IT201900018470A1 - Cerniera per anta - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

CERNIERA PER ANTA

La presente invenzione ha per oggetto una cerniera per anta del tipo precisato nel preambolo della prima rivendicazione.

In particolare, la presente invenzione ha per oggetto una cerniera per anta configurata per movimentare una porta di un elettrodomestico quale, ad esempio, un forno.

Come noto, le porte degli elettrodomestici sono spesso movimentabili per mezzo di cerniere meccaniche. Tali cerniere meccaniche consentono di assistere l’apertura dell’anta e comprendono una pluralità di componenti.

Sostanzialmente, la cerniera comprende un corpo, un braccio ed una molla.

Il corpo include un carter rettilineo includente una slitta o cursore configurata per trasmettere movimenti tra la molla ed il braccio. La slitta si muove preferibilmente di moto rettilineo all’interno del corpo in maniera tale da ruotare il braccio attorno ad un fulcro.

Il braccio è, quindi, preferibilmente la porzione di meccanismo vincolata solidalmente all’anta ed atta a movimentare direttamente l’anta stessa. La molla è preferibilmente atta ad assorbire le movimentazioni rettilinee della slitta in modo tale da contrapporre una forza minima all’apertura o chiusura dell’anta.

Le cerniere meccaniche odierne possono, inoltre, comprendere uno smorzatore, ad esempio posizionato parallelamente alla molla, configurato per limitare la velocità di apertura o chiusura dell’anta.

In aggiunta, è usuale che i meccanismi in oggetto presentino anche un sistema di recupero giochi ed un blocco di estrazione.

Il sistema di recupero giochi è preferibilmente un sistema avente la funzionalità di spingere la porta verso la posizione di richiusura per mezzo, ad esempio, di un contatto cilindro-camma che permette ad una molla di recupero giochi di estendersi; il blocco estrazione è invece un sistema di blocco della cerniera configurato per consentire l’apertura dell’anta.

Pertanto, la configurazione appena descritta consente di realizzare sostanzialmente due tipologie di prodotti: cerniera self-opening o cerniera self-closing.

La cerniera self-opening è una cerniera con molla utilizzata in compressione, comprensiva o meno di smorzatore, il cui funzionamento è semi-automatizzato in apertura. In particolare, a partire da porta in posizione di chiusura e bloccata, una volta rimosso il blocco meccanico, la porta giunge in posizione di completa apertura sotto l’effetto del peso proprio della porta stessa: il baricentro della porta in posizione di chiusura cade al di fuori del fulcro.

La cerniera self-closing è una cerniera avente dinamica del sistema analoga al caso precedente, con automatizzazione della fase di chiusura. Il sistema viene aperto manualmente dall’utente e si blocca in completa apertura. Rimuovendo in maniera automatizzata il blocco meccanico, il sistema si porta in chiusura. L’equilibrio complessivo del sistema cinematico è tale da riportare autonomamente l’anta in posizione di chiusura.

La tecnica nota descritta comprende alcuni importanti inconvenienti.

In particolare, non è possibile ottenere sia l’apertura che la richiusura in maniera automatica.

Inoltre, le cerniere della tecnica nota includono meccanismi di tipo passivo che non sono, pertanto, controllabili attivamente in tempo reale, ma reagiscono esclusivamente in maniera predeterminata ad input esterni.

In questa situazione il compito tecnico alla base della presente invenzione è ideare una cerniera per anta in grado di ovviare sostanzialmente ad almeno parte degli inconvenienti citati.

Nell'ambito di detto compito tecnico è un importante scopo dell'invenzione ottenere una cerniera per anta che consenta di automatizzare sia la chiusura che l’apertura dell’anta all’interno di un elettrodomestico.

Un altro importante scopo dell'invenzione è realizzare una cerniera che includa un meccanismo di controllo attivo, ossia azionabile a comando ed in tempo reale convertendo un segnale di input in movimento e non come sola reazione a segnali in ingresso.

