ITMI20111725A1 - Dispositivo di accoppiamento magnetico. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell’invenzione industriale avente per titolo:

“Dispositivo di accoppiamento magneticoâ€

La presente invenzione concerne un dispositivo di accoppiamento magnetico, particolarmente per mettere e mantenere in contatto lembi di abbigliamento e pelletterie, nonché per la realizzazione di mattoncini di costruzioni giocattolo.

Sono già stati proposti diversi tipi di dispositivi per accoppiamento magnetico, composti per lo più da due elementi di materiale con proprietà ferromagnetiche, almeno uno dei quali magnetizzato in modo permanente e capace quindi, come à ̈ noto, di attrarre l’altro. Nei materiali dotati di una magnetizzazione permanente, infatti, à ̈ presente un campo magnetico statico che comporta la formazione di due poli magnetici N (Nord) e S (Sud): nella pratica, come à ̈ noto, poli discordi N-S o S-N si attraggono, poli concordi N-N o S-S si respingono.

Un esempio tipico di questi sistemi di accoppiamento sono i bottoni magnetici costituiti da due elementi, ad esempio discoidali, ciascuno fissato ad lembo di tessuto o pellame, che se avvicinati, grazie alla reciproca forza di attrazione magnetica creata dal campo magnetico statico, si accoppiano reciprocamente mantenendo così i lembi a cui sono fissati tra loro appiccicati. Questo tipo di chiusura à ̈ largamente utilizzato per portafogli, borse ed affini e presenta l’inconveniente di ottenere una chiusura dei due lembi perlopiù puntuale, ovvero localizzata nel punto in cui vi à ̈ il bottone magnetico, e dovendo chiudere lembi di una certa lunghezza si dovrebbero utilizzare più bottoni, posizionati tra loro distanziati per tutta la lunghezza dei lembi, risultando però scomodi da chiudere, in quanto i bottoni andranno accoppiati uno per uno.

I tipi noti di dispositivi di accoppiamento magnetico oltre a presentare un certo ingombro non garantiscono il mantenimento della naturale flessibilità del tessuto ed inoltre, nel caso quest’ultimo sia dotato di una certa pesantezza, possono faticare nel mantenersi accoppiati. Un classico caso che presenta quest’ultimo inconveniente à ̈ quello di una giacca a vento i due lembi sono normalmente chiudibili tramite una chiusura lampo. Se fossero provvisti di bottoni magnetici la chiusura non avrebbe di certo la stessa tenuta contro il vento e nemmeno la stessa funzionalità.

Sarebbe desiderabile disporre di un accoppiamento magnetico avente la praticità di una chiusura lampo, senza presentare né gli inconvenienti succitati, né tantomeno i problemi noti che affliggono le chiusure lampo, ovverosia la possibilità di inceppamento, l’usura, oltre alla oggettiva difficoltà di innestare tra loro i terminali, prima di poter far scorrere il cursore verso l’alto per la chiusura.

In alcuni tipi di costruzioni giocattolo si impiegano gli accoppiamenti magnetici, facilmente utilizzabili dai bambini, in cui mediante la combinazione di elementi sferici ed elementi sostanzialmente rettilinei, con proprietà ferromagnetiche, si possono creare oggetti di varia forma, proprio grazie all’attrazione reciproca degli elementi con proprietà ferromagnetiche ed una certa magnetizzazione permanente. Questo tipo noto di costruzioni magnetiche, tuttavia, oltre a comprendere elementi rettilinei e sfere di piccole dimensioni, che possono essere pericolosamente ingeriti dai bambini più piccoli, sono sostanzialmente indeformabili, limitando la libertà di creare; i bambini sono inoltre poco abituati ad utilizzarli e quindi possono risultare poco familiari nell’utilizzo.

Un altro tipo noto di costruzioni giocattolo comprende mattoncini sostanzialmente a forma di cubo aventi al loro interno una cavità chiusa in cui à ̈ contenuta una sfera di materiale magnetizzato, in un bagno di lubrificante, di modo che essendo la sfera libera di ruotare nel lubrificante, avvicinando due o più mattoncini, le varie sfere tenderanno a portarsi in una posizione di equilibrio delle forze di attrazione generate dal campo magnetico statico, portando i vari mattoncini all’accoppiamento reciproco. I mattoncini di questo tipo sono rigidi, tra loro accostabili ed impilabili, potendo restare accoppiati, grazie alle proprietà magnetiche di ciascuna sfera contenuta nel singolo mattonano, presentando tuttavia l’inconveniente di essere indeformabili e quindi accoppiabili reciprocamente solo faccia con faccia.

