ITBO20120257A1 - Dispositivo a cerniera compensata con freno selettivo - Google Patents

Description

DISPOSITIVO A CERNIERA COMPENSATA CON FRENO SELETTIVO

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE

La presente invenzione s'inquadra nel settore concernente le cerniere e si riferisce ad un dispositivo a cerniera compensata con freno selettivo particolarmente adatto ad apparecchi quali lavastoviglie ed in genere per portelli ed ante con rotazione ad asse orizzontale di apparecchi artigianali ed industriali, elettrodomestici, mobili ed arredi. Sono note cerniere per ante o portelli ad asse di rotazione orizzontale inferiore, dotate di elementi elastici e di elementi d’attrito destinati rispettivamente a bilanciare il peso del portello ed a consentirne il rallentamento e/o l’arresto e la stabilizzazione in una o più posizioni.

Uno svantaggio di alcune di tali cerniere note consiste nel fatto che l’azione frenante esercitata dagli elementi d’attrito agisce in tutto l’arco di rotazione della cerniera rallentando il portello in ogni sua posizione impedendo o rendendo difficile l’ottenimento di alcune funzionalità.

Altro svantaggio di alcune cerniere note consiste nel fatto che gli elementi d’attrito sono molto complessi ed ingombranti.

Ulteriore svantaggio di alcuni di tali cerniere note consiste nel fatto che le forze che si trasmettono i loro vari elementi ed organi sono molto elevate ed esercitano sollecitazioni molto intense richiedendo l’utilizzo di materiali sovradimensionati, molto robusti e lavorati con elevata precisione causando elevati costi, pesi ed ingombri, notevoli usure ed eccessiva sensibilità alla accidentale presenza di liquidi, detergenti od oli a causa della eccessiva riduzione d’attrito che causano tali materiali.

Altro svantaggio consiste nel fatto che tali cerniere note in genere non consentono corse libere finali di chiusura con forza sufficiente a determinare il blocco della chiusura del portello da parte della rispettiva serratura.

Uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di proporre un dispositivo a cerniera compensata dotata di un freno selettivo in grado di esercitare un’azione frenante in uno o più settori dell’arco di rotazione della cerniera e di ridurre o eliminare l’azione frenante negli altri settori.

Altro scopo à ̈ di proporre un dispositivo compatto affidabile e di lunga durata che sia realizzabile per ottenere facilmente settori di rotazione frenati e non in dipendenza dalle esigenze e dalle funzioni desiderate.

Ulteriore scopo à ̈ di proporre un dispositivo in grado di compensare il peso del portello e che sia leggero, economico poco ingombrante ed affidabile.

Altro scopo à ̈ di proporre un dispositivo in grado di mantenere fermo il portello in uno o più intervalli di posizioni angolari del medesimo.

Ulteriore scopo à ̈ di proporre un dispositivo in grado di mantenere il portello elasticamente bloccato in una o più posizioni angolari.

Altro scopo à ̈ di proporre un dispositivo in grado di permettere al portello una libera corsa finale di chiusura con una forza sufficiente a causare la chiusura della serratura del portello.

Ulteriore scopo à ̈ di proporre un dispositivo le cui caratteristiche di azionamento e di attrito siano facilmente modificabili e/o programmabili in fase di produzione tramite sostituzione di una o due sole parti.

Le caratteristiche dell'invenzione sono nel seguito evidenziate con particolare riferimento agli uniti disegni nei quali gli orientamenti sono riferiti ad una condizione di montaggio del dispositivo al rispettivo apparecchio non illustrato:

- la figura 1 illustra una vista schematica laterale del dispositivo a cerniera compensata con freno selettivo oggetto della presente invenzione in una condizione di chiusura;

- la figura 2 illustra una vista ingrandita e parziale del dispositivo di figura 1 in chi alcuni elementi sono rappresentati in trasparenza per mostrare i sottostanti elementi; - la figura 3 illustra una vista in sezione secondo il piano III – III di figura 2;

