ITVI980052A1

ITVI980052A1 - Unita' di gradino modulare per scale prefabbricate autoportanti, non che' scala prefabbricata autoportante incorporante tale unita'.

Info

Publication number: ITVI980052A1
Application number: IT98VI000052A
Authority: IT
Inventors: Massimo Mastella
Original assignee: Massimo Mastella
Priority date: 1998-03-12
Filing date: 1998-03-12
Publication date: 1999-09-12
Also published as: EP0942144A2; ATE272784T1; DE69919053D1; EP0942144A3; DE69919053T2; ES2226218T3; EP0942144B1

Description

D E S C R I Z I O N E

Campo di applicazione

La presente invenzione si riferisce in generale al settore delle strutture prefabbricate per interni ed esterni ed ha in particolare per oggetto una unità di gradino modulare per la realizzazione di scale componibili.

L'invenzione riguarda altresì una scala prefabbricata autoportante incorporante una pluralità di unità modulari del tipo sopra indicato.

Tali scale prefabbricate sono destinate all'uso in ambienti pubblici e privati e possono essere di tipo retto, curvo, misto, elicoidale.

Stato della tecnica

Sono note numerose scale autoportanti formate da elementi metallici prefabbricati di varia forma che vengono assemblati in parte in officina, in parte sul posto mediante organi di collegamento amovibili, quali viti o bulloni, in modo da consentire il loro agevole trasporto nonché il loro montaggio e smontaggio in tempi molto brevi.

Questa tipologia di struttura consente anche di ridurre il numero di componenti standardizzati in modo da contenere i costi di gestione e di magazzino delle imprese costruttrici.

Esempi di tali scale prefabbricate sono forniti dal brevetto svizzero n. 554.998, dal brevetto belga n. 872.495, dalla domanda di brevetto tedesca n. 3505688, dai brevetti francesi n. 893.503, 604.662, 2.065.332, 2.597.909, dal brevetto britannico n. 151487, dal brevetto statunitense n. 4.355.700, dal brevetto europeo n. 0 060 014 e dalla domanda italiana n. MI96A000410.

Un inconveniente delle scale prefabbricate attualmente disponibili sul mercato risiede nella loro notevole elasticità dovuta al fatto di essere formate da singoli elementi in lamiera metallica reciprocamente collegati mediante viti o chiodi. Ne consegue che le strutture di questo tipo sono soggette ad eccessive oscillazioni e vibrazioni che le rendono instabili ed insicure, e quindi poco confortevoli durante l'uso. Inoltre tale elevata flessibilità riduce la resistenza strutturale e rende quindi necessario introdurre la limitazione della luce netta tra gli appoggi o l'introduzione di elementi rompitratta intermedi.

Un ulteriore inconveniente delle note strutture prefabbricate consiste nella impossibilità, o quanto meno nella difficoltà di effettuare una regolazione micrometrica dell'alzata dei gradini, e quindi dell'intera scala, soprattutto sul luogo dell'installazione, a meno di modificare estemporaneamente alcuni componenti o di predisporne alcuni di forma speciale con conseguente aggravio di tempi e costi di montaggio.

Un ulteriore inconveniente consiste nella relativa complessità del profilo esterno degli elementi costitutivi che sono spesso ottenuti a partire da lamiere tagliate al laser.

Un altro inconveniente risiede nella forma di assieme delle note strutture che risulta piuttosto elaborata, con eccessive discontinuità accentuata dalla completa visibilità delle viterie.

Presentazione dell’invenzione

Compito del presente trovato è quello di superare o quanto meno limitare gli inconvenienti sopra lamentati mettendo a disposizione un'unità di gradino modulare ed una scala prefabbricata che presentino caratteristiche di elevata rigidità strutturale, adattabilità, semplicità costruttiva, facilità di installazione ed uniformità visiva.

Uno scopo particolare è quello di realizzare una unità di gradino che consenta di ridurre le oscillazioni e vibrazioni delle strutture del passato, ampliando la luce netta tra gli appoggi ed eliminando la necessità di introdurre elementi rompitratta intermedi.