Sarebbe desiderabile disporre di un tipo di costruzione giocattolo ad accoppiamento magnetico che non lamentasse gli inconvenienti poc’anzi menzionati.

Scopo principale della presente invenzione, à ̈ quello di realizzare un dispositivo di accoppiamento magnetico che consenta di far combaciare e tenere aderenti e serrati due lembi in tessuto, pelle o affini, automaticamente, senza il minimo sforzo e con la massima rapidità.

Ulteriore scopo della presente invenzione, à ̈ quello di realizzare dispositivo di accoppiamento magnetico utilizzabile per la realizzazione di costruzioni giocattolo sicure, versatili e della massima semplicità di utilizzo.

Un altro scopo della presente invenzione, Ã ̈ quello di realizzare dispositivo di accoppiamento magnetico che sia di bassi costi di produzione.

In accordo con l’invenzione tale scopo à ̈ raggiunto con un dispositivo di accoppiamento magnetico che comprende una coppia di elementi, aventi involucro esterno, caratterizzato dal fatto che ciascun elemento comprende una cavità interna, sostanzialmente tubolare, di alloggiamento per mezzi magnetici, a sezione trasversale sostanzialmente circolare, aventi un polo Nord ed un polo Sud magnetici, e mezzi distanziatori magneticamente inerti, detti mezzi magnetici essendo atti a ruotare internamente a detta cavità rispetto a detto involucro, il dispositivo potrà assumere una posizione di disaccoppiamento, in cui i mezzi magnetici di un elemento ed i mezzi magnetici dell’ altro elemento sono posti ad una reciproca distanza in cui non interagiscono magneticamente, ed una posizione di accoppiamento completo nella quale i mezzi magnetici di un elemento, per effetto delle forze di attrazione generate dall’interazione magnetica, si portano sostanzialmente in contatto con i mezzi magnetici dell’altro un elemento.

Queste ed altre caratteristiche della presente invenzione saranno rese maggiormente evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di un suo esempio di realizzazione pratica illustrato a titolo non limitativo nei disegni allegati, in cui:

la Figura 1 mostra una vista laterale ed in sezione di un elemento componente un accoppiamento magnetico secondo la presente invenzione;

la Figura 2 mostra una vista laterale di due elementi componenti l’accoppiamento magnetico secondo la presente invenzione, posti ad una distanza tale da non interagire magneticamente ;

la Figura 3 mostra una vista laterale dei due elementi di Figura 2, tra loro in contatto in una posizione di accoppiamento;

la Figura 4 mostra una vista laterale dei due elementi di Figura 2, tra loro in contatto in una seconda posizione accoppiamento;

la Figura 5 mostra una vista laterale dei due elementi di Figura 2, tra loro in contatto in una terza posizione di accoppiamento;

la Figura 6 mostra una vista laterale di due elementi componenti l’accoppiamento magnetico di un secondo esempio di realizzazione della presente invenzione; e la Figura 7 mostra una vista laterale di una pluralità di accoppiamenti magnetici, secondo la presente invenzione, utilizzati come costruzioni giocattolo.

Con riferimento alle Figure sopra elencate, si noterà come un dispositivo di accoppiamento magnetico 1, secondo la presente invenzione, comprenda almeno una coppia di elementi 2, ciascuno di essi costituito da un involucro esterno 3, sostanzialmente tubolare, la cavità interna 4 del quale à ̈ destinata all’alloggiamento di sfere 5 in materiale dotato di magnetizzazione permanente, ad esempio ferro, e di sfere 6 costituite da materiale magneticamente inerte, ad esempio una resina termoplastica. Il diametro delle sfere 5 sarà, nella versione preferita, comparabile a quello delle sfere 6 ed inoltre potrà essere di poco inferiore alla dimensione trasversale della cavità interna 4 dell’involucro 3. Di preferenza l’involucro 3 sarà costituito di materiale plastico del tipo flessibile.

Come si noterà, nella cavità 4 interna all’involucro 3, si à ̈ interposta una sfera 6 non magnetica tra una sfera magnetica 5 ed un’altra dello stesso tipo.

All’interno della cavità 4, le sfere 5 e 6 sono annegate in un fluido lubrificante 8 racchiuso all’interno dell’involucro 3 che, per impedire la fuoriuscita del lubrificante 8, sarà a tenuta stagna.

