ITBO20100311A1 - Dispositivo a cerniera - Google Patents

Description

DISPOSITIVO A CERNIERA

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE

La presente invenzione s'inquadra nel settore concernente i cardini e le cerniere ed in particolare si riferisce ad un dispositivo a cerniera per l’apertura ad ampio angolo di porte, ante, portelli, oblò, elementi di serramenti ed infissi, adatto anche alla rotazione di elementi molto pesanti, particolarmente a porte blindate.

Sono note cerniere dotate di un elemento fisso da fissare ad un corpo fisso, ad esempio al bordo di un’apertura per una finestra, per una porta, per un portello o simili, e di un elemento mobile da fissare all’anta della porta o finestra al portello o simili ove tali elementi sono interconnessi da una biella sagomata le cui estremità sono dotate di rispettivi perni di collegamento agli elementi aventi assi di rotazione paralleli.

In genere tali cerniere note richiedono, per l’apertura, l’iniziale rotazione attorno al perno dell’elemento fisso di un angolo di circa 90° gradi e la successiva rotazione di un angolo simile attorno al perno dell’elemento fisso. La prima rotazione consente, grazie alla biella di ruotare ed allontanare l’anta dall’elemento fisso per poter procedere con la seconda rotazione senza interferenze tra anta ed elemento fisso. Alcune cerniere note sono dotate di agganci o di accoppiamenti magnetici destinati a determinare le corrette sequenze di apertura e di chiusura evitando interferenze ed urti tra l’anta ed il rispettivo elemento.

Uno svantaggio di tali cerniere note consiste nel fatto che talora non sono in grado di assicurare la corretta sequenza e/o sono eccessivamente sensibili a sollecitazioni o a forze agenti in modo diverso da quello previsto.

Altro svantaggio di tali cerniere note consiste nel fatto che possono cessare di funzionare correttamente a causa di piccole deformazioni o di presenza di corpi estranei o di sporcizia.

Ulteriore svantaggio di dette cerniere note consiste nel fatto che non sono adatta a sostenere ante pesanti quali porte blindate, portelli o paratie rinforzati o corazzati e simili.

Uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di proporre un dispositivo a cerniera in grado di assicurare l’apertura di un’anta, quale una porta, una pesante porta blindata, un portello, una paratia, un cancello o la reciproca articolazione di due elementi di un angolo anche pari o superiore all’angolo piano.

Altro scopo à ̈ di proporre un dispositivo a cerniera a scomparsa.

Ulteriore scopo à ̈ di proporre un dispositivo molto resistente, in grado di sostenere la rotazione di parti anche molto pesanti.

Altro scopo à ̈ di proporre un dispositivo affidabile e pressoché esente dal rischio di deformazione od inceppamento.

Ulteriore scopo à ̈ di proporre un dispositivo in grado di operare indipendentemente dalla direzione delle forze applicate per l’apertura e la chiusura.

Le caratteristiche dell'invenzione sono nel seguito evidenziate con particolare riferimento agli uniti disegni nei quali:

- la figura 1 illustra una vista esplosa ed assonometrica del dispositivo a cerniera oggetto della presente invenzione;

- le figure da 2 a 4 illustrano viste dall’alto e ridotte della cerniera di figura 1 assemblata, in una sequenza d’apertura ed ove una struttura fissa, dotata di una apertura, ed un portello per tale apertura sono parzialmente illustrati a tratteggio; - le figure da 5 a 7 illustrano viste ingrandite del dispositivo dal lato della apertura opposto rispetto a quello di fissaggio del dispositivo stesso, nelle medesime condizioni di figure da 2 a 4;

- le figure da 8 a 10 illustrano viste in sezione secondo i piani IIX – IIX; IX – IX e X – X di figure da 5 a 7;

- le figure 11 e 12 illustrano viste ingrandite frontali e dall’alto del dispositivo di figura 1 in una condizione assemblata e chiusa

- la figura 13 illustra una vista in sezione secondo ilo piano XIII – XIII di figura 12;

- la figura 14 illustra una vista esplosa ed assonometrica dei una variante del dispositivo a cerniera oggetto della presente invenzione.

Con riferimento alle figure da 1 a 12, con 1 viene indicato il dispositivo a cerniera, oggetto della presente invenzione, comprendente un elemento fisso 2 destinato ad essere fissato ad un telaio, ad un infisso, ad una parte o bordo di un’apertura, ed un elemento mobile 3 destinato ad essere fissato ad un’anta, ad una porta, ad una pesante porta blindata, ad un portello, ad un cancello o simili per consentirne la rotazione in direzioni d’apertura estrema e di chiusura in cui tali elementi formano angoli rispettivamente pari ad un predeterminato valore corrispondente approssimativamente ad un angolo piano, e pari a zero.

