IT201900002839A1 - Elettrodomestico - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

di una domanda di brevetto per Invenzione Industriale avente titolo:

“Elettrodomestico”

CAMPO DELL’INVENZIONE

Il presente trovato è relativo a un elettrodomestico.

In particolare, si riferisce a un elettrodomestico dotato di un’anta apribile, incernierata a un telaio dell’elettrodomestico stesso.

STATO DELLA TECNICA

Sono noti vari sistemi a cerniera, per controllare il moto in chiusura e apertura di ante di elettrodomestici quali lavatrici a carica dall’alto, piani cottura etc.

Il controllo del movimento di un’anta che si chiude e apre ruotando attorno ad un asse di rotazione principalmente orizzontale è critico, in quanto tutto il peso dell’anta, in certe situazioni, grava unicamente sulle cerniere.

Inoltre, negli elettrodomestici sopra descritti, il volume che si ha a disposizione per incernierare l’anta al telaio è davvero limitato.

Le cerniere attualmente note sono ingombranti e non sono in grado di controllare efficacemente il movimento dell’anta.

RIASSUNTO DELL’INVENZIONE

 

Scopo del presente trovato è quello di fornire un elettrodomestico dotato di un sistema di cerniere in grado di controllare il movimento dell’anta, sia in chiusura che opzionalmente in apertura, e di ridotto ingombro.

Questo ed altri scopi sono raggiunti da un elettrodomestico conforme agli insegnamenti tecnici delle rivendicazioni qui annesse.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’innovazione risulteranno evidenti dalla descrizione di una forma preferita ma non esclusiva del dispositivo, illustrata a titolo esemplificativo e quindi non limitativo nei disegni allegati, in cui:

la figura 1 è una vista in esploso di una cerniera applicabile a un elettrodomestico, secondo il presente trovato;

la figura 2 e la figura 3 sono viste in dettaglio di un particolare della cerniera di figura 1;

la figura 4 è ancora un altro dettaglio della cerniera di figura 1;

le figure dalla 5 alla 8 mostrano una sequenza in cui un'anta dell’elettrodomestico (rappresentata in modo schematico) è in differenti posizioni; e

la figura 9 è una vista prospettica semplificata di un elettrodomestico secondo il presente trovato.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE

Con riferimento alle figure citate viene mostrato un elettrodomestico, indicato complessivamente con il numero di riferimento 1.

Secondo il presente trovato, l’elettrodomestico può essere una lavatrice con carica dall’alto (come quella mostrata in figura 1). Tuttavia, esso può essere un qualsiasi altro tipo di elettrodomestico

 

come ad esempio un piano cottura dotato di anta (coperchio) o un elettrodomestico di altro tipo, dotato di un'anta rotante attorno ad un asse di incernieramento, che può essere orizzontale.

Dalla figura 9, come già accennato, si nota che l’elettrodomestico 1 può essere dotato di almeno un'anta 3 apribile intorno ad un asse 2 di incernieramento preferibilmente orizzontale. Per ottenere l’incernieramento, l’anta 3 può essere associata ad almeno una prima 4 e una seconda cerniera 5, che possono preferibilmente avere configurazione differente (ma è sufficiente anche solo una prima cerniera, ad esempio posta centralmente rispetto all’anta 3).

Se presente, la seconda cerniera 5 può semplicemente prevede una molla di richiamo configurata per sostenere almeno parzialmente il peso dell’anta in una fase di chiusura della stessa. Ad esempio, può comprendere un elemento rotante a cui è fissata una molla elicoidale a torsione (oppure una molla a trazione, a lamina o altre tipologie funzionalmente equivalenti).

In alcuni casi, la seconda cerniera 5 può essere semplicemente un punto di incernieramento, priva di elementi di sostegno attivo dell’anta.

La prima cerniera 4 può assolvere alla funzione di soft opening e/o soft closing, per mezzo di un sistema di ammortizzazione integrato (damper).

Come si nota dalla figura 1, la prima cerniera può comprendere un corpo cavo 6 all’interno del quale è scorrevole, sostanzialmente a tenuta un pistone 7.