Il compito tecnico e gli scopi specificati sono raggiunti da una cerniera per anta come rivendicata nella annessa rivendicazione 1.

Soluzioni tecniche preferite sono evidenziate nelle rivendicazioni dipendenti.

Le caratteristiche ed i vantaggi dell’invenzione sono di seguito chiariti dalla descrizione dettagliata di esecuzioni preferite dell’invenzione, con riferimento agli uniti disegni, nei quali:

la Fig. 1 mostra una vista in prospettiva di una cerniera per anta secondo l’invenzione;

la Fig. 2 illustra una vista posteriore del dettaglio del braccio di una cerniera per anta secondo l’invenzione in cui il braccio è in posizione di chiusura;

la Fig. 3 è una vista anteriore del dettaglio del braccio di una cerniera per anta secondo l’invenzione in cui il braccio è in posizione di apertura;

la Fig. 4 rappresenta il dettaglio dei mezzi di spinta di una cerniera per anta secondo l’invenzione;

la Fig. 5a mostra una vista laterale di una cerniera per anta secondo l’invenzione in cui non è presente il corpo ed in cui il braccio è in posizione di apertura; e

la Fig. 5b illustra una vista laterale di una cerniera per anta secondo l’invenzione in cui non è presente il corpo ed in cui il braccio è in posizione di chiusura.

Nel presente documento, le misure, i valori, le forme e i riferimenti geometrici (come perpendicolarità e parallelismo), quando associati a parole come "circa" o altri simili termini quali "pressoché" o "sostanzialmente", sono da intendersi come a meno di errori di misura o imprecisioni dovute a errori di produzione e/o fabbricazione e, soprattutto, a meno di una lieve divergenza dal valore, dalla misura, dalla forma o riferimento geometrico cui è associato. Ad esempio, tali termini, se associati a un valore, indicano preferibilmente una divergenza non superiore al 10% del valore stesso.

Inoltre, quando usati, termini come “primo”, “secondo”, “superiore”, “inferiore”, “principale” e “secondario” non identificano necessariamente un ordine, una priorità di relazione o posizione relativa, ma possono essere semplicemente utilizzati per più chiaramente distinguere tra loro differenti componenti.

Le misurazioni e i dati riportati nel presente testo sono da considerarsi, salvo diversamente indicato, come effettuati in Atmosfera Standard Internazionale ICAO (ISO 2533:1975).

Con riferimento alle Figure, la cerniera per anta secondo l'invenzione è globalmente indicata con il numero 1.

La cerniera 1 è sostanzialmente atta a consentire la movimentazione attiva di un’anta 10. L’anta 10 può essere di qualsiasi tipologia ed è preferibilmente atta a consentire la separazione od il collegamento, a comando, di due ambienti.

Tali ambienti possono essere ambienti aperti, oppure, qualora almeno uno degli ambienti sia chiuso, l’anta 10 può essere atta a consentire od ostruire l’accesso all’ambiente chiuso.

Preferibilmente, l’anta 10 è una porta di un elettrodomestico.

L’elettrodomestico può essere qualsiasi dispositivo domestico dotato di un involucro ed almeno un’anta 10.

L’involucro è, preferibilmente, un contenitore definente almeno una apertura atta a consentire l’accesso al volume interno dell’involucro stesso. L’anta 10 è, quindi, preferibilmente configurata per consentire od ostruire l’accesso all’involucro.

L’involucro è, pertanto, sostanzialmente un cassone, ad esempio di una lavastoviglie o di una lavatrice, ancora più opportunamente di un forno.

L’elettrodomestico, preferibilmente, comprende anche la cerniera 1. La cerniera 1 è quindi atta a connettere l’anta 10 e l’involucro in modo tale da consentire la movimentazione reciproca di essi.

In particolare, il collegamento è realizzato come meglio descritto successivamente. La cerniera 1 comprende preferibilmente almeno un corpo 2.

Il corpo 2 è preferibilmente un telaio od un contenitore atto ad includere almeno parte, ad anche tutti, i componenti della cerniera 1 stessa.