Il dispositivo 1 comprende inoltre un mezzo a biella 4 sagomato, avente estremità imperniate rispettivamente all’elemento fisso 2 ed a quello mobile 3 tramite rispettivi perni primo 5 e secondo 6 reciprocamente paralleli.

La sezione trasversale del mezzo a biella 4, ovvero la sezione secondo un piano perpendicolare ai perni primo 5 e secondo 6, à ̈ approssimativamente a forma di due lobi uniti da una comune estremità.

Il dispositivo 1 à ̈ anche dotato di un mezzo a bilanciere 7 la cui porzione mediana à ̈ imperniata alla porzione mediana del mezzo a biella 4 tramite un terzo perno 8 parallelo a quelli primo 5 e secondo 6.

Il mezzo a bilanciere 7 riproduce approssimativamente la forma della porzione mediana della sezione trasversale del mezzo a biella 4.

Le estremità libere del mezzo a bilanciere 7 recano rispettivi mezzi scorrevoli primo 9 e secondo 10 scorrevoli rispettivamente lungo mezzi a camma primi 11 dell’elemento fisso 2 e mezzi a camma secondi 12 dell’elemento mobile 3.

Ciascuno dei mezzi a camma 11, 12 presenta un tratto ad arco di circonferenza centrato sull’asse di rotazione del rispettivo elemento fisso 2 e mobile 3. Un’estremità di ciascuno di tali tratti, reca una porzione divergente rispettivamente prima 13 e seconda 14, destinate ad ospitare rispettivamente i mezzi scorrevoli primo 9 e secondo 10 per bloccare la rotazione alternativamente dell’elemento fisso 2 e di quello mobile 3 rispetto al mezzo a biella 4.

I mezzi a camma 11, 12 e le rispettive porzioni divergenti 13, 14 consistono in scanalature ed i mezzi scorrevoli 9, 10 consistono in perni, boccole, pattini, rotelle, sfere o altri mezzi sporgenti, scorrevolmente impegnati in dette scanalature.

La prima porzione divergente 13 del primo mezzo a camma 11 si estende lateralmente dall’estremità dei primi mezzi a camma 11 a valle rispetto alla rotazione in direzione d’apertura dei primi mezzi scorrevoli 9.

Tale prima porzione divergente 13 à ̈ rivolta verso l’esterno della curva circolare descritta dal primo mezzo a camma 11 ed à ̈ leggermente inclinata rispetto alla direzione radiale a favore del moto d’apertura in modo da favorirne l’imbocco da parte dei primi mezzi scorrevoli 9.

La seconda porzione divergente 14 si estende lateralmente dall’estremità del secondo mezzo a camma 12 a monte rispetto alla rotazione in direzione d’apertura dei secondi mezzi scorrevoli 10. Detta seconda porzione divergente 14 à ̈ rivolta verso l’esterno della curva descritta dal secondo mezzo a camma 12 in direzione leggermente inclinata a favore del moto di chiusura rispetto alla direzione radiale per facilitare l’imbocco dei secondi mezzi scorrevoli 10 nella medesima seconda porzione divergente 14.

Gli sviluppi angolari dei mezzi a camma primi 11 e secondi 12 sono di circa 94° e di circa 86° per una rotazione complessiva d’apertura di circa 180°.

Le distanze tra il terzo perno 8 e mezzi scorrevoli primo 9 e secondo 10, i raggi di curvatura delle porzioni circolari dei mezzi a camma 11, 12, l’estensione delle porzioni divergenti 13, i loro rapporti dimensionali e le mutue posizioni sono determinati, tramite valutazioni geometriche, in modo che quando il primo mezzo scorrevole 9 à ̈ nel tratto circolare dei primi mezzi a camma 11, il secondo mezzo scorrevole 10 à ̈ nella seconda porzione divergente 14 bloccando la rotazione dell’elemento mobile 3 rispetto al mezzo a biella 4 e quando il secondo mezzo scorrevole 10 à ̈ nel tratto circolare dei secondi mezzi a camma 12, il primo mezzo scorrevole 9 à ̈ nella prima porzione divergente 13 bloccando la rotazione mezzo a biella 4 rispetto all’elemento fisso 2.

Il primo mezzo scorrevole 9 ha sezione trasversale a forma di poligono. Ad esempio a forma di quadrilatero, preferibilmente di rombo o simili, con due lati paralleli e contrapposti destinati a riscontrare scorrevolmente con i lati dei primi mezzi a camma 11.

Il secondo mezzo scorrevole 10 Ã ̈ a forma di perno con diametro trasversale leggermente minore della larghezza dei secondi mezzi a camma 12.