Nell’elettrodomestico 1, il corpo cavo 6 è rigidamente vincolato a uno fra un telaio 1A dell’elettrodomestico e l’anta 3. Il corpo cavo 6 può avere una sezione esterna a quadrilatero (preferibilmente un quadrato), che ne facilita il posizionamento sull’elettrodomestico stesso. Dalla superficie esterna si può estendere almeno un’aletta 30 forata per fissare la prima cerniera 4, preferibilmente al telaio 1A dell’elettrodomestico (ma è possibile che il corpo 6 sia fissato all’anta 3 invece che al telaio 1A).

 

Il pistone 7 comprende preferibilmente una sede 41 per vincolare un O-ring 40 (o altri mezzi di tenuta), che effettua la tenuta sulla camera interna del corpo 6. Dunque, il pistone definisce all’interno del corpo una prima A e una seconda camera B.

Come si nota nel dettaglio di figura 4, il pistone prevede almeno un passaggio 8 associato a mezzi valvolari 9 mobili fra una posizione di apertura, in cui consentono un passaggio di fluido idraulico dalla prima camera A alla seconda camera B, e una posizione di chiusura in cui bloccano o limitano il passaggio del fluido dalla seconda camera B alla prima camera A.

Come si vede bene dalla figura 4, la superficie del pistone rivolta verso la seconda camera B, prevede una scanalatura 100 (nell’esempio a L), che collega il passaggio 8 ad una parte perimetrale del pistone 7 in comunicazione con la seconda camera B, anche quando l’elemento 9 è in battuta sulla superficie del pistone.

I mezzi valvolari possono comprendere un elemento lamellare 9 (in forma ad esempio di un disco metallico molto sottile) che si poggia alla superficie del pistone rivolta verso la seconda camera B. La lamella 9 può essere fissata al pistone tramite una vite 42 (oppure un rivetto a pressione o genericamente uno stelo opportunamente ribadito) disposta in un foro centrale rispetto al disco.

In questo modo una leggera flessione (o spostamento) della lamella permette l’apertura completa del passaggio 8 quando il fluido scorre dalla camera A alla camera B, mentre limita la luce del passaggio 8 (alla sezione esposta nella seconda camera B della scanalatura 100) quando il fluido deve scorrere dalla camera B alla camera A.

Ovviamente, come nel caso illustrato, può essere presente più di un passaggio 8 (e anche più di una scanalatura 100). Di fatto il numero di passaggi previsti determina la ‘resistenza’ del pistone nel suo movimento verso la camera A.

 

C’è da notare che la particolare configurazione a disco degli elementi valvolari 9, consente ad un unico disco di agire contemporaneamente (in chiusura o in apertura) su tutti i passaggi 8, 8A realizzati nel pistone.

Proseguendo nella descrizione del trovato, si nota che il pistone 7 è associato ad almeno un cursore 10 impegnato in almeno una pista 11 di un elemento rotante 12 torsionalmente accoppiato all’altro tra il telaio 1A dell’elettrodomestico e l’anta 3. Il cursore 10 è anche impegnato in una guida 6A, preferibilmente rettilinea, ricavata nel corpo 6.

Dal pistone 7 si può estendere un elemento allungato 21 dal quale si diparte il primo 10 e un secondo cursore 10A che si impegnano rispettivamente in una prima 11 e una seconda pista 11A con sagoma mutuamente corrispondente. Ovviamente, data la presenza di due cursori 10, 10A, sono previste anche due guide 6A, 6B nel corpo 6 (si veda la figura 7).

La presenza dell’elemento allungato 21, che funge da distanziale tra pistone e cursore/i, è piuttosto importante in quanto permette di ‘distanziare’ assialmente il pistone dai cursori. In questo modo la superficie del corpo 6 ove scorre il pistone può essere cilindrica, per permettere a quest’ultimo di effettuare la tenuta desiderata; mentre un’altra parte della superficie del corpo 6 può comprendere le guide 6A e 6B che, ingaggiate con i cursori 10 e 10A, consento al pistone di rimanere in asse senza ruotare traslando lungo un asse rettilineo all’interno del corpo 6.

Il primo 10 e il secondo cursore 10A possono assumere la forma di cilindretti con testa arrotondata, e possono essere allineati lungo un comune asse. Ciò per equilibrare il movimento assiale del pistone azionato dalla/e pista/e a seguito della rotazione dell’elemento rotante 12.