- la figura 4 illustra una vista schematica, parziale, ingrandita ed in trasparenza del dispositivo di figura 1 in una condizione di parziale apertura;

- le figure 5 e 6 illustrano viste i sezione secondo i piani rispettivamente V – V e VI – VI di figura 4;

- la figura 7 illustra il dispositivo di figura 4 in una condizione di completa apertura; - la figura 8 illustra una vista in sezione secondo il piano VIII – VIII di figura 7;

- la figura 9 illustra una vista assonometrica del dispositivo di figura 1 in una condizione di parziale chiusura;

- la figura 10 illustra una vista esplosa di figura 9 in cui alcuni elementi sono illustrati solo parzialmente.

Con riferimento alle figure da 1 a 10, con 1 viene indicato il dispositivo a cerniera compensata con freno selettivo oggetto della presente invenzione e comprendente un primo mezzo d’attacco 3, preferibilmente realizzato in lamiera metallica tranciata e stampata ed avente forma prevalentemente piana, destinato ad essere fissato ad una struttura o telaio ad esempio di una lavapiatti o di un altro tipo di apparecchio. Un’estremità del primo mezzo d’attacco 3 che nella condizione operativa del dispositivo à ̈ posta inferiormente rispetto ad esso, à ̈ girevolmente connessa tramite un secondo perno 4 di cerniera ad un secondo mezzo d’attacco 5, anch’esso preferibilmente realizzato in lamiera metallica tranciata e stampata ed avente forma prevalentemente piana, destinato ad essere fissato ad un portello od anta della lavapiatti o di altri apparecchi.

Tali mezzi d’attacco 3, 5 sono inoltre meccanicamente collegati a mezzi elastici 7 di compensazione tramite mezzi cinematici 8 che trasmettono a detti mezzi d’attacco 3, 5 una forza elastica di mutuo avvicinamento. I mezzi elastici 7 sono connessi ai primi mezzi d’attacco 3, in particolare sono sporgenti e posti in corrispondenza di un’estremità primi mezzi d’attacco 3 opposta al secondo perno 4; pertanto nella condizione operativa sporgono verso l’alto.

Tale forza elastica prodotta dai mezzi elastici 7, nella condizione operativa à ̈ destinata a compensare la forza gravitazionale agente sul portello, opponendosi ad essa.

Tali mezzi cinematici 8 comprendono un mezzo a cremagliera 10 vincolato a scorrere parallelamente a sé stesso da mezzi di scorrimento 20 ed un mezzo a pignone 12 vincolato a ruotare assialmente attorno ad un proprio primo perno 14 di rotazione fissato al primo mezzo d’attacco 3.

Il mezzo a cremagliera 10 ed il mezzo a pignone 12 recano corrispondenti settori dentati rispettivamente rettilineo e disposto su un arco di circonferenza, mutuamente ingranati trasformando il moto circolare alternato del mezzo a pignone 12 in moto lineare alternato del mezzo a cremagliera 10.

Detti mezzi di scorrimento 20 comprendono almeno una guida concava con sezione a forma di “U†oppure, in alternativa, comprendono un’asola allungata ricavata attraverso lo spessore nel mezzo a cremagliera 10 ed avente lati allungati paralleli all’asse longitudinale del mezzo a cremagliera 10 stesso e comprendono anche pattino, ad esempio in materiale plastico antiattrito a forma di saponetta, fissato al primo mezzo d’attacco 3; in entrambi i casi il mezzo a cremagliera 10 può scorrere parallelamente a sé stesso senza impuntamenti.

Il mezzo a cremagliera 10 Ã ̈ elasticamente azionato dai mezzi elastici 7 di cui trasmette la forza elastica al mezzo a pignone 12.

I mezzi cinematici 8 comprendono inoltre un mezzo a braccio 16 le cui estremità sono connesse tramite rispettivi perni di connessione terzo 17 e quarto 18 rispettivamente al mezzo a pignone 12 ed al secondo mezzo d’attacco 5.