Un ulteriore scopo è quello di concepire una unità di gradino modulare che permetta una regolazione in altezza del gradino in modo semplice ed estremamente sicuro.

Non ultimo scopo è quello di realizzare una unità di gradino modulare di estrema semplicità e linearità strutturale.

Questi scopi nonché altri che verranno meglio chiariti nel seguito sono raggiunti da una unità di gradino modulare, particolarmente per scale metalliche autoportanti, comprendente una coppia di strutture portanti laterali che sopportano un gradino piano, essendo previsti mezzi per collegare ogni unità ad una unità adiacente per definire una rampa di scala autoportante, caratterizzata dal fatto che ogni struttura portante è composta da almeno un elemento interno sostanzialmente verticale interposto e rigidamente accoppiato ad almeno una coppia di elementi esterni sostanzialmente orizzontali, detto almeno un elemento interno essendo accoppiabile ad almeno una coppia di elementi esterni appartenenti ad un'unità modulare adiacente mediante un dispositivo di collegamento regolabile in altezza per formare una rampa di scala di alzata variabile.

In un secondo aspetto dell’Invenzione, è prevista una scala prefabbricata autoportante, comprendente una serie di unità modulari secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui ogni unità comprende una coppia di strutture portanti laterali che sopportano un gradino piano, caratterizzata dal fatto che ogni struttura è composta da almeno un elemento interno sostanzialmente verticale interposto e rigidamente accoppiato ad almeno una coppia di elementi esterni sostanzialmente orizzontali, detto almeno un elemento interno essendo accoppiato ad almeno una coppia di elementi esterni appartenenti ad un'unità modulare adiacente mediante un dispositivo di collegamento regolabile in altezza.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione, risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione preferite ma non esclusiva di una unità di gradino e di una scala prefabbricata descritte a titolo esemplificativo e non limitativo con l’ausilio delle unite tavole di disegno nelle quali: la FIG. 1 rappresenta una vista prospettica di una unità di gradino modulare secondo il trovato;

la FIG. 2 rappresenta una vista prospettica di un tratto di scala autoportante diritta formata da una serie di unità di gradino modulare della Fig. 1 ;

la FIG. 3 rappresenta una vista laterale di una scala del tipo illustrato nella Fig. 1 ;

la FIG. 4 rappresenta una vista laterale di una variante di scala di Fig. 3 con parapetto;

la FIG. 5 rappresenta una vista laterale in scala ingrandita di un particolare della scala di Fig. 4;

la FIG. 6 rappresenta una vista prospettica di un sotto-assieme dell'unità di gradino modulare di Fig. 1 ;

la FIG. 7 rappresenta una vista prospettica di un altro sotto-assieme dell'unità di gradino modulare di Fig. 1 ;

la FIG. 8 rappresenta una vista frontale di una unità di gradino modulare secondo il trovato, parzialmente sezionata secondo un piano verticale;

la FIG. 9 rappresenta una vista laterale schematica di una unità di gradino secondo il trovato con un componente di una prima taglia;

la FIG. IO rappresenta la vista di Fig. 9 con lo stesso componente di una seconda taglia;

la FIG. 11 rappresenta la vista di Fig. 10 con lo stesso componente di una terza taglia;

la FIG. 12 rappresenta una vista prospettica di un particolare di un dispositivo di collegamento regolabile dell'unità modulare di Fig. 1 ;

la FIG. 13 rappresenta una vista frontale del particolare della Fig. 12;

la FIG. 14 rappresenta una vista in sezione del particolare della Fig. 1 1 sezionato secondo il piano di traccia XIV-XIV;

la FIG. 15 rappresenta una vista prospettica di un ulteriore particolare di un dispositivo di collegamento regolabile dell'unità modulare di Fig. 1 in una prima posizione operativa;

la FIG. 16 rappresenta una vista frontale del particolare della Fig. 15;

