ITBO20120242A1 - Giunto nodale per strutture reticolari, particolarmente per cupole geodesiche - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Un giunto nodale per strutture reticolari ad uso edile e relativa struttura includente tale giunto costituiscono l’oggetto della presente invenzione.

Il campo di applicazione concerne strutture reticolari portanti ad uso edile di costituzione leggera e di semplice realizzazione in opera, alternative alle più diffuse strutture edili tipicamente di calcestruzzo armato. Più in particolare, l’invenzione riguarda strutture portanti adatte al ricoprimento di ampie volumetrie di forma geometrica definita, tra queste in particolare strutture reticolari conformate a cupola geodesica piuttosto che tende da campo e simili.

Un esempio noto di strutture reticolari portanti a cupola geodesica à ̈ illustrata nei documenti brevettuali US3635509 e US4844649, le quali presentano, nei punti nodali, giunti sostanzialmente costituiti da un corpo centrale opportunamente forato per consentire l’impegno, all’interno dei fori, di mezzi di fissaggio colleganti le estremità di una pluralità di aste ad esso convergenti. I mezzi di fissaggio sono tipicamente costituiti da perni di fissaggio e relativi bulloni, ossia sono di un tipo a fissaggio esterno che richiede l’intervento in opera di un montatore che sistemi il fissaggio delle relative aste al giunto nodale mediante una specifica operazione: allineare i fori della parte terminale delle aste con i corrispettivi fori del corpo centrale del giunto, inserire i perni passanti, avvitare e serrare il bullone. Tali mezzi di fissaggio richiedono pertanto l’intervento di un operatore che abbia una sufficiente manualità e rimanga nel luogo per un tempo sufficiente a svolgere il montaggio. Le strutture reticolari impieganti tali giunti risultano pertanto laboriose e costose da mettere in opera sia per il tempo richiesto alle operazioni, sia per i macchinari necessari a permettere all’operatore di raggiungere i punti nodali dove fissare le aste e le procedure di sicurezza da adottare.

Il documento US2010095994 illustra un giunto di una struttura reticolare, in particolare una tenda, comprendente un corpo centrale atto ad alloggiare al suo interno le estremità arrotondate di aste, le quali vengono fissate al giunto tramite un elemento conformato che, una volta allestito il giunto tramite l’inserzione di un coperchio conformato sul corpo centrale, à ̈ in grado di permettere la movimentazione delle aste in apertura e chiusura per cui impedirne il distacco dal giunto stesso. Anche tale soluzione risulta alquanto complessa da mettere in opera e scarsamente funzionale.

La presente invenzione si propone di risolvere gli inconvenienti dell’arte nota sopra menzionati e di indicare un giunto nodale per strutture reticolari e relativa struttura reticolare includente tale giunto che risultino pratici, affidabili e particolarmente semplici da mettere in opera.

Uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di ottimizzare le operazioni di messa in opera delle strutture reticolari mediante operazioni di connessione delle aste al giunto pratiche, semplici e che non richiedano allo scopo mano d’opera specializzata.

Un altro scopo à ̈ quello di assicurare un bloccaggio delle parti estremali delle aste al giunto a prova di errore, quindi sicuro ed affidabile.

Altro scopo à ̈ di diminuire sensibilmente i rischi di errore e di infortunio degli operai durante il montaggio e lo smontaggio delle strutture.

Altro scopo à ̈ quello di permettere il montaggio e lo smontaggio delle strutture in maniera pratica, ordinata, agile e veloce.

Per raggiungere tali scopi, forma oggetto della presente invenzione un giunto nodale per strutture reticolari e relativa struttura reticolare includente tale giunto secondo le caratteristiche delle allegate rivendicazioni.

Più in particolare, il giunto nodale di strutture reticolari secondo l’invenzione comprende un corpo centrale atto a fissare tra loro una pluralità di parti terminali di aste di dette strutture, mezzi di fissaggio delle parti terminali all’interno di zone di interazione del corpo centrale per il fissaggio delle aste al corpo centrale in dette zone. Una prima peculiarità dell’invenzione à ̈ che i mezzi di fissaggio sono di un tipo a funzionamento sostanzialmente automatico per il bloccaggio sostanzialmente automatico di dette parti terminali delle aste al corpo centrale quando queste impegnano le zone di interazione.

