IT201600091383A1 - Cerniera ammortizzata. - Google Patents

Description

“CERNIERA AMMORTIZZATA”

La presente invenzione ha per oggetto una cerniera per sportelli di elettrodomestici.

In particolare la presente invenzione concerne una cerniera per elettrodomestici dotata di ammortizzatore interno.

Nel seguito di questa descrizione, e a titolo puramente esemplificativo e non limitativo, si descriverà la cerniera oggetto dell’invenzione con riferimento ad un forno.

Nei forni di tipo noto le cerniere utilizzate comprendono normalmente una struttura scatolare cinematicamente collegata ad una leva, con la leva e la struttura scatolare atte ad aprirsi reciprocamente a ribalta.

La struttura scatolare e la leva sono atte ad essere collegate l’una ad uno sportello e l’altra ad un telaio del forno.

Con maggior dettaglio, una tra la struttura scatolare e la leva è fissata al telaio del forno, in corrispondenza di un lato della bocca di ingresso di quest’ultimo, mentre l’altra è fissata ad un bordo dello sportello, che in tal modo viene reso mobile a ribalta rispetto al sopracitato telaio.

Sulla citata leva agiscono elementi elastici che influenzano il movimento dello sportello sia in apertura che in chiusura.

Durante la rotazione dello sportello a partire dalla sua posizione di chiusura, i citati elementi elastici contrastano, in una prima fase, il distacco dello sportello dal telaio di supporto del forno e, in una seconda fase, la successiva rotazione dello sportello ed il suo conseguente abbassamento fino ad una posizione di fine corsa, di completa apertura della bocca di ingresso del forno. In questa seconda fase di apertura, lo sportello, sotto l’azione combinata del proprio peso che ne favorisce la discesa e degli elementi elastici che esplicano un’azione frenante, esegue una rotazione graduale.

Durante la rotazione dello sportello a partire dalla sua posizione di fine corsa di apertura, l’azione dei citati elementi elastici viene dapprima bilanciata dal peso dello sportello, e ciò garantisce, inizialmente, una graduale rotazione di chiusura; successivamente, però, in assenza di un’adeguata azione frenante da parte dell’utente, lo sportello viene spinto dagli elementi elastici verso il telaio del forno con una forza tale da provocare una chiusura spesso piuttosto brusca e rumorosa.

A questo fine, cioè per esplicare un’adeguata azione frenante, sono stati introdotti nelle cerniere opportuni organi ammortizzatori.

È infatti ormai noto utilizzare ammortizzatori interni (comunemente indicati con il termine inglese damper) nelle cerniere al fine di rallentare la chiusura o l’apertura dello sportello.

L’introduzione di tali organi ammortizzatori nelle cerniere per elettrodomestici ha comportato numerosi inconvenienti.

Un primo inconveniente è dato dalla difficolta di inserire nel limitato volume disponibile per alloggiare le cerniere, organi ammortizzatori realmente efficaci e duraturi.

È infatti di tutta evidenza che la capacità smorzante di un organo ammortizzatore non può totalmente prescindere dalle sue effettive dimensioni.

Un’altra problematica connessa all’introduzione di organi ammortizzatori all’interno delle cerniere è costituita dalla difficoltà di associare l’azione smorzante dell’organo ammortizzatore con il movimento della cerniera. In altre parole, poiché la corsa dell’organo ammortizzante, normalmente costituito da un cilindro ed un pistone scorrevoli in senso longitudinale, ha una determinata ampiezza e presenta la sua massima efficacia in un tratto di tale corsa, risulta spesso complicato armonizzare tale ampiezza con il tratto angolare del movimento della cerniera in cui effettivamente è richiesta un’azione smorzante.

Infatti, un’azione smorzante che si esplica al di fuori dell’intervallo richiesto, ad esempio in prossimità della chiusura dello sportello del forno, costituirebbe un ostacolo alla chiusura stessa del forno, obbligando il costruttore a sovradimensionare gli elementi elastici.