Il corpo 2 può quindi includere un involucro di contenimento atto ad alloggiare i componenti della cerniera 1. In ogni caso, preferibilmente, il corpo 2 include almeno una guida 20.

La guida 20 è preferibilmente atta ad incanalare una o più componenti lungo una direzione pre-determinata. Preferibilmente, infatti, la guida 20 definisce una direzione di movimentazione 2a.

La direzione di movimentazione 2a è, nella forma di realizzazione più semplice, rettilinea. Tuttavia, la direzione di movimentazione 2a potrebbe essere anche curvilinea.

La guida 20 può quindi definire un binario o un percorso tramite paratie laterali o un condotto entro cui un oggetto può essere movimentato lungo la direzione di movimentazione 2a.

La cerniera 1 comprende, inoltre, anche una slitta 3. La slitta 3 è preferibilmente un cursore atto a muoversi all’interno del corpo 2. In particolare, preferibilmente, la slitta 3 è vincolata labilmente alla guida 20 in maniera tale da esser movimentabile lungo la direzione di movimentazione 2a.

Sostanzialmente, la slitta 3 ed il corpo 2 possono realizzare qualsiasi tipo di configurazione meccanica labile atta a consentire la traslazione reciproca di slitta 3 e corpo 2 almeno rispetto alla direzione di movimentazione 2a. Tale configurazione può essere a manicotto, a carrello od altri ancora perlopiù noti allo stato della tecnica attuale.

La cerniera 1 comprende, inoltre, un braccio 4. Il braccio 4 è preferibilmente labilmente vincolato al corpo 2.

In particolare, però, il braccio 4 è vincolato al corpo 2 tramite un fulcro 40.

Il fulcro 40 è sostanzialmente un perno, od una cerniera meccanica nota, attorno al quale il braccio 4 può ruotare.

In particolare, grazie al fulcro 40, il braccio 4 può ruotare rispetto al corpo 2.

Il braccio 4 è, inoltre, vincolato alla slitta 3. In particolare, la slitta 3 è vincolata al braccio 4 in modo tale da comandare la rotazione del braccio 4 attorno al fulcro 40 quando movimentata lungo la direzione di movimentazione 2a.

Tale vincolo può essere realizzato direttamente tra slitta 3 e braccio 4, oppure possono essere presenti uno o più connettori, ad esempio labilmente incernierati alla slitta 3 ed al braccio 4, come mostrato nelle Figg. 2-3. I detti connettori preferibilmente comprendono un’asta di trasmissione 41 preferibilmente connessa, tramite un secondo fulcro 42 a detta slitta 3 e tramite un terzo fulcro 43 a detto braccio 4. L’asta 41 con i fulcri 42 e 43 definisce quindi un arco a tre cerniere strutturali con una cerniera strutturale traslabile.

Il braccio 4 è, quindi, la porzione di cerniera 1 atta ad interagire direttamente con l’anta 10. Infatti, il braccio 4 è preferibilmente atto ad essere solidalmente vincolato all’anta 10.

Preferibilmente, quando la cerniera 1 è impiegata all’interno di un elettrodomestico. Il corpo 2 è solidalmente vincolato all’involucro ed il braccio 4 è solidalmente vincolato all’anta 10.

Inoltre, vantaggiosamente, la cerniera 1 comprende dei mezzi di spinta 5.

I mezzi di spinta 5 sono sostanzialmente atti a trasmettere attivamente un movimento al braccio sulla base di input esterni, ad esempio da parte di un utente. Preferibilmente, i mezzi di spinta 5 sono vincolati alla slitta 3 e configurati per spingere o retrarre, a comando, la slitta 3 lungo la direzione di movimentazione 2a. Preferibilmente, in particolare, almeno parte dei mezzi di spinta 5 è anche solidale con la slitta 3.

Più in dettaglio, i mezzi di spinta 5 includono sostanzialmente un attuatore lineare. Ancora più in dettaglio, i mezzi di spinta 5 includono almeno un motore 50 ed una trasmissione 51.