Il dispositivo 1 può comprendere un terzo mezzo scorrevole 15 fissato al mezzo a biella 4 e scorrevolmente impegnato lungo i primi mezzi a camma 11 che comprendono un’estensione 16 della porzione circolare i primi mezzi a camma 11 sporgente oltre la prima porzione divergente 13 e destinata ad ospitare tale terzo mezzo scorrevole 15 quando il primo mezzo scorrevole 9 à ̈ affacciato alla o impegnato nella prima porzione divergente 13. Il mezzo a bilanciere 7 à ̈ dotato di un’asola passante 17, orientata in direzione tangenziale rispetto al terzo perno 8, e destinata al passaggio del terzo mezzo scorrevole 15.

Tale configurazione permette di ridurre od annullare eventuali sforzi di taglio che altrimenti potrebbero sollecitare il primo mezzo scorrevole 9 in alcune condizioni di funzionamento, ad esempio dovute all’applicazione di forze anomale o alla presenza d’ostacoli, corpi estranei od accumuli di sporcizia.

Gli elementi fisso 2 e mobile 3 sono approssimativamente a forma di “C†e ciascuno di essi reca alle estremità opposte sedi di rotazione 20, 21, ad esempio dotate di boccole o cuscinetti, per le corrispondenti estremità dei perni primo 5 e secondo 6. Gli elementi fisso 2 e mobile 3 possono essere scomponibili, ad esempio ciascuno realizzato in due o tre pezzi mutuamente fissabili tramite viti, per consentire di inserire le estremità dei perni primo 5 e secondo 6 nelle rispettive sedi 20, 21.

In alternativa ciascun elemento fisso 2 e mobile 3 può essere in corpo unico ed i perni possono essere infilati nelle rispettive sedi di rotazione 20, 21 e nei rispettivi alloggiamenti realizzati alle estremità del mezzo a biella 4.

Dette sedi di rotazione 20, 21 di ciascun elemento fisso 2 o mobile 3 sono realizzate in apposite protrusioni sporgenti l’una verso l’altra e lateralmente dal rispettivo elemento 2, 3.

Gli elementi fisso 2 e mobile 3, i perni 5, 6, 8 ed i mezzi scorrevoli 9, 10 e 15 sono preferibilmente in acciaio, il mezzo a biella 4 ed il mezzo a bilanciere 7 possono essere in acciaio o in alluminio o sue leghe.

Il funzionamento del dispositivo, in conseguenza dei bloccaggi alternati della rotazione dell’elemento mobile 3 rispetto al mezzo a biella 4 e della rotazione mezzo a biella 4 rispetto all’elemento fisso 2 sopra descritti, realizzano un’univoca sequenza di apertura e di chiusura che anche grazie alla forma sagomata del mezzo a biella consente di realizzare angoli di apertura anche superiori ai 180° evitando urti ed interferenze tra, l’anta, porta o portello ed il telaio o la struttura a cui quest’ultimo à ̈ associato.

La variante del dispositivo di figura 13 differisce dalla precedente forma di realizzazione per il fatto che le sedi di rotazione 20, 21 di ciascun elemento fisso 2 o mobile 3 sono realizzate nel profilo del rispettivo elemento 2, 3, senza protrusioni sporgenti, semplificando la produzione di tali elementi e rendendoli più economici. Il funzionamento della variante del dispositivo non muta rispetto a quella precedentemente descritta.

Un vantaggio della presente invenzione à ̈ di fornire un dispositivo a cerniera in grado di assicurare l’apertura di un’anta, quale una porta, un portello, un boccaporto, un cancello o la reciproca articolazione di due elementi di un angolo anche pari o superiore all’angolo piano.

Altro vantaggio à ̈ di fornire un dispositivo a cerniera a scomparsa.

Ulteriore vantaggio à ̈ di fornire un dispositivo molto resistente, in grado di sostenere la rotazione di parti anche molto pesanti quali una porta o portello blindati o corazzati.

Altro vantaggio à ̈ di fornire un dispositivo affidabile e pressoché esente dal rischio di deformazione od inceppamento.