Quindi la forza elastica dei mezzi elastici 7 à ̈ trasmessa, tramite il mezzo a braccio 16, dal mezzo a pignone 12 al secondo mezzo d’attacco 5 tirandolo verso il primo mezzo d’attacco 3.

Il primo perno 14 di rotazione del mezzo a pignone 12 à ̈ fissato al primo mezzo d’attacco 3.

I mezzi d’attacco primo 3 e secondo 5, il mezzo a cremagliera 10, il mezzo a pignone 12 ed il mezzo a braccio 16 sono approssimativamente piani giacciono su rispettivi piani geometrici paralleli.

Gli assi geometrici dei perni secondo 4, primo 14, terzo 17 e quarto 18 sono perpendicolari a detti piani geometrici.

La distanza tra gli assi geometrici dei perni primo 14 e terzo 17 Ã ̈ approssimativamente uguale o superiore al raggio di ingranamento dei denti del mezzo a pignone 12.

Il settore dentato del mezzo a pignone 12 sottende un angolo compreso tra circa 90° e circa 180°; lo sviluppo lineare di tale settore dentato del mezzo a pignone 12 ha lunghezza approssimativamente uguale alla lunghezza del corrispondente settore dentato del mezzo a cremagliera 10.

La distanza tra gli assi dei perni secondo 4 e quarto 18 à ̈ compresa tra metà ed il doppio, preferibilmente approssimativamente uguale, della distanza tra gli assi dei perni primo 14 e terzo 17. Preferibilmente, e come illustrato nelle figure, detti perni 4, 14, 17, 18 sono posti ai vertici di quadrilatero geometrico a parallelogramma, deformabile.

Il mezzo a cremagliera 10 Ã ̈ elasticamente azionato dai mezzi elastici 7 tramite un mezzo a tirante 22.

I mezzi elastici 7 sono di tipo a molla elicoidale e le cui estremità sono compresse tra un riscontro 23 del primo mezzo d’attacco 3, ad esempio a forma di tazza, ed un riscontro 24 del mezzo a tirante 22 che presenta una sottile porzione allungata che collega il rispettivo riscontro 24, consistente in una testa allargata, ad un suo attacco al mezzo a cremagliera 10 attraverso il lume assiale di detta molla elicoidale.

Nella condizione di estrema apertura due porzioni inferiori dei mezzi d’attacco primo 3 e secondo 5 vanno in mutuo contatto bloccando ogni ulteriore rotazione che possa aumentare l’angolo tra tali mezzi d’attacco.

Per irrigidire e rinforzare la resistenza del dispositivo nella condizione d’estrema apertura, il mezzo a braccio 16 à ̈ dotato di un primo mezzo di riscontro 34, ad esempio consistente in una sua spalla laterale, desinato nella condizione di estrema apertura, a riscontrare con un secondo mezzo di riscontro 35, consistente ad esempio in un lembo laterale sporgente e piegato, del primo mezzo d’attacco 3.

Il dispositivo 1 comprende un mezzo d’attrito 9 fissato al mezzo a pignone 12 dei mezzi cinematici 8 ed in contatto radente, con mutuo strisciamento, con il primo mezzo d’attacco 3 e con un mezzo di riscontro 11.

Una prima porzione 13 laterale del mezzo d’attrito 9, ovvero una delle sue due facce principali, riscontra in modo scorrevole una porzione piana del primo mezzo d’attacco 3 od un elemento fissato ad esso, ed una seconda porzione 15 del mezzo d’attrito 9, ovvero l’altra sua faccia principale, riscontra almeno in corrispondenza di un predeterminato arco di rotazione del dispositivo 1, il mezzo di riscontro 11.

Il mezzo a pignone 12 reca una sede 19 cava e passante per ospitare, almeno parzialmente, il mezzo d’attrito 9 in modo che la parete della sede 19 riscontri con le facce perimetrali del mezzo d’attrito 9.