Le cerniere ammortizzate di tipo noto presentano spesso meccanismi di azionamento piuttosto articolati e composti da una pluralità di elementi dinamicamente collegati; i giochi naturalmente esistenti tra tali elementi comportano imprecisioni nell’azionamento dell’organo ammortizzante, circostanza questa che può facilmente portare ad irregolarità di funzionamento della cerniera e, più in generale, dell’elettrodomestico nel suo complesso.

Inoltre, soluzioni esistenti di cerniere ammortizzate anche se talvolta si dimostrano sufficientemente efficienti dal punto di vista funzionale, risultano però al contempo piuttosto complesse nell’assemblaggio.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare una cerniera ammortizzata per sportelli di elettrodomestici che sia esente dagli inconvenienti sopra descritti e sia, al contempo, strutturalmente semplice e di pratico ed efficace funzionamento.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire una cerniera armonizzata per elettrodomestici in cui l’azionamento dell’organo ammortizzante avvenga in maniera diretta e attraverso un numero limitato di parti meccaniche.

Le caratteristiche tecniche della presente invenzione, secondo il suddetto scopo, sono chiaramente deducibili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate, in particolare dalla rivendicazione 1 e, preferibilmente, da una qualsiasi rivendicazione dipendente, direttamente o indirettamente, dalla rivendicazione 1.

I vantaggi della presente invenzione risulteranno, inoltre, maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata che segue, la quale è fatta con riferimento ai disegni allegati che rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa della stessa invenzione, in cui:

- la figura 1 illustra, in una vista prospettica schematica dall’alto, un forno provvisto di uno sportello ad esso vincolato mediante due cerniere realizzate in accordo con la presente invenzione;

- - la figura 2 illustra, in una vista schematica in elevazione laterale con alcune parti sezionate ed altre in trasparenza, per meglio evidenziarne altre, una preferita forma realizzativa della cerniera secondo la presente invenzione;

- le figure da 3 a 5 illustrano, in rispettive viste schematiche in elevazione laterale, la cerniera di figura 2 in una sequenza di tre successive differenti configurazioni d’uso;

- le figure 6 e 7 illustrano, in rispettive viste schematiche prospettiche, differenti particolari della cerniera di cui alle figure precedenti;

- la figura 8 illustra, in una vista prospettica schematica, una variante realizzativa del particolare di figura 6;

- la figura 9 illustra, in una vista schematica in elevazione laterale con alcune parti asportate, una variante realizzativa della cerniera secondo l’invenzione, provvista del particolare di figura 8.

Con riferimento alla figura 1, con 1 è indicato nel suo complesso un forno comprendente un telaio 2 al quale è collegato uno sportello 3 tramite due cerniere 4 che ne consentono la rotazione a ribalta attorno ad un asse A orizzontale.

Le figure da 2 a 5 illustrano una preferita forma realizzativa di una cerniera 4 realizzata in accordo con la presente invenzione.

Ciascuna delle due cerniere 4 comprende una prima leva 5, fissata al telaio 2 del forno 1 in corrispondenza di un rispettivo lato della bocca di ingresso di quest’ultimo, ed un elemento 6 scatolare, fissato ad un rispettivo bordo dello sportello 3.

La prima leva 5 è fissata al telaio 2 direttamente o mediante l’interposizione di un rispettivo corpo scatolare non illustrato.

L’elemento 6 scatolare, presenta forma allungata e si sviluppa longitudinalmente secondo una direzione X determinata.

Vantaggiosamente l’elemento 6 scatolare presenta, a meno di alcuni tratti, sezione trasversale conformata a C.

La prima leva 5 è infulcrata sull’elemento 6 scatolare per mezzo di un perno 7 e presenta una porzione 5a vincolata rigidamente al telaio 2 per rendere lo sportello 3 mobile a ribalta rispetto al telaio 2 stesso, fra una posizione estrema di chiusura, illustrata in figura A, ed una posizione di estrema di apertura, non illustrata.

Secondo quanto illustrato nelle allegate figure da 2 a 5, la cerniera 4 comprende una prima molla 8 elicoidale alloggiata esternamente all’elemento 6 scatolare.

La prima molla 8 è atta a porsi in battuta, con una propria spira 8a d’estremità inferiore, con una parete 9 trasversale di estremità dell’elemento 6 scatolare stesso.