Il motore 50 è preferibilmente un motore rotativo. In particolare, un motore siffatto può essere elettrico ed attivabile a comando, attraverso segnali esterni di tipo elettrico. Tuttavia non sono da escludere altri tipi di motori 50 purché, preferibilmente, facilmente integrabili nel corpo 2 o, comunque, compatti.

Infatti, preferibilmente, il corpo 2 include anche i mezzi di spinta 5.

Tuttavia, i mezzi di spinta 5 potrebbero anche essere esterni al corpo 2.

La trasmissione 51 è, in ogni caso, preferibilmente configurata per convertire la rotazione del motore 50 in un movimento traslatorio lungo la direzione di movimentazione 2a.

Anche in questo caso, la trasmissione 51 può essere realizzata secondo differenti configurazioni.

In una prima forma di realizzazione preferita, la trasmissione 51 comprende una vite 510 ed una madrevite 511.

I meccanismi vite-madrevite sono noti allo stato della tecnica attuale. In ogni caso, per chiarezza, la madrevite 511 è preferibilmente atta a traslare lungo una direzione pre-determinata, sostanzialmente definita dalla vite 510, quando ruotata relativamente alla vite stessa.

Preferibilmente, in dettaglio, la vite 510 è rotante proporzionalmente rispetto al motore 50. Con il termine proporzionalmente si intende che la vite 510 può ruotare solidalmente rispetto al motore 50, oppure può ruotare 50 con esso secondo rapporti di riduzione della rotazione eventualmente stabiliti da stadi intermedi di riduzione atti a trasmettere il moto dal motore 50 alla vite 510.

La madrevite 511 è, invece, vincolate solidalmente alla slitta 3 e configurata per traslare lungo la direzione di movimentazione 2a in risposta alla rotazione della vite 510.

Il collegamento tra la madrevite 511 e la slitta 3 può essere diretto. Oppure la madrevite 511 può essere connessa per mezzo di un elemento rigido o di un elemento elasticamente deformabile.

In tal senso, ad esempio, la madrevite 511 può essere connessa tramite una barra rigida alla slitta 3, come mostrato nelle Figg.5a-5b, o può essere connessa alla slitta 3 tramite un elemento elastico, quale una molla, in modo tale da movimentare la slitta 3 durante il normale funzionamento, ma in modo tale da assorbire, al contempo, eventuali spinte la cui forza supera la forza di opposizione elastica dell’elemento elastico.

Naturalmente, l’elemento elastico potrebbe anche essere un elastomero, ad esempio una barra di gomma.

La trasmissione 51 potrebbe, comunque, essere realizzata anche secondo differenti forme di realizzazione.

Ad esempio, in una forma di realizzazione alternativa, la trasmissione 51 include preferibilmente un rotore 512 ed uno statore 513.

Sostanzialmente, il rotore 513 potrebbe svolgere le funzioni svolte dalla vite 510 della precedente forma realizzativa ed il rotore 512 potrebbe svolgere la stessa funzione della precedente madrevite 511.

Pertanto, preferibilmente, il rotore 512 ruota proporzionalmente rispetto al motore 50, ossia ad esempio solidalmente o proporzionalmente secondo rapporti di riduzione prestabiliti.

Preferibilmente, il rotore 512 è magnetico e definisce una orientazione magnetica rotante, anch’essa, proporzionalmente al motore 50.

Lo statore 513 è, invece, preferibilmente vincolato solidalmente alla slitta 3 e configurato per traslare lungo la direzione di movimentazione 2a in risposta alla rotazione del rotore 512.

I mezzi di spinta 5, precedentemente descritti, potrebbero includere, aldilà di eventuali stadi di riduzione, anche un cuscinetto 52.

Preferibilmente, il cuscinetto 52 è un cuscinetto reggispinta disposto tra il motore 50 e la trasmissione 51. Sostanzialmente, il cuscinetto 52 consente di incrementare la stabilità dei mezzi di spinta 5.