La sede 19 consiste in un’asola sagomata ricavata attraverso il mezzo a pignone 12 ed il mezzo d’attrito 9 consiste in un corpo approssimativamente piano e sagomato in modo complementare alla rispettiva sede 19.

Il mezzo di riscontro 11 à ̈ approssimativamente a forma di ponte con estremità fissate al primo mezzo d’attacco 3 con il quale definisce un alloggiamento parziale per il mezzo a pignone 12 e per il mezzo d’attrito 9.

Come visto, la prima porzione 13 laterale del mezzo d’attrito 9 e la corrispondente superficie del primo mezzo d’attacco 3 sono pressoché piani mentre la seconda porzione 15 del mezzo d’attrito 9 e la faccia del mezzo di riscontro 11 rivolata verso il mezzo a pignone 12 recano rispettivi risalti 21, 25 destinati al mutuo riscontro con attrito radente in corrispondenza del predeterminato arco di rotazione in corrispondenza del quale à ̈ necessario che l’attrito sia incrementato con una intensità che dipende principalmente dalla conformazione geometrica e dalla natura del mezzo d’attrito 9 e del mezzo di riscontro 11.

Il risalto 21 del mezzo d’attrito 9 à ̈ pressoché piano ed à ̈ unito alla restante corrispondente seconda porzione 15 del mezzo d’attrito 9 stesso da raccordi terminali inclinati.

Il risalto 25 del mezzo di riscontro 11 à ̈ rivolto verso il mezzo d’attrito 9 e consiste, ad esempio, in una nervatura trasversale realizzata per stampaggio del mezzo di riscontro 11 stesso.

La sede 19 presenta un’estensione angolare, rispetto al centro di rotazione del mezzo a pignone 12, tale per cui la superficie della sede 19 percorre tutta la superficie della faccia del mezzo di riscontro 11 rivolata verso il mezzo a pignone 12 durante la rotazione completa del dispositivo.

Il mezzo d’attrito 9 à ̈ realizzato in materiale plastico, nylon, teflon, o simili anche rinforzati con fibre.

L’invenzione prevede che la maggior parte degli elementi del dispositivo siano realizzati in lamiera metallica tranciata e sagomata. Lo spessore del mezzo a cremagliera 10 e del mezzo a pignone 12 può essere superiore a quello degli altri elementi per garantire un ottimo ingranamento e resistenza all’usura. In corrispondenza degli accoppiamenti girevoli tra perni e rispettive sedi, queste ultime possono essere dotate di boccole opzionali.

Il funzionamento del dispositivo, a partire da una condizione di massima apertura in cui i mezzi d’attacco primo 3 e secondo 5 sono alla massima distanza angolare reciproca ed i mezzi elastici 7 sono alla massima compressione, prevede che la forza elastica di questi mezzi elastici 7 trasmessa dai mezzi cinematici 8 al secondo mezzo d’attacco ed al portello, compensi il peso di quest’ultimo consentendone un agevole sollevamento manuale. Gli attriti tra il mezzo di riscontro 11 ed il mezzo d’attrito 9 dipendono dall’angolo di apertura ed il loro andamento angolare può essere predeterminato a piacere configurando opportunamente la seconda porzione 15 del mezzo d’attrito 9 ed in particolare i risalti 21, 25.

Una semplice variante dell’invenzione non illustrata prevede che il mezzo d’attrito 9 sia fissato al mezzo a cremagliera 10 invece che al mezzo a pignone 12 e con il mezzo di riscontro 11 sovrapposto al mezzo a cremagliera 10 oppure realizzato in un fianco del mezzi di scorrimento 20.

Un vantaggio della presente invenzione à ̈ di fornire un dispositivo a cerniera compensata dotata di un freno selettivo in grado di esercitare un’azione frenante in uno o più settori dell’arco di rotazione della cerniera e di ridurre o eliminare l’azione frenante negli altri settori.