la FIG. 17 rappresenta una vista in sezione del particolare della Fig, 13 presa secondo il piano di traccia XVI l-XVI I ;

la FIG. 18 rappresenta una vista in sezione in scala ingrandita di un particolare del dispositivo di collegamento regolabile delle figure preceduti sezionato secondo un piano verticale;

la FIG. 19 rappresenta una vista prospettica del particolare di Fig. 15 in una diversa seconda operativa;

la FIG. 20 rappresenta una vista prospettica di una variante esecutiva di una unità di gradino modulare per una scala elicoidale visto dall'interno;

la FIG. 21 rappresenta una vista prospettica dell'unità di Fig. 20 vista dall'esterno;

la FIG. 22 rappresenta una vista prospettica di una scala elicoidale ottenuta assemblando una pluralità di unità modulari delle Figure 20 e 21 vista dall'interno;

la FIG. 23 rappresenta una vista prospettica della scala di Fig. 22 vista dall'esterno.

Descrizione di una forma di realizzazione preferita

Con riferimento alle figure citate, una scala autoportante secondo il trovato, indicata globalmente con il numero di riferimento 1 , è formata da una pluralità di unità di gradino modulari, indicati ognuno con il numero di riferimento 2, reciprocamente accoppiate in modo da dare luogo ad una struttura continua.

Ogni unità 2 comprende una coppia di strutture portanti laterali indicate 3 che sopportano alle estremità un gradino piano 4, eventualmente mediante una o più traverse 4a.

Secondo il trovato, ogni struttura portante laterale 3 è una struttura di tipo "sandwich" ad elementi affiancati, formata da almeno un elemento interno 5 a sviluppo sostanzialmente verticale interposto tra una coppia di elementi esterni 6 a sviluppo sostanzialmente orizzontale.

Preferibilmente, gli elementi interni 5 sono in numero di due e sono interposti tra la coppia di elementi esterni 6. Gli elementi 5, 6 sono piastre essenzialmente piane ricavate da lamiere di acciaio legato (38NCD4) o inossidabile (AISI 316) di spessore compreso tra circa 8 e 12mm, tagliate con metodi automatici come ad esempio al laser.

Sia gli elementi interni 5 che quelli esterni 6 hanno una forma in pianta allungata ed estremamente semplificata, ad esempio approssimativamente rettangolare, ottimizzando le operazioni di taglio. Ovviamente gli elementi tagliati potranno essere sottoposti ad opportuni trattamenti di finitura superficiale atti a conferire ai componenti finali l'aspetto estetico desiderato.

Opportunamente, ogni elemento esterno 6 presenta un'appendice trasversale 7 che si estende da una estremità longitudinale di un suo lato maggiore ed è rivolta verso il basso quando l'elemento è completamente assemblato.

Gli elementi interni 5 e quelli esterni 6 di ogni struttura 3 sono rigidamente accoppiati mediante organi di collegamenti fissi in corrispondenza di estremità adiacenti in modo che i loro assi medi si estendano in direzioni sostanzialmente perpendicolari ed i loro piani di sviluppo siano sostanzialmente verticali.

A tal fine, gli elementi interni 5 presentano verso le estremità una coppia di fori circolari 8, coordinati con corrispondenti fori circolari 9 di pari diametro ricavati ad una estremità degli elementi esterni 6. Preferibilmente, i centri dei fori 8, 9 sono disposti su un segmento inclinato di circa 45° rispetto all'asse mediano degli elementi 5, 6.

Gli organi di collegamento fissi 10 sono costituiti ognuno da un perno cilindrico 1 1 di diametro leggermente inferiore a quello dei fori 8 con filettature di estremità nelle quali sono avviate viti di serraggio 12, 13 a testa cilindrica o svasata e con faccia piana.

Opportunamente, gli elementi esterni 6 presentano sedi cilindriche o svasate controsagomate per alloggiare a scomparsa le corrispondenti teste o viti 12, 13, in modo che le loro facce esterne piane siano complanari con la superficie esterna degli elementi 6 conferendo all'assieme continuità visiva ed eliminando inestetismi dovuti alle viterie sporgenti.