Come si vede nella figura 4, il primo 10 e il secondo cursore 10A si possono estendere da un elemento a croce 20 solidale all’elemento allungato 21.

 

L’elemento a croce 20 può avere un duplice funzione. La croce non ostruisce il passaggio dell'olio, e questo permette di avere un volume totale costante. Inoltre, può fornire un ulteriore supporto al pistone (nel caso in cui la croce sia concentrica alla superficie interna del perno).

La pista 11 può essere realizzata su di una parete tubolare cilindrica dell’elemento rotante 12, ed è preferibilmente realizzata tramite una scanalatura ricurva realizzata in detta parete.

Essa può comprendere una prima superficie 13 che agisce sul cursore 10 per spingerlo verso la seconda camera B a seguito di una rotazione in un primo senso dell’elemento rotante 12, e una seconda superficie 14 che agisce sul cursore per richiamarlo verso la prima camera A a seguito di una rotazione dell’elemento rotante 12 in un senso opposto al primo.

Vantaggiosamente, come nell’esempio descritto, possono essere previste due camme 11, 11A, ingaggiate rispettivamente con il primo e il secondo cursore 10, 10A.

Ovviamente il profilo della prima pista, potrà essere corrispondente a quello della seconda pista, in modo da guidare i cursori in maniera corrispondente.

Anche se la prima e la seconda pista hanno un profilo sostanzialmente corrispondente, la prima superficie 13 e la seconda superficie 14 possono avere un profilo differente, in modo da agire sul o sui cursori (e quindi sul pistone) in modo differente a seconda del senso di rotazione dell’elemento rotante 12 (e quindi a seconda della fase di apertura o chiusura dell’anta 3).

È anche possibile che la pista 11 (e/o 11A) preveda la sola superficie 13 (essendo più simile a una camma). In questo caso, può essere presente una molla che riporta il pistone 7 verso la prima camera A, per riarmarlo.

A completamento della descrizione della prima cerniera 4, si evidenzia che il corpo cavo 6 può essere chiuso a tenuta (tramite una prima tenuta, ad esempio un primo O-ring 45) da un elemento di chiusura 24 centralmente forato per il passaggio a tenuta (tramite una seconda tenuta, ad esempio un

 

secondo O-ring 46) di almeno una porzione del corpo rotante 12 di accoppiamento all’anta 3 o al telaio 1A.

Come si vede dal disegno, l’elemento di chiusura 24 può avere una prima porzione 24A di forma corrispondente a quella esterna del corpo 6 (ad esempio quadrata), mente la seconda porzione 24B (quella su cui è calzato il primo O-ring 45) può avere configurazione sostanzialmente cilindrica per meglio innestarsi nella cavità del corpo 6.

La piastra può essere fissata al corpo 6 tramite opportune viti 47 (o altri sistemi analoghi).

Per permettere il caricamento del fluido, preferibilmente olio idraulico, nella prima e nella seconda camera, il corpo cavo 6 può eresse dotato di un foro 31 chiuso a tenuta da una vite 25. Il foro può essere realizzato in una parete di fondo del corpo cavo 6.

Il funzionamento del trovato è evidente dalla descrizione sopra fornita, e può essere quello illustrato con l’ausilio delle figure 5-8.

Nella figura 5 ci si trova in una condizione di anta completamente aperta, ovvero in posizione di circa -10°. In questa fase il pistone riscontra il fondo della prima camera A e può fungere da fondocorsa in apertura. Nella figura 6 la posizione dell’anta è sostanzialmente verticale ovvero a circa 0°.

Nel passaggio fra le due posizioni, il pistone 7 non subisce alcun movimento sostanziale, e pertanto la cerniera 4 è sostanzialmente inattiva.

Nell’intervallo tra 0° e 35° circa, la sostanza non cambia in maniera rilevante dato che lo spostamento imposto dalle piste 11, 11A al pistone è irrilevante.

Fra 35° e i 90° di figura 8, le piste 11, 11A (o meglio le prime superfici 13 delle stesse) assumono una configurazione tale da muovere linearmente (spingendolo) in maniera rilevante il pistone 7 all’interno del corpo 6. Pertanto, si assiste a una fase di smorzamento intensa da parte della prima cerniera 4.