I mezzi di spinta 5 possono inoltre includere un limitatore di forza o di coppia esercitata dal motore 50.

Il limitatore può agire impedendo il superamento di una soglia di coppia o di forza. In alternativa, o in aggiunta, il limitatore può comprendere dei mezzi sensori che verifichino se l’azione dell’anta è ostacolata da un impedimento e conseguentemente interrompere o limitare la coppia o la forza esercitata dal motore 50.

La cerniera 1 può, in aggiunta, includere anche mezzi di opposizione 6.

I mezzi di opposizione 6 sono preferibilmente vincolati tra il corpo 2 e la slitta 3 e configurati per opporsi alla movimentazione della slitta 3 in almeno un verso lungo la direzione di movimentazione 3.

I mezzi di opposizione 6 possono, quindi, includere un elemento elastomerico, quale una molla, atto ad allungarsi o ritrarsi determinando una forza resistente quando il cursore 3 è movimentato, rispetto ad una posizione inziale.

Inoltre i mezzi di opposizione 6 possono essere fissi o regolabili.

Preferibilmente, nel secondo caso, la cerniera 1 comprende mezzi di vincolo 7. I mezzi di vincolo 7 definiscono, preferibilmente, un vincolo labile tra i mezzi di opposizione ed almeno uno tra la slitta 3 ed il corpo 2. Preferibilmente, i mezzi di vincolo 7 definiscono un vincolo labile tra mezzi di opposizione 6 e slitta 3.

In questo modo è possibile regolare il precarico dei mezzi di opposizione, ovvero la forza resistente che può, ad esempio, essere anche non nulla a partire dalla posizione iniziale, o di riposo della cerniera 1.

La posizione iniziale, preferibilmente, coincide con la posizione chiusa del braccio 4, ovvero quando l’anta 10 chiude l’involucro.

Da un punto di vista realizzativo, i mezzi di vincolo 7 possono essere realizzati in vari modi. Ad esempio, i mezzi di vincolo 7 possono includere una guida ricavata sulla slitta 3 o sul corpo 2 all’interno del quale può scorrere un perno disposto ad un estremo dei mezzi di opposizione 6. Tale perno può essere regolato, per scorrimento all’interno della guida, in modo tale da definire eventuali stati di precarico. Alternativamente, possono essere previsti dei leveraggi atti a consentire lo spostamento relativo tra i mezzi di vincolo 7 e la slitta 3 od il corpo 2. In ogni caso, tali tipi di vincoli sono ben noti allo stato della tecnica attuale.

Il funzionamento della cerniera 1 precedentemente descritti in termini strutturali è il seguente.

Sostanzialmente, un utente può attivare, sia in chiusura che in apertura di un’anta 10, i mezzi di spinta 5 in modo attivo.

Sostanzialmente, quindi, l’apertura o la chiusura dell’anta 10 è comandata dai mezzi di spinta 5 che agiscono sulla slitta 3 facendola avanzare o retrarre in opposizione a dei mezzi di opposizione 6 che resistono, per come configurati, con precarico o meno, alla movimentazione del cursore 3.

La cerniera 1 per anta secondo l’invenzione consegue importanti vantaggi.

Infatti, la cerniera 1 consente di automatizzare sia l’apertura, sia la chiusura dell’anta 10 dato che è in grado di agire in maniera attiva in entrambe le direzioni di movimentazione del cursore 3.

Inoltre, come sottolineato, i mezzi di spinta 5 consentono di comandare in maniera attiva la movimentazione del braccio 4, e quindi dell’anta 10. L’utente può, infatti, azionare l’apertura e la chiusura dell’anta anche semplicemente con una pulsantiera e senza dover utilizzare impugnare la maniglia e movimentare l’anta 10 di un elettrodomestico manualmente.