Inoltre, una staffa 15 per l’ancoraggio di ogni traversa 4a potrà essere fissata ad una faccia dell’elemento esterno 6 adiacente al gradino 4.

Infine, tra i due elementi interni 5 e tra ognuno di essi e e l’elemento esterno 6 adiacente sono interposte rondelle distanziatrici 14 atte a mantenere i vari elementi assemblati a reciproca distanza. Tale distanza, unita alla numerosità degli di elementi affiancati, contribuisce ad aumentare il momento d'inerzia della struttura assiemata 3 conferendo all'unità nel suo insieme una elevata rigidezza strutturale.

Tale elevata rigidezza conferirà all'unità 2 ed alla scala assemblata una notevole resistenza alle oscillazioni ed alle vibrazioni rispetto alle note strutture del passato, e quindi migliorerà la confortevolezza d'uso delia scala nel suo insieme.

Inoltre, consentirà di realizzare scale con maggiore luce netta tra gli appoggi, ovvero eliminerà la necessità di introdurre elementi rompitratta intermedi per sostenere la struttura nello spazio.

Secondo il trovato, almeno uno e preferibilmente entrambi gli elementi interni 5 sono collegati ad una coppia di elementi esterni 6 appartenenti ad un’unità modulare 2', 2", 2"'.,.2<n >adiacente mediante un dispositivo di collegamento regolabile in altezza per formare una rampa di scala di alzata variabile.

A tal fine, tra ogni struttura portante 3 e quella adiacente 3', 3", 3'"...3<n >sono previsti dispositivi di collegamento regolabili in altezza, indicati globalmente 16, atti a variare l'alzata dell'unità 2 e quindi della scala 1 nel suo insieme.

In particolare, tali dispositivi di collegamento regolabili, indicati nel loro insieme con il numero di riferimento 15, comprendono un supporto o inserto 17 ricavato da una rondella cilindrica con fresature o facce piane parallele 18. Lungo i bordi circolari di estremità, l'inserto 17 presenta gradini 19 che definiscono profili di accoppiamento. L’inserto 17 presenta un piano di simmetria verticale di traccia V ed un piano di simmetria orizzontale di traccia C con asse centrale A. Nell’inserto 17 è formato un foro asolato 20 che si estende lungo la direzione del piano di traccia V ed ha un diametro leggermente maggiore del diametro esterno dei perni 1 1. Inoltre, sulle facce opposte dell’inserto 17 sono formate dentellature 21 con denti simmetrici e paralleli rispetti al piano di simmetria di traccia C.

Grazie a questa forma, le facce opposte dell'inserto 16 potranno essere alloggiate in modo preciso in due cavità corrispondenti 22 di forma complementare formate all'estremità inferiore di due elementi 5 affiancati, senza possibilità di rotazione attorno all'asse A grazie alla presenza delle due fresature laterali 18.

Ogni inserto 17 sarà accoppiato ad una piastrina 23 interposta tra ogni elemento interno 5 ed un elemento esterno 6 adiacente. In particolare ogni piastrina 23 ha una forma in pianta simile a quella dell’inserto 17 e presenta verso un foro centrale 24 di asse B ed una dentellatura 25 simile a quella presente sull'inserto 17, in una zona eccentrica rispetto all'asse B.

Disponendo le piastrine 23 in posizione affacciata all’inserto 17, ed inserendo organi di collegamento a perno nei fori 20 e 24, si potranno impegnare recìprocamente le dentellature 19, 25 in modo da bloccarle tra loro dopo aver stabilito la loro posizione relativa in altezza.

Grazie alla disposizione simmetrica delle dentellature 21 sull'inserto 17 ed alla disposizione eccentrica delle dentellature 25 sulle piastrine 23, sarà possibile spostare al massimo verso l'alto o verso il basso la posizione relativa di tali componenti, ruotando di 180° la piastrina 23 attorno al proprio asse B.