In un secondo esempio di realizzazione (si veda la Fig. 6), le sfere 5 e 6 si potranno sostituire con dei cilindri 51 e 61, analogamente alle sfere, i cilindri 51 avranno proprietà magnetiche mentre i cilindri 61 non saranno influenzabili dal campo magnetico. La sezione trasversale dei cilindri 51 e 61 sarà circolare, mentre la sezione longitudinale sarà rettangolare: i cilindri 51 e 61 saranno posizionati longitudinalmente ed internamente all’involucro tubolare 3, di modo che ad un cilindro 51 magnetico, segua un cilindro 61 non magnetico e poi un cilindro 51 magnetico e così via. Anche in questa seconda ipotesi di realizzazione, si potrà prevedere che la cavità 4 all’interno dell’involucro 3 sia riempita di fluido lubrificante 8. Il campo magnetico statico N-S dei cilindri magnetici 51, sarà orientato trasversalmente ai cilindri 51 stessi.

Nella pratica, nel dispositivo di accoppiamento magnetico 1 , secondo la presente invenzione, quando un elemento 2 viene preso singolarmente le sue sfere 5 magnetiche sono disposte di modo che il campo magnetico statico che le caratterizza à ̈ orientato casualmente o, al più ciascuna sfera 5 influenzerà l’altra sfera 5 a lei più vicina. Essendo le sfere 5, in bagno nel lubrificante 8, esse sono libere di ruotare su loro stesse. Inoltre le sfere 6 tenendo distanziate le sfere 5 magnetiche adiacenti fanno sì che queste ultime si influenzino molto poco vicendevolmente. Avvicinando un elemento 2 ad un altro elemento 2, la prima sfera 5 magnetica di uno degli elementi 2 che si avvicinerà ad una sfera magnetica 5 dell’altro elemento 2, tenderà ad accoppiarsi con essa portando in contatto gli involucri esterni 3 dei due elementi 2 in corrispondenza del punto di attrazione delle due sfere 5 magnetiche. Le sfere 5 si accoppiano in quanto da una parte possono ruotare liberamente aU’ del lubrificante 8, e dall’altra sono messe in rotazione dalle forze generate dal campo elettromagnetico statico che provocano l’attrazione di un polo Nord (N) con un polo Sud (S). L’accoppiamento di una coppia di sfere magnetiche 5, ciascuna di un elemento 2 diverso, fa sì che vi sia l' avvicinamento di una ulteriore sfera 5, adiacente a quella che si à ̈ appena accoppiata, ad una sfera 5 dell’altro elemento 2, che sente la forza sua attrattiva: queste due sfere 5, ciascuna in un elemento 2 diverso, si avvicineranno vicendevolmente di modo che i due elementi 2 avranno un ulteriore secondo punto di contatto iniziando così ad essere tra loro paralleli. Il fenomeno continua, sfera 5 dopo sfera 5, fino a che i due elementi 2 sono sostanzialmente adiacenti, e longitudinalmente accoppiati.

Il processo di accoppiamento dei due elementi 2, una volta che inizia, prosegue spontaneamente fino a che entrambi gli elementi 2 non sono accoppiati completamente.

Di fatto se due elementi 2 sono distanziati l’uno dall’altro tanto da non risentire della reciproca attrazione magnetica delle loro sfere magnetiche 5, si ha una posizione disaccoppiata. Avvicinando dalla posizione disaccoppiata una coppia di elementi 2, si avrà ad un certo punto che una sfera 5 di un elemento 2 sentirà l’attrazione di un’altra sfera 5 dell’altro elemento 2: oltre a questa distanza limite, ha inizio l’accoppiamento automatico dei due elementi 2 fino a raggiungere l’accoppiamento completo in cui gli elementi 2 sono sostanzialmente adiacenti.

Nel caso al posto delle sfere 5 e 6 si utilizzino i cilindri 51 e 61, l’accoppiamento à ̈ del tutto analogo, con l’unica differenza che mentre le sfere possono ruotare liberamente in qualsiasi direzione, i cilindri 51, potranno ruotare solamente attorno ad un asse longitudinale all’elemento 2.

Si provi ora ad immaginare di sostituire una chiusura lampo, ad esempio quella che si utilizza per chiudere una giacca, con una coppia di elementi 2, posizionati allo stesso modo della chiusura lampo, ovvero un elemento 2 per ciascun bavero della giacca. L’utente avvicinando i due elementi 2 l’un l’altro, otterrà la chiusura automatica della giacca per effetto dell’accoppiamento completo dei due elementi 2; la giacca potrà essere aperta semplicemente esercitando una trazione ai due lembi della giacca finalizzata ad allontanare un elemento 2 dall’altro di modo che non possano più sentire l’uno l’attrazione magnetica dell’altro.

