il contatto avviene perpendicolarmente a tale piano e siccome tale contatto deve '‘contenere" la forzapeso 9 dell’anta 1 , si ha che per sostenere staticamente tale forza peso lungo il piano inclinato 13 è necessaria anche una forza trasversale eccentrica 14 che, insieme alla forza 9 generi una risultante 15. La reazione generata dal piano inclinato 13 si scarica come una forza 14R, uguale e contraria a 14 orizzontale e dotata di una eccentricità 16 (fig. 4) rispetto all'asse di incernieramento 8, la quale crea pertanto un momento 17 che fa ruotare la parte superiore 4 della cerniera e con essa l’anta 1 supportata. Durante tale rotazione, la rotella 11 discende il piano inclinato 13 fino a quando esso diventa orizzontale; per esempio sul tratto 10, dove sparisce la reazione componente 14R. Da quanto finora esposto si è visto che la cerniera in argomento ha un principio di funzionamento analogo a quello delle camme a tamburo: la corona circolare obliqua dotata del piano inclinato 13 è la '‘camma”, mentre la rotella 11 è la “punteria". Come qualsiasi punteria, la rotella 11 è soggetta ovviamente a scorrere assialmente; ne consegue che l’anta 1 , mentre gira con il suo movimento di apertura, si solleva verso l’alto quando la rotella 11 rotola in salita sul piano inclinato 13 e poi ridiscende verso un pavimento 18 quando la rotella 11 rotola in discesa sul citato piano inclinato 13. Vantaggiosamente, ciò consente alla base dall’anta o della porta di non strisciare con il suo bordo inferiore sul piano di base e quindi di non graffiare il pavimento. Quanto finora esposto consente di capire che, più il piano 13 è inclinato verticalmente, più è grande la forza 14R di richiusura ma, contemporaneamente, più la porta si solleva verso l’alto quando viene aperta e più fatica deve essere fatta per aprirla proporzionalmente al peso stesso dell’anta o porta. Ciò fa capire che il piano 13 dovrà avere un’inclinazione adeguata alle prestazioni richieste alla cerniera 3, ma anche all’attrito di scorrimento della punteria-rotella 11 sulla camma-piano inclinato 13 della corona circolare su cui appoggia. L’adozione di micro-cuscinetti volventi, per costituire la rotella 11 e quindi per realizzare il contatto di punteria, riduce gli attriti di scorrimento a valori minimi. Vantaggiosamente, tali bassi attriti consentono inclinazioni lievi del piano 13, dalle quali derivano sforzi di apertura minimi e sollevamenti delle parti estremamente esigui. Ciò non esclude che la funzione della rotella 11 possa essere svolta da un pattino di strisciamento 19, costituito da un semplice rilievo, come e illustrato in fig. 3, oppure da un apposito inserto in materiale antifrizione. Essendo il citato piano inclinato 13 sostanzialmente un profilo di camma a tamburo, esso può essere dotato di qualsiasi forma. In fig.

2 a tale forma è quella di due piani intersecanti 10 e 13, ma tale forma potrebbe essere integrata, per esempio, da un ulteriore tratto piano orizzontale su una sommità 20, per consentire alla rotella 11 o al pattino 19 un’altra posizione di arresto in una posizione opposta a quella di chiusura.

Tale possibilità potrebbe essere quella consenziente a porta di rimanere stabilmente spalancata, dopo essere aperta con un movimento di 180°. Ciò avviene quand porta o anta debba essere aperta completa rovesciata sullo stesso piano della parete; è tuttavia pacifico che tali tratti orizzontali o addirittura incavati per l’alloggiamento di ritegno del pattino 19 o della rotella 11 possano essere ubicati a qualsiasi angolo di apertura della porta. La scelta di una soluzione o di un’altra dipende dall’utilizzazione prevista per la citata cerniera. Nella versione di fig. 2 le piste di scorrimento della punteria, piani 10 e 13, sono simmetriche, e pertanto una cerniera del genere potrebbe essere idonea sia per aperture verso destra che per aperture verso sinistra; nel primo caso la pista utilizzata sarebbe quella posta dal lato 22, mentre nel secondo caso sarebbe quella posta sul lato 23. Nel caso che l’anta o imposta 1 realizzi la propria chiusura su di una battuta di stipite, in tale posizione la punteria 19 o 11 potrebbe appoggiare su un tratto inclinato 13 per realizzare un contatto automatico permanente di chiusura.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1 ) Cerniera (3) per ante (1 ) o imposte caratterizzata dal fatto di avere la tipica corona circolare fissa di appoggio esterna (2-5) al tipico perno centrale. (6) dotata di inclinazioni varie (13) e tali da costituire un tipico profilo di camma a tamburo, allo scopo di consentire su di esso profilo lo scorrimento girevole di un elemento di punteria (19, 11) solidale all’anta (1) od imposta e gravante pertanto con il proprio peso (9) sul citato profilo di camma fissa onde sviluppare sull’elemento di punteria (4-12-11 , 4-19) , delle forze (14R) orizzontali reattive eccentriche (16) rispetto ad un asse (8) di incernieramento che esercitano la richiusura automatica (17) dell’anta (1) nelle posizioni e per le ampiezze angolari ritenute funzionalmente più opportune, il profilo di camma potendo disporre di tratti pianeggianti (10) e/o incavati di fermo associati ai tipici tratti inclinati (13).
2. 2) Cerniera (3) per ante o imposte, come alla rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che la punteria solidale all’anta mobile (1) o imposta è costituita da una rotella (11 ), preferibilmente espressa da un microcuscinetto volvente a sfere, onde ridurre gli -attriti di scorrimento e gli angoli dei tratti inclinati (13) del profilo di camma o tamburo.
3. 3) Cerniera (3) per ante o imposte, come alle rivendicazione precedenti, caratterizzata dal fatto che la punteria solidale all’anta mobile (1) o imposta è integrata (19) nel corpo-delia parte superiore (4) della cerniera.
4. 4) Cerniera come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la punteria solidale all’anta mobile (1 ) o imposta comprende un pattino integrato con specifici inserti in materiale anti-frizione.
5. 5) Cerniera come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che i tratti inclinati (13) del profilo di camma sono simmetrici rispetto ad una posizione di sommità (20) onde consentire alla cerniera un’utilizzazione sia in apertura verso destra sia in apertura verso sinistra.