 

Infatti, il fluido presente nella seconda camera B non può fluire liberamente nella camera A (a causa dell’elemento valvolare 9 che chiude i passaggi 8), e riesce a farlo solo attraverso la parte esposta nella seconda camera B, della scanalatura 100.

Ovviamente la luce esposta (e la stessa geometria della scanalatura 100) possono essere configurate per ottenere l’azione frenante desiderata. Ad esempio, una conformazione a L della scanalatura, introduce delle perdite di carico che aumentano l’azione frenante, in questa fase. Invece, una scanalatura 100 lineare, oppure più profonda (quindi con sezione di passaggio maggiore) permette una minore azione frenante. Certamente, tutte questa variabili sono liberamente configurabili in fase di progettazione.

C’è da dire che il pistone prevede una tenuta tramite O-ring, la quale fornisce anche una ‘sicurezza’ al damper stesso. Infatti, in caso in cui la pressione all’interno della seconda B sia tanto alta da deformare la guarnizione, si genera un passaggio tra le due camere, che evita la rottura della prima cerniera 4.

In ogni caso, il trafilamento forzato del fluido spinto dal pistone attraverso la scanalatura 100, e poi attraverso il passaggio 8, genera una vigorosa azione frenante (che dissipa molta energia) sul movimento dell’anta e permette un ottimo rallentamento del suo movimento in chiusura.

In fase di apertura (che corrisponde a quella di riarmo della prima cerniera 4) il pistone 7 viene trascinato dalle seconde superfici 14 verso la prima camera. Quando il pistone si muove in tal senso, il passaggio del fluido attraverso il o i passaggi 8 è consentito dall’apertura dell’elemento valvolare 9 (che è alloggiato nella seconda camera B, che risulta in depressione rispetto alla prima).

In questo modo la movimentazione del pistone 7 non oppone che la ‘forza’ desiderata in contrasto al movimento di apertura. Ovviamente la forza esercitata durante la fase di riarmo è funzione della luce di passaggio del o dei passaggi 8, e può essere calibrata a piacere in fase di ingegnerizzazione della prima cerniera, anche aumentando o diminuendo il numero di passaggi 8

 

(analogamente a quanto già discusso per la fase di ammortizzazione, con riguardo al dimensionamento della scanalatura 100).

Nell’esempio sopra, si è mostrato un possibile schema di intervento dello smorzatore in chiusura dell’anta 3 e in apertura. Ovviamente, configurando opportunamente la forma della prima superficie 13 e della seconda superficie 14 della pista (che come già detto possono anche essere differenti tra loro), ad esempio variandone le pendenze, le curvature, i tratti lineari etc., sarà possibile ottenere la tipologia di intervento desiderata dello smorzatore, praticamente senza alcun limite progettuale con riguardo agli ‘angoli’ di intervento. Ad esempio, la pista 11 non è elicoidale, ma presenta curvature diverse o assomiglia ad una elica a passo variabile.

Anche la forza di ‘frenatura’ può essere tarata, sia in apertura che in chiusura, utilizzando gli accorgimenti esposti nella descrizione sopra.

Ovviamente, in caso sia necessario ottenere un intervento di frenatura più blando, possono essere realizzati altri passaggi ‘aperti’, o intercettati da valvola regolabile, tra la prima e la seconda camera.

Sono state descritte alcune forme di realizzazione dell’innovazione, ma altre potranno essere concepite sfruttando lo stesso concetto innovativo.

Ad esempio, è possibile prevedere all’intero della seconda camera (B) una molla che spinge il pistone in direzione della prima camera (A). Ovviamente la molla deve essere poggiata a una parte del pistone, in modo da non impedire la funzionalità dei mezzi valvolari.

La molla può essere dimensionata per effettuare un semplice ‘riarmo’ del pistone 7. In questo caso, la pista 11 sarà priva della seconda superficie 14.

La molla può anche essere dimensionata sia per riarmare il pistone, ma anche per sostenere direttamente il peso dell’anta 3. In questo modo la seconda cerniera 5 può non essere prevista (in

 

quanto l’anta 3 è sostenuta dalla sola prima cerniera, eventualmente posta in posizione centrale dell’anta stessa) oppure può essere un semplice punto di incernieramento (in caso l’anta sia supportata da due cerniere).