La prima molla 8 è mantenuta in battuta sulla citata parete 9 trasversale dalla testa 11 di un’asta 10 di compressione che è disposta coassialmente all’interno della prima molla 8 e che definisce una guida per la prima molla 8 stessa.

La prima molla 8 definisce, per la cerniera 4, primi mezzi elastici atti ad esplicare un’azione elastica sulla prima leva 5.

L’asta 10 di compressione fuoriesce inferiormente dalla prima molla 8 con un’estremità 10a, la quale attraversa un’apertura ricavata nella parete 9 trasversale per agganciarsi, mediante un elemento di collegamento non raffigurato, ad una estremità 12a superiore di una biella 12, agente da tirante.

La biella 12 presenta un’estremità 12b inferiore è incernierata alla prima leva 5 mediante un perno 13 disposto in prossimità del sopracitato perno 7.

La biella 12 presenta anch’essa forma allungata e si sviluppa longitudinalmente secondo la citata direzione X determinata.

Secondo quanto illustrato in figura la biella 12 ha conformazione sostanzialmente scatolare, con ciò intendendo che sue pareti 12L laterali delimitano un rispettivo volume interno.

La biella 12 è alloggiata scorrevolmente all’interno dell’elemento 6 scatolare.

La biella 12 è vantaggiosamente realizzata in lamiera metallica.

La posizione del perno 13, in corrispondenza del quale è applicata la forza di reazione elastica della prima molla 8, rispetto al perno 7, e la precompressione della prima molla 8 stessa, assicurano un’azione elastica che tende a spingere lo sportello 3 nella sua posizione di chiusura.

Con riferimento alle allegate figure da 2 a 5, la cerniera 4 comprende una seconda molla 14 elicoidale calzata su un rispettivo stelo 15.

La seconda molla 14 elicoidale ed il relativo stelo 15 sono supportati dalla biella 12.

Lo stelo 15 presenta una prima estremità 15a superiore inserita scorrevolmente in un’apposita guida 16 solidale ad una parete della biella 12.

Vantaggiosamente, la guida 16 è ricavata su un lembo ripiegato di lamiera costituente la citata parete della biella 12.

Lo stelo 15 presenta una seconda estremità 15b inferiore supportante un rullino 15c.

Il rullino 15c è atto ad impegnarsi con una rispettiva porzione 5b conformata a camma della prima leva 5 per definire con essa un accoppiamento camma-cedente.

La seconda molla 14 elicoidale, unitamente al rispettivo stelo 15 definisce mezzi di chiusura della cerniera 4 ovvero mezzi elastici atti a garantire il mantenimento della posizione di chiusura dello sportello 3 del forno nonché secondi mezzi elastici atti ad esplicare un’azione elastica sulla prima leva 5.

La cerniera 1 comprende un organo 17 ammortizzatore idraulico per esplicare un’azione smorzante nel moto reciproco tra la prima leva 5 e l’elemento 6 scatolare, in prossimità del raggiungimento della loro citata posizione di reciproca chiusura.

Con la definizione di organo ammortizzatore idraulico si intende, nella presente trattazione, un qualsiasi organo ammortizzatore a gas o a fluido, di tipo sostanzialmente noto, in cui il gas o fluido scorre da una camera ad un’altra a seguito del movimento reciproco di due sue parti.

La cerniera 1 comprende una cartuccia 18 di contenimento dell’organo 17 ammortizzatore idraulico.

La cartuccia 18 è amovibile, con ciò intendendo che essa è inserita già assemblata all’interno dell’elemento 6 scatolare in fase di montaggio della cerniera 1.

La cartuccia 18 è collocata stabilmente all’interno dell’elemento 6 scatolare.

Con riferimento alla figura 6, vantaggiosamente, la cartuccia 18 comprende un basamento 19 ed un corpo 20 centrale di alloggiamento vero e proprio dell’organo 17 ammortizzatore idraulico.

Il corpo 20 centrale si innesta inclinato sul basamento 19.