Vantaggiosamente, tale soluzione consente una notevole semplificazione nel montaggio e nello smontaggio delle strutture impieganti il giunto secondo l’invenzione: non c’à ̈ più bisogno di alcun operatore che fissi con attrezzature dedicate la parte terminale delle aste al giunto, piuttosto che rimuoverne i relativi mezzi di fissaggio durante lo smontaggio con operazioni laboriose che richiedono attenzione e precisione.

In un ulteriore aspetto della presente invenzione, i mezzi di fissaggio del giunto possono comprendere:

- mezzi di bloccaggio eventualmente associati a mezzi di comando per il bloccaggio e/o lo sbloccaggio delle parti terminali delle aste nelle zone di interazione internamente al giunto,

- secondi mezzi di guida per la movimentazione dei mezzi di bloccaggio,

- mezzi di impegno, associati ai mezzi di bloccaggio per l’impegno in bloccaggio delle parti terminali delle aste nelle zone di interazione e

- mezzi elastici associati ai mezzi di bloccaggio per il loro movimento contrastato all’interno del corpo centrale del giunto.

Vantaggiosamente tale configurazione consente di avere un giunto di costituzione semplice, affidabile e pratico in quanto comprende componenti a funzionamento esclusivamente meccanico e di semplice costituzione.

Altra peculiarità dell’invenzione à ̈ quella che i mezzi di fissaggio possono essere di un tipo a funzionamento a scatto, in particolare di tipo meccanico a scatto.

Vantaggiosamente, l’invenzione consente un immediato bloccaggio delle aste al giunto ed uno sbloccaggio mediante una semplice operazione che non richiede utensili allo scopo, come verrà meglio specificato nel prosieguo della descrizione.

Le strutture impieganti tali giunti risultano pertanto montabili e smontabili molto velocemente ed in tutta sicurezza per l’addetto all’operazione. Le operazioni risultano più sicure ed agevoli, richiedendo mano d’opera non specializzata e quindi più economiche da realizzare.

Ulteriori scopi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue di una forma preferita di applicazione dell’invenzione, fornita a puro titolo esplicativo e non limitativo con l’ausilio delle annesse figure, in cui:

<−>la figura 1 rappresenta una vista in elevazione di una struttura reticolare ad uso edile secondo la presente invenzione, in particolare una cupola geodesica;

<−>la figura 2 rappresenta una vista prospettica di un giunto nodale della struttura di figura 1 secondo l’invenzione, in particolare comprendente per semplicità un’ unica asta connessa al giunto;

<−>la figura 3 rappresenta una rappresentazione in esploso del giunto nodale e dell’asta impegnante il giunto di figura 2.

Con riferimento alla figura 1, con G viene indicata nel suo complesso una struttura reticolare ad uso edile secondo la presente invenzione, in particolare una cupola geodesica composta di una pluralità di aste A che si impegnano all’interno di giunti nodali, indicati complessivamente con 10, in corrispondenza dei nodi della stessa struttura a formare la volumetria definitiva della stessa struttura G.

Con riferimento in particolare alle figure 2 e 3, il giunto nodale 10 secondo la presente invenzione comprende un corpo centrale 10A,10B atto a fissare tra loro una pluralità di parti terminali 30 delle aste A di dette strutture G. Il corpo centrale à ̈ costituito ad esempio di due semigusci a forma di disco 10A (semiguscio superiore) e 10B (semiguscio inferiore) reciprocamente fissati attraverso viti di bloccaggio 11 e conformati internamente per l’alloggiamento di mezzi di fissaggio, indicati con 20 nel loro complesso, di dette parti terminali 30 all’interno di zone di interazione 12 del corpo centrale 10A, 10B per il fissaggio delle aste A al corpo centrale 10A, 10B in dette zone 12. Nell’esempio dettagliato, come particolarmente visibile in figura 3, le zone di interazione 12 sono sostanzialmente ricavate all’interno di incavi conformati nel semiguscio inferiore 10B del corpo centrale del giunto 10 e sono atti ad alloggiare i detti mezzi di fissaggio 20 ed accogliere con minimo gioco, attraverso l’impegno in fessure 13 a sviluppo radiale ricavate superiormente allo stesso semiguscio 10B, le parti terminali 30 delle aste A.