Ulteriore vantaggio à ̈ di fornire un dispositivo in grado di operare indipendentemente dalla direzione delle forze applicate per l’apertura e la chiusura.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo a cerniera comprendente un elemento fisso (2) destinato ad essere fissato ad un telaio, infisso, parte o bordo di un’apertura, ed un elemento mobile (3) destinato ad essere fissato ad un’anta, una porta, un portello, un cancello o simili per consentirne la rotazione in direzioni d’apertura estrema e di chiusura in cui tali elementi formano angoli rispettivamente pari ad un predeterminato valore e pari a zero; detto dispositivo (1) comprende inoltre un mezzo a biella (4) sagomato, avente estremità imperniate rispettivamente all’elemento fisso (2) ed a quello mobile (3) tramite rispettivi perni primo (5) e secondo (6) reciprocamente paralleli; detto dispositivo (1) essendo caratterizzato dal fatto di comprendere un mezzo a bilanciere (7) la cui porzione mediana à ̈ imperniata alla porzione mediana del mezzo a biella (4) tramite un terzo perno (8) parallelo a quelli primo (5) e secondo (6); le estremità libere del mezzo a bilanciere (7) recano mezzi scorrevoli, rispettivamente primo (9) e secondo (10), scorrevoli rispettivamente lungo mezzi a camma primi (11) dell’elemento fisso (2) e mezzi a camma secondi (12) dell’elemento mobile (3); ciascuno dei mezzi a camma (11, 12) avendo un tratto ad arco di circonferenza centrato sull’asse di rotazione del rispettivo elemento fisso (2) o mobile (3), una estremità di ciascuno di tali tratti ad arco reca almeno una porzione divergente rispettivamente prima (13) e seconda (14) ciascuna destinata ad ospitare rispettivamente i mezzi scorrevoli primo (9) e secondo (10) per bloccare la rotazione alternativamente dell’elemento fisso (2) e di quello mobile (3) rispetto al mezzo a biella (4).
2. 2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che i mezzi a camma (11, 12) e le rispettive porzioni divergenti (13, 14) consistono in scanalature e che i mezzi scorrevoli (9, 10) consistono in perni, boccole, pattini o altri mezzi sporgenti, scorrevolmente impegnati in dette scanalature.
3. 3) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 oppure la 2 caratterizzato dal fatto che la prima porzione divergente (13) si estende dall’estremità del tratto ad arco dei primi mezzi a camma (11) a valle rispetto alla rotazione in direzione d’apertura dei primi mezzi scorrevoli (9) ed à ̈ orientata verso l’esterno di tale tratto ad arco del primo mezzo a camma (11) in direzione leggermente inclinata a favore del moto di apertura rispetto alla direzione radiale; la seconda porzione divergente (14) si estende dalla estremità del tratto ad arco del secondo mezzo a camma (12) a monte rispetto alla rotazione in direzione d’apertura dei secondi mezzi scorrevoli (10) ed à ̈ orientata verso l’esterno di tale tratto ad arco del secondo mezzo a camma (12) in direzione leggermente inclinata a favore del moto di chiusura rispetto alla direzione radiale.
4. 4) Dispositivo secondo la rivendicazione 2 oppure secondo le rivendicazioni 2 e 3 caratterizzato dal fatto che il primo mezzo scorrevole (9) ha sezione trasversale a forma di quadrilatero, rombo o simili, con due lati contrapposti destinati a riscontrare scorrevolmente con i lati dei primi mezzi a camma (11); il secondo mezzo scorrevole (10) Ã ̈ a forma di perno con diametro trasversale leggermente minore della larghezza dei secondi mezzi a camma (12).
5. 5) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere un terzo mezzo scorrevole (15) fissato al mezzo a biella (4) e scorrevolmente impegnato lungo i primi mezzi a camma (11) che comprendono un’estensione (16) della porzione circolare i primi mezzi a camma (11) sporgente oltre la prima porzione divergente (13) e destinata ad ospitare tale terzo mezzo scorrevole (15) quando il primo mezzo scorrevole (9) à ̈ affacciato alla o impegnato nella prima porzione divergente (13).
6. 6) Dispositivo secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che il mezzo a bilanciere (7) à ̈ dotato di un’asola passante (17) orientata tangenzialmente rispetto al terzo perno (8) e destinata al passaggio del terzo mezzo scorrevole (15).
7. 7) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che la sezione trasversale del mezzo a biella (4) à ̈ approssimativamente a forma di due lobi uniti da una comune estremità.
8. 8) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il mezzo a bilanciere (7) riproduce approssimativamente la forma della porzione mediana della sezione trasversale del mezzo a biella (4).
9. 9) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che gli elementi fisso (2) e mobile (3) sono approssimativamente a forma di “C†e ciascuno di essi reca alle estremità opposte sedi di rotazione (20, 21) per le corrispondenti estremità dei perni primo (5) e secondo (6) 10) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che le distanze tra il terzo perno (8) e mezzi scorrevoli primo (9) e secondo (10) sono determinate in modo che quando il primo mezzo scorrevole (9) à ̈ nel tratto circolare dei primi mezzi a camma (11), il secondo mezzo scorrevole (10) à ̈ nella seconda porzione divergente (14) e quando il secondo mezzo scorrevole (10) à ̈ nel tratto circolare dei secondi mezzi a camma (12), il primo mezzo scorrevole (9) à ̈ nella prima porzione divergente (13).