Il basamento 19 presenta, bilateralmente, due elementi 21 di aggancio a scatto atti ad inserirsi in appositi alloggiamenti ricavati sulle pareti laterali dell’elemento 6 scatolare.

Il basamento 19 presenta, in corrispondenza di una propria parete di fondo, porzioni 22 sporgenti atte ad inserirsi in apposite cavità controsagomate ricavate nella parete centrale dell’elemento 6 scatolare per costituire rispettivi impedimenti di forma allo scorrimento della cartuccia 18 rispetto all’elemento 6 scatolare stesso.

Vantaggiosamente, il basamento 19 presenta due alette 23 laterali.

Tali alette 23 contribuiscono al centraggio della cartuccia 18 all’interno del corpo 6 scatolare.

Con particolare riferimento alla forma realizzativa illustrata in figura 8, il corpo 20 centrale della cartuccia 18 presenta due superfici 20L laterali, sostanzialmente piane ed atte ad affacciarsi a rispettive facce interne delle pareti 12L laterali della biella 12.

Vantaggiosamente, mediante opportuno dimensionamento con limitati giochi, nello scorrimento tra la biella 12 e le citate superfici 20L laterali del corpo 20 si attua un frizionamento utile al fine di perfezionare il funzionamento generale della cerniera, in particolare in termini di bilanciamento e rallentamenti.

Inoltre, la presenza del citato corpo 20 centrale consente vantaggiosamente un centraggio anche della biella 12 rispetto al corpo 6 scatolare, così da limitare il rischio di contatto e strisciamento tra tali due componenti durante il loro movimento relativo durante il funzionamento della cerniera 1.

Il basamento 19 è vantaggiosamente realizzato in materiale plastico e la selezione del tipo di materiale è fatta anche considerando le caratteristiche di scorrevolezza superficiale, ovvero il coefficiente di attrito.

Preferibilmente, pertanto, il basamento 19 (almeno quando non sia richiesto il sopra citato frizionamento) è realizzato in materiale plastico a basso coefficiente di attrito.

Come illustrato in figura 7, la biella 12 supporta una leva 24 a bilanciere agente sull’organo 17 ammortizzatore.

La leva 24 a bilanciere è infulcrata su un rispettivo perno 25 fissato alle pareti 12L laterali contraffacciate della biella 12 a conformazione scatolare.

La leva 24 a bilanciere è atta ad oscillare attorno ad un rispettivo asse Y di fulcro, perpendicolare al piano delle figure.

La leva 24 a bilanciere presenta, da bande opposte di tale asse Y di fulcro, un primo braccio 24a ed un secondo braccio 24b.

Il primo braccio 24a è atto ad impegnarsi con il citato organo 17 ammortizzatore.

Il secondo braccio 24b è atto ad impegnarsi in battuta con una rispettiva porzione 26 di riscontro fissa rispetto all’elemento 6 scatolare.

Secondo la forma realizzativa illustrata nelle figure da 2 a 5, la citata porzione 26 di riscontro è ricavata sull’elemento 6 scatolare.

Vantaggiosamente, la citata porzione 26 di riscontro è definita da un dente ricavato mediante piegatura di un lembo della parete centrale dell’elemento 6 scatolare, tale dente affacciandosi al volume interno dell’elemento 6 scatolare stesso.

Secondo la variante realizzativa, illustrata in figura 8 (ed anche in figura 9 in configurazione assemblata), la citata porzione 26 è vantaggiosamente definita dal basamento 19 della cartuccia 18 il quale basamento 19 si protende, pertanto, in aggetto rispetto al corpo 20 centrale della cartuccia 18 stessa.

La forma realizzativa appena descritta offre il vantaggio di una ottima precisione di contatto tra la porzione 26 di riscontro e la leva 24 a bilanciere, in quanto lo stampaggio del materiale plastico consente una precisione elevata nel dimensionamento delle parti. Tale soluzione è inoltre molto robusta (rispetto al dente nella lamiera che si potrebbe piegare con urti significativi) e di semplice industrializzazione (corpo 6 scatolare più semplice da realizzare).

I citati leva 24 a bilanciere e porzione 26 di riscontro definiscono, per la cerniera 4, rispettivi mezzi 27 di azionamento del cilindro 17 ammortizzatore.