Opportunamente, potranno essere previsti elementi esterni 6 standardizzati con appendici 7 di estensione trasversale differenziata, corrispondenti a differenti campi di regolazione dell'alzata.

Come schematizzato nelle Figure dalla 9 alla 1 1 , gli elementi 6', 6" e 6'" saranno provvisti di rispettive appendici 7', 7", 7"’ di altezza D', D", D'" diversa per definire campi di regolazione diversa in altezza.

Inoltre, su uno degli elementi esterni 6 di ogni struttura potrà essere montati opportuni supporti per montanti 26 di un parapetto o ringhiera 27.

Per realizzare una scala curva, ellittica o elicoidali indicata l e nelle Figure 22, 23, dovranno essere utilizzate unità di gradino modulare 2c che, sebbene concettualmente simili alle precedenti, saranno formate da strutture portanti interne 3i ed esterne 3e di diversa configurazione e lunghezza, che sopportano agli estremi gradini 4c con forma in pianta sostanzialmente trapezoidale o a segmento circolare.

Così, mentre gli elementi interni 5c potranno essere sostanzialmente uguali ai precedenti, gli elementi esterni 6c si differenzieranno, oltre che per la diversa estensione degli elementi 6c, per la presenza sugli stessi di piegature lungo una o più linee verticali 28, 29.

Da quanto sopra appare evidente che l’unità di gradino modulare e la scala autoportante secondo il trovato raggiungono gli scopi prefissati, ed in particolare si sottolinea la loro notevole rigidezza e resistenza alle oscillazioni grazie alla struttura a sandwich ed alla presenza di più elementi piani abbinati. Inoltre si sottolinea la possibilità di variazione dell'alzata in modo estremamente semplice e rapido, senza alterare la geometria dei componenti prefabbricati.