Altro vantaggio à ̈ di fornire un dispositivo compatto affidabile e di lunga durata che sia realizzabile per ottenere facilmente settori di rotazione frenati e non in dipendenza dalle esigenze e dalle funzioni desiderate.

Altro vantaggio à ̈ di fornire un dispositivo a cerniera compensata con freno selettivo in grado di compensare il peso del portello e che sia leggero, economico poco ingombrante ed affidabile.

Altro vantaggio à ̈ di fornire un dispositivo in grado di mantenere fermo il portello in uno o più intervalli di posizioni angolari del medesimo.

Ulteriore vantaggio à ̈ di fornire un dispositivo in grado di mantenere il portello elasticamente bloccato in una o più posizioni angolari.

Altro vantaggio à ̈ di fornire un dispositivo in grado di permettere al portello una libera corsa finale di chiusura con una forza sufficiente a causare la chiusura della serratura del portello.

Ulteriore vantaggio à ̈ di proporre un dispositivo le cui caratteristiche di azionamento e di attrito siano facilmente modificabili e/o programmabili in fase di produzione tramite la sostituzione di una o due sole parti.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo a cerniera compensata con freno selettivo comprendente un primo mezzo d’attacco (3) destinato ad essere fissato ad una struttura o telaio e connesso almeno tramite mezzi cinematici (8) ad un secondo mezzo d’attacco (5) destinato ad essere fissato ad un portello od anta; detto dispositivo (1) essendo caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un mezzo d’attrito (9) fissato ad almeno uno tra mezzo d’attacco primo (3), mezzo d’attacco secondo (5) e mezzi cinematici (8), ciascun mezzo d’attrito (9) à ̈ in contatto radente, almeno in corrispondenza di un predeterminato arco rotazione di uno dei mezzi d’attacco (3, 5) rispetto all’altro, con una porzione di almeno uno tra mezzo d’attacco primo (3), mezzo d’attacco secondo (5), mezzi cinematici (8) e con almeno un mezzo di riscontro (11).
2. 2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi elastici (7) di compensazione collegati ai mezzi cinematici (8) che trasmettono ai mezzi d’attacco (3, 5) una forza elastica di mutuo avvicinamento generata da tali mezzi elastici (7) e dal fatto che l’almeno un mezzo d’attrito (9) à ̈ fissato ad un membro dei mezzi cinematici (8) ed una sua prima porzione (13) riscontra in modo scorrevole almeno uno tra i mezzi d’attacco (3, 5) od un elemento fissato ad uno di essi, ed una seconda porzione (15) del mezzo d’attrito (9) riscontra, almeno in corrispondenza di detto almeno un predeterminato arco di rotazione del dispositivo (1) l’almeno un mezzo di riscontro (11).
3. 3) Dispositivo secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che i mezzi cinematici (8) comprendono un mezzo a cremagliera (10) elasticamente azionato dai mezzi elastici (7) ed un mezzo a pignone (12) vincolato a ruotare assialmente attorno ad un proprio primo perno (14) di rotazione e connesso al secondo mezzo d’attacco (5); ove tali mezzi a cremagliera (10) ed a pignone (12) sono reciprocamente ingranati ed il mezzo a pignone (12) reca almeno una sede (19) ciascuna per un corrispondente mezzo d’attrito (9) la cui prima porzione (13) laterale riscontra con il primo mezzo d’attacco (3) o con un elemento fissato ad esso e la cui seconda porzione (15) laterale, opposta alla prima (13) riscontra scorrevolmente, almeno in corrispondenza del predeterminato arco, con il mezzo di riscontro (11) fissato al primo mezzo d’attacco (3).
4. 4) Dispositivo secondo la rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che ciascuna sede (19) consiste in un’asola sagomata ricavata attraverso il mezzo a pignone (12) e ciascun mezzo d’attrito (9) consiste in un corpo approssimativamente piano e sagomato in modo complementare alla rispettiva sede (19).