I mezzi di fissaggio 20, che dettagliamo nel prosieguo della descrizione, sono di un tipo a funzionamento sostanzialmente automatico per il bloccaggio sostanzialmente automatico delle parti terminali 30 delle aste A al corpo centrale 10A, 10B quando queste impegnano le zone di interazione 12. I mezzi di fissaggio 20 sono eventualmente associati a mezzi di comando, ad esempio pulsanti conformati 22 atti ad impegnarsi in scorrimento guidato all’interno di primi mezzi di guida, ad esempio asole conformate 14 ricavate nel semiguscio superiore 10A ed accessibili dall’esterno ad un operatore. I mezzi di comando 22 sono rigidamente connessi a mezzi di bloccaggio 24 delle parti terminali 30 delle aste A. I mezzi di bloccaggio, ad esempio elementi a ghigliottina 24 sono scorrevoli all’interno di secondi mezzi di guida 15. Ad esempio, i pulsanti 22 sono inferiormente in battuta sulla parte superiore degli elementi a ghigliottina 24, i quali sono allestiti scorrevoli all’interno di guide 16 a sviluppo verticale conformate internamente al semiguscio inferiore 10B. Più in dettaglio e con riferimento alla figura 3, gli elementi a ghigliottina 24 hanno forma in pianta sostanzialmente ad H le cui estremità distali vanno ad impegnarsi all’interno delle guide 16 per il loro scorrimento guidato ed in battuta superiormente con il piano inferiore dei pulsanti conformati 22. I mezzi di bloccaggio 24 sono ulteriormente associati a mezzi di impegno per il bloccaggio delle parti terminali 30 delle aste A internamente al giunto 10 nelle zone di interazione 12, ad esempio elementi centrali a dente 25 ricavati nella parte superiore degli elementi a ghigliottina 24 ed atti ad inserirsi all’interno di fori di estremità 32 parimenti conformati e ricavati su estremità 31 delle parti terminali 30, in aderenza agli stessi per garantirne il bloccaggio sostanzialmente senza gioco quando impegnanti le zone di interazione 12.

I mezzi di bloccaggio 24 sono rigidamente associati a mezzi elastici 28 per il loro scorrimento contrastato all’interno del corpo centrale 10A,10B del giunto 10, eventualmente comandati dai mezzi di comando 22; ad esempio i mezzi elastici sono elementi resilienti, tipicamente molle metalliche 28 associate inferiormente alle estremità distali degli elementi a ghigliottina 24 ed a loro volta in battuta sul fondo degli incavi ricavati nel semiguscio inferiore 10B, al fine di consentire lo scorrimento verticale contrastato degli elementi a ghigliottina 24.

Riassumendo, secondo la presente invenzione i mezzi di fissaggio 20 del giunto 10 possono comprendere:

- i mezzi di bloccaggio 24, eventualmente associati ai mezzi di comando 22 per il bloccaggio e/o lo sbloccaggio delle parti terminali 30 delle aste A nelle zone di interazione 12 internamente al giunto 10,

- i secondi mezzi di guida per la movimentazione dei mezzi di bloccaggio 24 in bloccaggio e sbloccaggio,

- i mezzi di impegno 25, associati (nel caso particolare in esempio appartenenti) ai mezzi di bloccaggio 24 per l’impegno in bloccaggio delle parti terminali 30 nelle zone di interazione 12, e

- i mezzi elastici 28, associati ai mezzi di bloccaggio 24 per il loro movimento (scorrimento verticale nel caso in esempio) contrastato all’interno del corpo centrale 10A,10B del giunto 10.

Per una migliore comprensione dell’invenzione di seguito viene descritto il funzionamento del giunto nodale secondo la presente invenzione, come rappresentato dall’esempio preferito di applicazione illustrato nelle allegate tavole.

Durante il montaggio di una struttura, al momento di applicare un’asta A al giunto G l’operatore semplicemente impugna la parte terminale 30 dell’asta A e ne impegna la estremità 31 indirizzandola all’interno di una fessura 13 del corpo centrale 10A,10B, dove va a interferire, nella rispettiva zona di interazione 12, con l’elemento centrale a dente 25 del corrispondente elemento a ghigliottina 24. Affinché il dente 25 si impegni all’interno del foro di estremità 32 della parte terminale 30 dell’asta A l’operatore abbisogna semplicemente di premere, dall’esterno del semiguscio superiore 10A del corpo centrale, il corrispondente pulsante conformato 22, così azionando lo scorrimento verticale verso il basso del corrispondente elemento a ghigliottina 24 e quindi del dente 25, azionamento contrastato dal movimento in chiusura delle molle 28, che libera lo spazio nella zona di interazione 12 prima occupato. A questo punto l’operatore spinge l’estremità 31 dell’asta A verso l’interno della fessura 13 e rilascia il pulsante 22 in modo tale che il dente 25 vada ad impegnarsi nel foro di estremità 32 e, una volta impegnata, l’asta A risulta fissata al giunto 10. È nella normale conoscenza del tecnico del settore conformare e realizzare i vari componenti del giunto, quali ad esempio la fessura 13, l’incavo con la relativa zona di interazione 12 del semiguscio inferiore 10B, la parte terminale 30 dell’asta e relativo foro di estremità 32, il dente 25 in modo tale che ogni asta A, una vota impegnata nel giunto G nel modo descritto, risulti ad esso rigidamente collegata sostanzialmente senza gioco e ulteriormente alle aste A che qui convergono in bloccaggio secondo la procedura sopra illustrata.