Qui di seguito è brevemente descritto il funzionamento della cerniera 4.

A partire da una posizione di parziale apertura dello sportello 3, la cui corrispondente configurazione delle cerniere 4 è illustrata in figura 3, una rotazione dello sportello 3 stesso verso la posizione di chiusura è favorita dall’azione della molla 8 elicoidale ed è inizialmente ostacolata dal peso dello sportello 3.

Nella configurazione della cerniera 4 illustrata in figura 3 l’organo 17 ammortizzatore non risulta ancora attivato.

La figura 4 illustra la cerniera 4 in una ulteriore posizione intermedia di chiusura dello sportello 3, in corrispondenza della quale la porzione 5b conformata a camma della prima leva 5 entra in contatto con il rullino 15c dello stelo 15 per comandare la compressione della seconda molla 14 elicoidale.

In corrispondenza della configurazione appena descritta, a seguito dello scorrimento relativo tra la biella 12 e l’elemento 6 scatolare, si stabilisce un contatto tra il secondo il braccio 24b della leva 24 ed il dente definito dalla citata porzione 26 di riscontro.

In dettaglio, prima che la leva 24 a bilanciere si impegni con la porzione 26 di riscontro e inizi a ruotare, accelerando la compressione dell’organo 17 ammortizzatore, si può avere una fase nella quale la stessa leva 24 a bilanciere è solidale alla biella 12 e appoggiata ad un riscontro ZZ; per effetto della rotazione della porta 3, la biella 12 si sposta, spostando anche la leva 24 a bilanciere, che con il suo braccio 24a inizia a comprimere l’organo 17 ammortizzatore lentamente. Questa prima fase, se adottata, ha il vantaggio di ridurre l’effetto di “rimbalzo” della porta 3 che si avrebbe accelerando fin da subito l’organo 17 ammortizzatore, ovvero esercitando su di esso un’azione piuttosto energica.

La figura 9 rappresenta, relativamente ad una cerniera 4 dotata di una cartuccia 18 conforme alla variante realizzativa di figura 8, una configurazione analoga a quella appena sopra descritta con riferimento alla figura 4.

Proseguendo la chiusura dello sportello 3 dalla configurazione della cerniera 4 illustrata in figura 4 a quella totalmente chiusa illustrata in figura 5, la leva 24 a bilanciere esegue una rotazione secondo il verso della freccia R.

Secondo quanto illustrato in figura 5, tale rotazione è provocata dal movimento del perno 25, solidale alla biella 12 nel suo scorrimento rispetto all’elemento 6 scatolare e, contestualmente, dall’impedimento alla traslazione costituito dalla porzione 26 di riscontro.

In altre parole, sulla leva 24 a bilanciere vengono ad agire una coppia di forze determinanti un momento responsabile della rotazione della leva 24 stessa.

A seguito di questa rotazione (antioraria con riferimento alla rappresentazione delle figure 4 e 5) della leva 24 a bilanciere attorno al rispettivo asse Y di fulcro, la prima porzione 24a della leva 24 a bilanciere esercita una corrispondente azione di spinta sull’organo 17 ammortizzatore.

Tale spinta, essendo la cartuccia 18 fissata solidalmente all’elemento 6 scatolare con il proprio basamento 19, determina la compressione del cilindro 17 ammortizzatore il quale, conseguentemente, esercita la sua azione smorzante del moto reciproco tra la prima leva 5 e l’elemento 6 scatolare.

Tale azione smorzante è discorde all’azione di chiusura esplicata dalle molle 8, 14 e dunque rende graduale e frenato il movimento dello sportello 3 verso la posizione di completa chiusura.

E’ dunque evidente che, anche in assenza di una azione frenante da parte dell’utente, lo sportello 3, spinto dalle molle 8, 14 verso il telaio 2 del forno 1, raggiunge questo in modo dolce e silenzioso grazie allo smorzamento in finecorsa operato dall’organo 17 ammortizzatore.

La cerniera secondo l’invenzione raggiunge gli scopi prefissi e consegue importanti vantaggi.