5. 5) Dispositivo secondo la rivendicazione 3 oppure la 4 caratterizzato dal fatto che la prima porzione (13) laterale del mezzo d’attrito (9) e la corrispondente superficie del primo mezzo d’attacco (3) sono pressoché piani; il mezzo di riscontro (11) à ̈ approssimativamente a forma di ponte con estremità fissate al primo mezzo d’attacco (3) con il quale definisce un alloggiamento parziale per il mezzo a pignone (12) e per ciascun mezzo d’attrito (9); la seconda porzione (15) del mezzo d’attrito (9) e/o la faccia del mezzo di riscontro (11) rivolata verso il mezzo a pignone (12) recano rispettivi risalti (21, 25) destinati al mutuo riscontro con attrito radente in corrispondenza di detto predeterminato arco di rotazione.
6. 6) Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 3 a 5 caratterizzato dal fatto che il risalto (21) à ̈ pressoché piano ed à ̈ unito alla restante corrispondente seconda porzione (15) del mezzo d’attrito (9) da raccordi terminali inclinati e che il risalto (25) del mezzo di riscontro (11) à ̈ rivolto verso il mezzo d’attrito (9).
7. 7) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che la sede (19) presenta una estensione angolare, rispetto al centro di rotazione del mezzo a pignone (12), tale per cui la superficie della sede (19) percorre tutta la superficie della faccia del mezzo di riscontro (11) rivolata verso il mezzo a pignone (12) durante la rotazione completa del dispositivo; dal fatto che il mezzo d’attrito (9) à ̈ realizzato in materiale plastico, nylon, teflon, o simili anche rinforzati con fibre.
8. 8) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che i mezzi cinematici (8) comprendono inoltre un secondo perno (4) di cerniera di connessione girevole dei mezzi d’attacco primo (3) e secondo (5); un mezzo a braccio (16) le cui estremità sono connesse tramite rispettivi perni terzo (17) e quarto (18) di connessione rispettivamente al mezzo a pignone (12) ed al secondo mezzo d’attacco (5); il primo perno (14) di rotazione del mezzo a pignone (12) à ̈ fissato al primo mezzo d’attacco (3) che giace su un piano parallelo ai piani di giacitura del secondo mezzo d’attacco (5), del mezzo a cremagliera (10), del mezzo a pignone (12) e del mezzo a braccio (16).
9. 9) Dispositivo secondo la rivendicazione 8 caratterizzato dal fatto che i perni primo (14), secondo (4), terzo (17) e quarto (18) sono perpendicolari a detti piani di giacitura; la distanza tra gli assi dei perni primo (14) e terzo (17) à ̈ uguale o superiore al raggio di ingranamento dei denti del mezzo a pignone (12) ove tali denti sono distribuiti su un settore del mezzo a pignone (12) che sottende un angolo compreso tra circa 90° e circa 180°; la distanza tra gli assi dei perni secondo (4) e quarto (18) à ̈ compresa tra metà ed il doppio, preferibilmente approssimativamente uguale, della distanza tra gli assi dei perni primo (14) e terzo (17); ove detti perni (14, 4, 17, 18) sono posti ai vertici di quadrilatero preferibilmente un parallelogramma.
10. 10) Dispositivo secondo la rivendicazione 9 caratterizzato dal fatto che il mezzo a cremagliera (10) à ̈ vincolato a scorrere parallelamente a sé stesso da mezzi di scorrimento (20); i mezzi di scorrimento (20) comprendono almeno una guida concava con sezione a forma di “U†; il mezzo a cremagliera (10) à ̈ elasticamente azionato dai mezzi elastici (7) tramite un mezzo a tirante (22); i mezzi elastici (7) sono di tipo a molla elicoidale compressa con estremità impegnate in riscontri (23, 24) rispettivamente del primo mezzo d’attacco (3) e del mezzo a tirante (22).