In conclusione, la conformazione dei componenti consente di realizzare una cerniera 1 altamente compatta e poco invasiva all’interno dell’involucro di un eventuale elettrodomestico. Per quest’ultimo motivo, in aggiunta a quanto detto, la cerniera 1 può essere facilmente integrata all’interno di elettrodomestici, già in commercio, in sostituzione delle cerniere meccaniche di tipo classico.

L’invenzione è suscettibile di varianti rientranti nell'ambito del concetto inventivo definito dalle rivendicazioni.

In tale ambito tutti i dettagli sono sostituibili da elementi equivalenti ed i materiali, le forme e le dimensioni possono essere qualsiasi.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Cerniera (1) per anta (10) comprendente: - un corpo (2) includente una guida (20) definente almeno una direzione di movimentazione (2a), - un braccio (4) labilmente vincolato a detto corpo (2) tramite un fulcro (40), attorno al quale detto braccio (4) può ruotare rispetto a detto corpo (2), ed atto ad essere solidalmente vincolato a detta anta (10), - una slitta (3) vincolata labilmente a detta guida (20) in maniera tale da esser movimentabile lungo detta direzione di movimentazione (2a) e vincolata a detto braccio (4) in modo tale da comandare la rotazione di detto braccio (4) attorno a detto fulcro (40) quando movimentata lungo detta direzione di movimentazione (2a), e caratterizzato dal fatto di comprendere - mezzi di spinta (5) vincolati a detta slitta (3) e configurati per spingere o retrarre, a comando, detta slitta (3) lungo detta direzione di movimentazione (2a).
2. 2. Cerniera (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di spinta (5) includono un attuatore lineare. 3. Cerniera (1) secondo almeno una rivendicazione precedente, in cui detti mezzi di spinta (5) includono un motore (50) rotativo ed una trasmissione (51) configurata per convertire la rotazione di detto motore (50) in un movimento traslatorio lungo detta direzione di movimentazione (2a).
3. 3. Cerniera (1) secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto motore (50) è elettrico ed è attivabile, a comando, attraverso segnali esterni di tipo elettrico.
4. 4. Cerniera (1) secondo almeno una rivendicazione precedente, in cui detta trasmissione (51) comprende una vite (510) rotante proporzionalmente rispetto a detto motore (50) ed una madrevite (511) vincolata solidalmente a detta slitta (3) e configurata per traslare lungo detta direzione di movimentazione (2a) in risposta alla rotazione di detta vite (510).
5. 5. Cerniera (1) secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta madrevite (511) è vincolata a detta slitta (3) per mezzo di un elemento rigido o di un elemento elasticamente deformabile.
6. 6. Cerniera (1) secondo almeno una delle rivendicazioni 1-4, in cui detta trasmissione (51) comprende un rotore (512) magnetico definente una orientazione magnetica rotante proporzionalmente rispetto a detto motore (50) ed uno statore (513) vincolato solidalmente a detta slitta (3) e configurato per traslare lungo detta direzione di movimentazione (2a) in risposta alla rotazione di detto rotore (512).
7. 7. Cerniera (1) secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di spinta (5) includono un cuscinetto (52) reggispinta disposto tra detto motore (50) e detta trasmissione (51).
8. 8. Cerniera (1) secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi di opposizione (6) vincolati tra detto corpo (2) e detta slitta (3) e configurati per opporsi alla movimentazione di detta slitta (3) in almeno un verso lungo detta direzione di movimentazione (2a).
9. 9. Cerniera (1) secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi di vincolo (7) definenti un vincolo labilmente regolabile tra detti mezzi di opposizione (6) e detta slitta (3) e/o detto corpo (2) in modo tale da poter regolare il precarico di detti mezzi di opposizione (6).
10. 10. Elettrodomestico comprendente un involucro, almeno un’anta (10) configurata per consentire od ostruire l’accesso a detto involucro ed una cerniera (1) secondo almeno una rivendicazione precedente, in cui detto corpo (2) è solidalmente vincolato a detto involucro e detto braccio (4) è solidalmente vincolato a detta anta (10).