Un primo vantaggio è dato dal fatto che mediante la cartuccia 18 fissata all’elemento 6 scatolare e l’azionamento del suo organo 17 ammortizzatore mediante la leva 24 a bilanciere supportata dalla biella 12 si ottiene una costruzione estremamente semplice della cerniera 4.

Mediante la costruzione scatolare della biella 12 è inoltre infatti possibile applicare la cartuccia 18 direttamente sull’elemento 6 scatolare procedendo successivamente all’inserimento della biella 12, operazione quest’ultima facilmente automatizzabile.

Ulteriore vantaggio, in termini di semplicità ed efficienza è dato dal fatto che il basamento 19 della cartuccia definisce anche una guida di scorrimento della biella 12.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Cerniera per sportelli di elettrodomestici, comprendente - un elemento (6) scatolare ed - una prima leva (5) infulcrata sull’elemento (6) scatolare per mezzo di un perno (7); l’uno tra detti elemento (6) scatolare e prima leva (5) essendo fissabile ad un telaio (2) e l’altro tra detti elemento (6) scatolare e prima leva (5) essendo fissabile ad uno sportello (3), per rendere lo sportello (3) mobile a ribalta rispetto al telaio (2) fra una posizione di chiusura ed una posizione di apertura; - primi mezzi (8) elastici supportati da detto elemento (6) scatolare e atti ad esplicare su detta prima leva (5) un’azione elastica, - una biella (12) di collegamento di detta prima leva (5) a detti primi mezzi (8) elastici, detta biella (12) essendo disposta scorrevolmente all’interno di detto elemento (6) scatolare; - un organo (17) ammortizzatore per esplicare un’azione smorzante nel moto reciproco di detta prima leva (5) e detto elemento (6) scatolare, in prossimità del raggiungimento di detta posizione di chiusura; - una cartuccia (18) di contenimento di detto organo (17) ammortizzatore idraulico, detta cartuccia (18) essendo fissata a detto elemento (6) scatolare; - mezzi (30) di azionamento di detto organo (17) ammortizzatore, la cerniera (4) essendo caratterizzata dal fatto che detti mezzi (30) di azionamento comprendono una leva (24) a bilanciere supportata da detta biella ed una porzione (26) di riscontro solidale a detto elemento (6) scatolare, detta leva (24) a bilanciere presentando un primo braccio (24a) atto ad impegnarsi con detto organo (17) ammortizzatore ed un secondo braccio (24b) atto ad impegnarsi con detta porzione (26) di riscontro solidale all’elemento (6) scatolare.
2. 2. Cerniera secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta biella (12) ha conformazione scatolare ed è alloggiata scorrevolmente all’interno di detto elemento (6) scatolare.
3. 3. Cerniera secondo la rivendicazione 2, in cui detta biella presenta pareti (12L) laterali contraffacciate, caratterizzata dal fatto che detta leva (24) a bilanciere è infulcrata su un rispettivo perno (25) fissato a dette pareti (12L) laterali contraffacciate della biella (12).
4. 4. Cerniera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzata dal fatto che detta biella (12) supporta secondi mezzi (14) elastici atti ad esplicare un’azione elastica su detta prima leva (5).
5. 5. Cerniera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta cartuccia (18) di contenimento di detto organo (17) ammortizzatore idraulico presenta rispettive alette (23) laterali atte al centraggio rispetto a detto elemento (6) scatolare.
6. 6. Cerniera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, i cui detta cartuccia (18) di contenimento di detto organo (17) ammortizzatore comprende un basamento (19), caratterizzata dal fatto che detto basamento (19) presenta due elementi (21) di aggancio a scatto atti ad inserirsi in appositi alloggiamenti ricavati su detto elemento (6) scatolare.
7. 7. Cerniera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta porzione (26) di riscontro solidale a detto elemento (6) scatolare è ricavata su detto elemento (6) scatolare.
8. 8. Cerniera secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzata dal fatto che detta porzione (26) di riscontro solidale a detto elemento (6) scatolare è ricavata su detta cartuccia (18) di contenimento di detto organo (17) ammortizzatore idraulico, fissata a detto elemento (6) scatolare.