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Elettrodomestico (1) dotato di almeno un'anta (3) apribile intorno ad un asse (2) di incernieramento, l’anta (3) essendo associata ad almeno una prima cerniera (4), la prima cerniera comprendendo un corpo cavo (6) riempito con del fluido idraulico, all’interno del quale è scorrevole, sostanzialmente a tenuta, un pistone (7), il corpo cavo (6) essendo rigidamente vincolato a uno fra un telaio (1A) dell’elettrodomestico e l’anta (3), il pistone (7) definendo all’interno del corpo cavo una prima (A) e una seconda camera (B), la cerniera prevedendo, preferibilmente sul pistone, almeno un passaggio (8) associato a mezzi valvolari (9) mobili fra una posizione di apertura in cui consentono un passaggio di fluido idraulico dalla prima camera (A) alla seconda camera (B), e una posizione di chiusura in cui bloccano o limitano il passaggio del fluido dalla seconda camera (B) alla prima camera (A), il pistone (7) essendo associato a almeno un cursore (10) impegnato in almeno una prima guida (6A) del corpo cavo (6) e impegnato in almeno una pista (11) di un elemento rotante (12) torsionalmente accoppiato all’altro tra il telaio (1A) dell’elettrodomestico e l’anta (3), la pista (11) comprendendo almeno una prima superficie (13) che agisce sul cursore (10) per spingerlo verso la seconda camera (B) a seguito di una rotazione in un primo senso dell’elemento rotante (12), e opzionalmente una seconda superficie (14) che agisce sul cursore per richiamarlo verso la prima camera (A) a seguito di una rotazione dell’elemento rotante (12) in un senso opposto al primo.
2. 2. Elettrodomestico secondo la rivendicazione precedente, in cui è presente una seconda cerniera (5) associata all’anta (3), la seconda cerniera (5) prevedendo opzionalmente una molla di richiamo configurata per sostenere almeno parzialmente il peso dell’anta in una fase di apertura e/o chiusura della stessa.
3. 3. Elettrodomestico secondo la rivendicazione 1, in cui dal pistone (7) si estende un elemento allungato (21) dal quale si diparte un primo (10) e un secondo cursore (10A)   rispettivamente impegnati in una prima (11) e una seconda pista (11A), la sagoma della seconda pista (11A) essendo corrispondente a quella della prima, il primo e il secondo cursore essendo inoltre impegnati in una prima (6A) e in una seconda guida (6B) del corpo (6).
4. 4. Elettrodomestico secondo la rivendicazione precedente in cui il primo (10) e il secondo cursore (10A) si dipartono da un elemento a croce (20) solidale all’elemento allungato (21).
5. 5. Elettrodomestico secondo la rivendicazione 1, in cui i mezzi valvolari comprendono un elemento lamellare (9) che copre almeno una parte della luce del passaggio (8) sfociante nella seconda camera (B).
6. 6. Elettrodomestico secondo la rivendicazione 1, in cui la pista (11) è realizzata su di una parete sostanzialmente tubolare cilindrica dell’elemento rotante (12), ed è preferibilmente realizzata tramite una scanalatura passante ricurva realizzata in detta parete.
7. 7. Elettrodomestico secondo la rivendicazione 1, in cui il corpo cavo (6) ha una sezione esterna a quadrilatero, preferibilmente a forma di quadrato, da cui si estende preferibilmente almeno un’aletta (30) per il suo fissaggio.
8. 8. Elettrodomestico secondo la rivendicazione 1, in cui il corpo cavo (6) è chiuso a tenuta da un elemento di chiusura (24) centralmente forato per il passaggio a tenuta di almeno una porzione del corpo rotante (12) accoppiato all’anta (3) o al telaio (1A).
9. 9. Elettrodomestico secondo la rivendicazione 1, in cui la seconda camera (B) alloggia una molla che spinge il pistone (7) verso la prima camera.
10. 10. Elettrodomestico secondo la rivendicazione 1, in cui la prima superficie (13) e la seconda superficie (14) della pista (11) hanno un profilo differente.