Lo smontaggio delle aste A dal giunto G richiede il semplice esercizio, da parte di un operatore, di una leggera pressione sul pulsante conformato 22 che consente, trascinandosi verso il basso il corrispondente elemento a ghigliottina 24, il disimpegno del foro di estremità 32 dal dente 25 per cui l’operatore, impugnando con l’altra mano la parte terminale 30 dell’asta A, la estrae semplicemente tirandola dal corpo centrale 10A,10B e così portando a termine l’operazione.

Dalla descrizione del funzionamento à ̈ chiaro come i mezzi di fissaggio 20 sono di un tipo a funzionamento sostanzialmente automatico per il bloccaggio sostanzialmente automatico di dette parti terminali delle aste al corpo centrale quando queste impegnano le zone di interazione, dove con la dicitura “sostanzialmente automatico†si intende un’operatività del giunto in bloccaggio e sbloccaggio delle aste al suo interno che richiede un minimo ed estremamente semplice intervento dall’esterno di un operatore; nel caso di specie una semplice pressione sul pulsante conformato 22 ed una contemporanea inserzione o estrazione della parte terminale 30 dell’asta A dalla relativa fessura 13.

Vantaggiosamente, tale tipologia di mezzi consente un montaggio che non richiede allo scopo l’utilizzo di alcun utensile e quindi risulta semplice, veloce, privo di errori, sicuro, affidabile ed adatto anche ad operatori non specializzati.

Un’altra peculiarità dell’invenzione à ̈ che i mezzi di fissaggio possono essere, come nel caso in esempio, vantaggiosamente di una tipologia a funzionamento esclusivamente meccanico, per cui il giunto risulta di funzionamento affidabile e robusto.

In una variante del giunto secondo l’invenzione e non illustrata per semplicità, i mezzi di fissaggio possono essere di un tipo a funzionamento automatico per il bloccaggio automatico delle parti terminali delle aste al corpo centrale quando queste impegnano le zone di interazione. Questo avviene quando i mezzi di bloccaggio sono associati a mezzi di impegno a funzionamento automatico per il bloccaggio automatico delle parti terminali delle aste al giunto. Ad esempio, l’elemento centrale a dente del corrispondente elemento a ghigliottina può presentare una superficie estremale superiore inclinata nel senso di avere andamento discendente in direzione della fessura del corpo centrale, superficie che in condizione operativa presenta il suo bordo inferiore ad un livello inferiore rispetto al bordo inferiore dell’estremità dell’asta che va ad inserirsi nella zona di interazione. Questa configurazione del dente permette un bloccaggio completamente automatico dell’estremità dell’asta nella zona di interazione in quanto à ̈ sufficiente una leggera pressione in spinta della estremità dell’asta verso il dente affinché l’elemento a ghigliottinatrasli verticalmente ed in aderenza verso il basso a causa della presenza del piano inclinato del dente. Successivamente, raggiunto l’allineamento tra il foro di estremità ed l dente dello stesso elemento ed aiutato in contrasto dalle molle, il dente si inserisce a scatto nel foro di estremità bloccando definitivamente l’asta al giunto. Pertanto, in tale variante i mezzi di fissaggio sono anche di una tipologia automatica a scatto in bloccaggio delle aste al giunto. Il funzionamento in sbloccaggio delle aste al giunto risulta il medesimo di quello descritto per l’esempio preferito di rappresentazione.

Tale variante consente vantaggiosamente di ulteriormente semplificare e rendere le operazioni in bloccaggio delle aste al giunto sicure ed affidabili.