Benché l'unità modulare e la scala autoportante secondo il trovato siano state descritte ed illustrate con riferimento alle figure allegate, è evidente che esse sono suscettibili di numerose modifiche e varianti rientranti nel concetto inventivo espresso nelle rivendicazioni allegate e che si intendono tutte ugualmente protette.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Unità di gradino modulare, particolarmente per scale metalliche autoportanti, comprendente una coppia di strutture portanti laterali (3, 3c) che sopportano un gradino piano (4, 4c), essendo previsti mezzi (16) per collegare ogni unità ad una unità adiacente per definire una rampa (1 , 1 c) di scala autoportante, caratterizzata dal fatto che ogni struttura portante (3, 3c) è composta da almeno un elemento interno (5) a sviluppo sostanzialmente verticale interposto e rigidamente accoppiato ad almeno una coppia di elementi esterni (6, 6c) a sviluppo sostanzialmente orizzontale, detto almeno un elemento interno (5) essendo accoppiabile ad almeno una coppia di elementi esterni (6, 6c ) appartenenti ad un'unità modulare adiacente (3, 3c) mediante un dispositivo di collegamento (16) regolabile in altezza per formare una rampa di scala di alzata variabile.
2. Unità modulare secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che detti elementi interni ed esterni (5, 6; 6c) sono costituiti da piastre metalliche di spessore sostanzialmente costante e di forma in pianta sostanzialmente rettangolare, e sono disposti su piani di giacitura sostanzialmente verticali reciprocamente distanziati.
3. Unità modulare secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti elementi esterni (6, 6c) sostanzialmente orizzontali presentano in prossimità dello spigolo frontale del gradino un'appendice (7) diretta verso il basso e definente con il suo bordo inferiore un distanziatore verticale per una struttura laterale adiacente.
4. Unità modulare secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che ogni elemento interno {5} è accoppiato a detti elementi esterni in corrispondenza di detta appendice trasversale (7) mediante organi di collegamento fissi (1 1 ).
5. Unità modulare secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto di prevedere elementi esterni (6', 6", 6"') standardizzati con appendici trasversali (7', 7") di altezza diversa (D', D", D"') a seconda dei campi di variazione dell'alzata del gradino.
6. Unità modulare secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti elementi esterni (6) sono sostanzialmente piani per realizzare rampe diritte, ovvero opportunamente piegati (6c) lungo almeno una generatrice (28, 29) sostanzialmente verticale per realizzare rampe curve, miste o elicoidali.
7. Unità secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che ogni dispositivo di collegamento regolabile (16) comprende un inserto (17) alloggiabile in una cavità (21 ) di forma complementare ricavata in ogni elemento interno (5).
8. Unità modulare secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detto inserto (17) presenta sulle facce rispettive dentellature (21 ) sostanzialmente orizzontali di passo predeterminato con un foro passante (20) di forma allungata in direzione sostanzialmente verticale.
9. Unità modulare secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che ogni dispositivo di collegamento regolabile (16) comprende inoltre una coppia di piastrine (23) trattenute tra detto almeno un elemento interno (5) ed un elemento esterno adiacente.
10. Unità modulare secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che dette piastrine (23) presentano dentellature (25) identiche a quelle (21 ) di detto inserto (17) per cooperare con le stesse, ed un foro centrale (25) di forma circolare con diametro uguale al diametro minimo di detto foro allungato (20).
1 1. Unità modulare secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che la dentellatura (25) formata su ogni piastrina (23) è disposta eccentricamente rispetto aN'asse (B) del suo foro (24) per consentire una variazione massima di altezza rispetto a detto inserto (17) mediante rotazione di 180° della piastrina (23) attorno all'asse del suo foro (24).
12. Unità modulare secondo la rivendicazione 1 1 , caratterizzata dal fatto che ogni dispositivo di collegamento regolabile (16) costituito da un inserto (17) e da una coppia di piastrine (23) è bloccato in posizione mediante detti organi di collegamento fissi (10) che attraversano detti fori (20, 24) passanti per serrare le rispettive dentature affacciate (21 , 25) previa regolazione in altezza della loro posizione relativa.
13. Unità modulare secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detti organi di collegamento fissi (10) comprendono un perno cilindrico (1 1 ) con estremità internamente filettate per rispettive viti (12, 13) di bloccaggio.
14. Unità modulare secondo la rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che le teste di dette viti (1 1 , 12) sono alloggiate in sedi di forma complementare ricavate sulle facce esterne di detti elementi esterni (6) in modo da risultare complanari con queste ultime.
15. Unità modulare secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che ogni struttura portante laterale (3) è formata da una coppia di elementi interni (5) accoppiati ad una coppia di elementi esterni (6), con rondelle distanziatrici (14) interposte tra ogni elemento e quello immediatamente adiacente.
16. Unità modulare secondo la rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che detta coppia di elementi interni (5) è collegata a detta coppia di elementi esterni mediante una coppia di organi di collegamento fissi (9) disposti lungo una linea inclinata rispetto all'orizzontale di circa 45°.
17. Unità di gradino modulare secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che almeno uno di detti elementi esterni (6) di ogni struttura portante (3) presenta un supporto (1 5) per una o più traverse (4a) di appoggio di un gradino (4) e di una staffa per l’ancoraggio di montanti (26) di un parapetto (27).
18. Scala prefabbricata autoportante, comprendente una serie di unità modulari (2, 2c) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui ogni unità (2, 2c) comprende una coppia di strutture portanti laterali (3, 3c) che sopportano un gradino piano (4, 4c), caratterizzata dal fatto che ogni struttura (3, 3c) è composta da almeno un elemento interno (5) a sviluppo sostanzialmente verticale interposto e rigidamente accoppiato ad almeno una coppia di elementi esterni (6, 3c) a sviluppo sostanzialmente orizzontale, detto almeno un elemento interno (5) essendo accoppiato ad almeno una coppia di elementi esterni (6, 6c) appartenenti ad un’unità modulare adiacente mediante un dispositivo di collegamento (16) regolabile in altezza.