Una ulteriore applicazione del dispositivo di accoppiamento magnetico, secondo la presente invenzione, à ̈ l’utilizzo degli elementi 2 come “mattoncini†costituenti gli elementi di costruzioni giocattolo. In effetti, essendo gli elementi 2 piuttosto flessibili, si possono (Figg. 5 e 7) accoppiare tra loro in vario modo, sia a “T†che paralleli a proprio piacimento. Inoltre vi à ̈ la possibilità di piegare un elemento 2 a forma di “U†ed accoppiarlo successivamente con un elemento 2, volendo rettilineo, per costruire oggetti della forma voluta nella massima libertà.

L’accoppiamento à ̈ sempre agevole per il fatto che le sfere 5 magnetiche tendono sempre ad orientarsi in modo da attrarsi tra di loro, grazie al fatto che possono ruotare liberamente nel liquido lubrificante 8 e che vengono mantenute libere proprio dalle sfere non magnetiche 6.

In pratica i materiali impiegati nonché le dimensioni potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di accoppiamento magnetico (1) che comprende una coppia di elementi (2), aventi involucro esterno (3), caratterizzato dal fatto che ciascun elemento (2) comprende una cavità interna (4), sostanzialmente tubolare, di alloggiamento per mezzi magnetici (5, 51), a sezione trasversale sostanzialmente circolare, aventi un polo Nord (N) ed un polo Sud (S) magnetici, e mezzi distanziatori (6, 61) magneticamente inerti, detti mezzi magnetici (5, 51) essendo atti a ruotare internamente a detta cavità (4) rispetto a detto involucro (3), il dispositivo (1) potrà assumere una posizione di disaccoppiamento, in cui i mezzi magnetici (5, 51) di un elemento (2) ed i mezzi magnetici (5, 51) dell’altro elemento (2) sono posti ad una reciproca distanza in cui non interagiscono magneticamente, ed una posizione di accoppiamento completo nella quale i mezzi magnetici (5, 51) di un elemento (2), per effetto delle forze di attrazione generate dall’ interazione magnetica, si portano sostanzialmente in contatto con i mezzi magnetici (5, 51) dell’altro un elemento (2).
2. 2. Dispositivo di accoppiamento magnetico (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta cavità (4), interna all’involucro (3), comprende un fluido lubrificante (8).
3. 3. Dispositivo di accoppiamento magnetico (1) secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi magnetici (5) comprendono sfere magnetiche (5).
4. 4. Dispositivo di accoppiamento magnetico (1) secondo le rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi distanziatori (6) comprendono sfere distanziatrici (6).
5. 5. Dispositivo di accoppiamento magnetico (1) secondo le rivendicazioni da 1 a 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi magnetici (51) comprendono dei cilindri magnetici (51) presentanti magnetizzazione permanente con asse del campo magnetico N-S trasversale.
6. 6. Dispositivo di accoppiamento magnetico (1) secondo le rivendicazioni 1 e 5, caratterizzato dal fatto che detti mezzi distanziatori (61) comprendono dei cilindri distanziatori (61).
7. 7. Dispositivo di accoppiamento magnetico (1) secondo le rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che il diametro di dette sfere magnetiche (5) e dette sfere distanziatrici (6) à ̈ sostanzialmente comparabile ed inferiore alla dimensione trasversale della cavità (4) interna all’involucro (3).
8. 8. Dispositivo di accoppiamento magnetico (1) secondo le rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che il diametro trasversale di detti cilindri magnetici (51) e di detti cilindri distanziatori (61) à ̈ sostanzialmente comparabile ed inferiore alla dimensione trasversale della cavità (4) interna all’involucro (3).
9. 9. Dispositivo di accoppiamento magnetico (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l’elemento (2) à ̈ incorporato in ciascuno dei lembi di una coppia di lembi di indumenti o affini, ed à ̈ atto a mantenere i lembi reciprocamente liberi quando il dispositivo (1) à ̈ in posizione di disaccoppiamento, ed a mantenere i lembi perfettamente combacianti quando il dispositivo (1) à ̈ in posizione di accoppiamento completo.
10. 10. Dispositivo di accoppiamento magnetico (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-8, caratterizzato dal fatto di essere idoneo alla realizzazione di costruzioni giocatolo comprendenti una pluralità di elementi (2) variamente e reversibilmente accoppiabili.
11. 11. Elemento (2) d’accoppiamento magnetico, caratterizzato dal fatto di comprendere un involucro esterno (3) sostanzialmente tubolare, presentante una cavità interna (4) contenente almeno una coppia di mezzi magnetici (5, 51), distanziati da almeno un mezzo distanziatore (6, 61) magneticamente inerte interposto ai mezzi magnetici (5, 51) di detta coppia, detti mezzi magnetici (5, 51) essendo atti a ruotare internamente a detta cavità (4) rispetto a detto involucro (3).