È chiaro che ulteriori e numerose varianti sono possibili per l'uomo del ramo al giunto nodale per strutture reticolari e relativa struttura reticolare includente tale giunto secondo l’invenzione, così come à ̈ chiaro che nella sua pratica attuazione le forme dei dettagli illustrati potranno essere diverse e gli stessi potranno essere sostituiti con elementi tecnicamente equivalenti.

I mezzi di bloccaggio delle aste al giunto possono essere costituito da qualunque meccanismo a funzionamento meccanico e/o elettro-meccanico e sostanzialmente automatico atto a fissare senza gioco la parte terminale delle aste al giunto.

I mezzi di comando possono essere costituiti da qualunque dispositivo attuatore che movimenti in bloccaggio e sbloccaggio i mezzi di bloccaggio, ad esempio attuatori piezoelettrici.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Giunto nodale di strutture reticolari (G) comprendente un corpo centrale (10A,10B) atto a fissare tra loro una pluralità di parti terminali (30) di aste (A) di dette strutture (G), mezzi di fissaggio (20) di dette parti terminali (30) all’interno di zone di interazione (12) del corpo centrale (10A,10B) per il fissaggio delle aste (A) al corpo centrale (10A,10B) in dette zone (12), caratterizzata dal fatto che detti mezzi di fissaggio (20) sono di un tipo a funzionamento sostanzialmente automatico per il bloccaggio sostanzialmente automatico di dette parti terminali (30) delle aste (A) al corpo centrale (10A,10B) quando queste impegnano dette zone di interazione (12).
2. 2. Giunto, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di fissaggio (20) comprendono: - mezzi di bloccaggio (24) per il bloccaggio e/o lo sbloccaggio delle parti terminali (30) delle aste (A) nelle zone di interazione (12) internamente al giunto (10), - secondi mezzi di guida (16) per la movimentazione dei mezzi di bloccaggio (24), - mezzi di impegno (25) associati ai mezzi di bloccaggio (24) per l’impegno in bloccaggio delle parti terminali (30) nelle zone di interazione (12), e - elastic means (28) associati ai mezzi di bloccaggio (24) per il loro movimento contrastato all’interno del corpo centrale (10A,10B) del giunto (10).
3. 3. Giunto, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di comando (22) associati ai mezzi di bloccaggio (24) per il bloccaggio e/o lo sbloccaggio delle parti terminali (30) delle aste (A) nelle zone di interazione (12).
4. 4. Giunto, secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che i mezzi di fissaggio sono di un tipo a funzionamento automatico per il bloccaggio automatico delle parti terminali delle aste al corpo centrale quando queste impegnano le zone di interazione, in particolare di tipo a funzionamento automatico con bloccaggio a scatto.
5. 5. Giunto, secondo la rivendicazione 2 e 4, caratterizzata dal fatto che i mezzi di impegno sono di un tipo a funzionamento automatico per il bloccaggio automatico delle parti terminali delle aste al giunto.
6. 6. Giunto, secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di fissaggio (20) sono di un tipo a funzionamento esclusivamente meccanico.
7. 7. Giunto, secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di fissaggio (20) comprendono: - elementi a ghigliottina (24) allestiti scorrevoli all’interno di guide (16) conformate internamente ad un semiguscio (10B) del corpo centrale (10A,10B), - elementi centrali a dente (25) ricavati nella parte superiore degli elementi a ghigliottina (24) ed atti ad inserirsi all’interno di fori di estremità (32) parimenti conformati e ricavati su estremità (31) delle parti terminali (30), in particolare in aderenza agli stessi per garantirne il bloccaggio sostanzialmente senza gioco quando impegnanti le zone di interazione (12); - elementi resilienti (28) associati inferiormente agli elementi a ghigliottina (24) ed in battuta sul fondo di incavi ricavati nel semiguscio (10B) del corpo centrale (10A,10B) in modo tale da consentire lo scorrimento contrastato degli elementi a ghigliottina (24).
8. 8. Giunto, secondo la rivendicazione 3 e 7, caratterizzata dal fatto che mezzi di comando comprendono pulsanti conformati (22) atti ad impegnarsi in scorrimento guidato all’interno di primi mezzi di guida (14), in particolare ricavati in un secondo semiguscio (10A) del corpo centrale (10A,10B) ed accessibili dall’esterno ad un operatore, i mezzi di comando (22) essendo rigidamente connessi agli elementi a ghigliottina (24), in particolare inferiormente in battuta sulla parte superiore degli stessi (24).
9. 9. Struttura reticolare comprendente un giunto nodale secondo una delle precedenti rivendicazioni.