ITMI20130044A1 - Cerniera - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione avente per titolo:  

“Cerniera† 

Campo dell’invenzione 

La  presente  invenzione  si  riferisce  al  campo  delle  cerniere,  e  in  particolare  ad  una  cerniera per  lo  sportello di copertura di un vano, ad esempio  il vano di carico di un  elettrodomestico,  del  tipo  comprendente  mezzi  motori  di  ausilio  alla  apertura  e/o  chiusura dello sportello, costituiti ad esempio da un azionamento a motore elettrico.  Tecnica nota 

Sono  note  nella  tecnica  delle  cerniere  che  includono  un  azionamento  a  motore,  tipicamente elettrico, che svolge le funzioni di apertura/chiusura dello sportello.  Ad  esempio,  GB2350863  insegna  a  realizzare,  tra  l’altro,  un  forno  dotato  di  un  azionamento  a  motore  elettrico  per  aprire  e  chiudere  gli  sportelli  della  cavità  di  cottura. Tale forno prevede un comando manuale per l’utente che, una volta azionato,  mette  in  funzione  un  motore  elettrico  per  aprire  o  chiudere  i  suddetti  sportelli.  Il  motore elettrico, agente direttamente quale cerniera dello sportello, Ã ̈ dimensionato  per esercitare una  forza sufficiente ad aprire e chiudere completamente gli sportelli,  anche quelli ad asse di incernieramento orizzontale.  Nella tecnica nota tali azionamenti a motore, costituiti ad esempio da motori elettrici  accoppiati ad un motoriduttore o ad altra catena cinematica che  li collega ai supporti  fisso  e  mobile  di  una  cerniera,  sono  dunque  dimensionati  per  movimentare  completamente  in modo autonomo  lo sportello, e sono quindi azionamenti a motore 

 

di  notevoli  costo  e  dimensioni,  che  presentano  altresì  un  notevole  assorbimento  di  potenza.  

Inoltre, queste soluzioni note alla tecnica non possono essere associate a cerniere già  esistenti,  dato  che  il  motore  elettrico  si  sostituisce  sostanzialmente  alla  cerniera  tradizionale. 

Infine,  una  simile  soluzione  rende  problematica  l’apertura  dello  sportello  in  caso  di  malfunzionamenti  del motore  o  di mancanza di  corrente,  dato  che  l’assenza  di una  cerniera tradizionale non consente una apertura e chiusura facilitata dello sportello, ad  esempio  fornita  dalla  presenza  di  una  molla  o  di  altri  noti  mezzi  per  imporre  una  predefinita  legge  di  moto  allo  sportello  stesso,  solitamente  presenti  nelle  cerniere  tradizionali. 

Scopo della presente  invenzione Ã ̈ dunque quello di fornire una cerniera che risolva  i  problemi della tecnica nota sopra menzionati. 

Altro scopo della presente invenzione Ã ̈ quello di realizzare una cerniera per sportelli di  copertura almeno parziale di un vano, preferibilmente di un elettrodomestico, dotata  di mezzi di movimentazione semplici, economici e di ridotte dimensioni.  

Un  altro  scopo  della  presente  invenzione  à ̈  quello  di  realizzare  una  cerniera  per  sportelli  di  copertura  almeno  parziale  di  un  vano,  preferibilmente  di  un  elettrodomestico,  dotata  di mezzi motori  che  possono  essere  accoppiati  facilmente  alla struttura di cerniere già esistenti. 

Ulteriore scopo della presente invenzione Ã ̈ quello di provvedere una cerniera del tipo  dotato  di  mezzi  motori  che  possa  funzionare  anche  in  maniera  completamente  manuale. 

Riassunto dell’invenzione 

Questi ed altri scopi sono  raggiunti dalla presente  invenzione mediante una cerniera 

 

ed un metodo di  relativo utilizzo secondo  le allegate  rivendicazioni  indipendenti e  le  relative rivendicazioni indipendenti. 

In  particolare,  la  presente  invenzione  concerne  una  cerniera  per  lo  sportello  di  copertura  almeno  parziale  di  un  vano,  del  tipo  comprendente un  supporto  fisso  accoppiato al telaio del vano, ed un supporto mobile accoppiato allo sportello, in cui i  supporti mobile e  fisso  sono mutuamente vincolati almeno  in  rotazione.  La  cerniera  secondo  la  presente  invenzione  comprende  altresì  dei  mezzi  per  imporre  una  predefinita  legge  di  moto  al  supporto  mobile  rispetto  al  supporto  fisso  durante  l’apertura  e/o  la  chiusura  dello  sportello,  ad  esempio  costituiti  da  mezzi  elastici  interposti funzionalmente tra il supporto fisso ed il supporto mobile, nonché dei mezzi  motori, di tipo regolato, di ausilio alla apertura e/o chiusura dello sportello. Tali mezzi  motori  regolati  esercitano  una  forza  di  spinta  e/o  di  trazione  sul  supporto  mobile  rispetto al supporto fisso. 

L’utilizzo  di  tali  mezzi  motori  regolati,  ad  esempio  costituiti  da  un  attuatore  ad  azionamento elettrico o elettromagnetico opportunamente regolato da un controllore  programmabile,  accoppiato  ad  una  cerniera  dotata  di  mezzi  per  imporre  una  predefinita  legge  di  moto,  permette  di  ottenere  una  cerniera  che  può  essere  facilmente  utilizzata  anche  nel  caso  di  assenza  di  energia  elettrica,  o  comunque  di  malfunzionamento dei mezzi motori. 

La presenza dei suddetti mezzi per  imporre una predefinita  legge di moto può altresì  consentire l’impiego di mezzi motori non eccessivamente ingombranti e con un minor  assorbimento di energia per il loro funzionamento. 

Si osservi che, pur se si sono sopra descritti dei mezzi elastici quali mezzi per  imporre  una  predefinita  legge  di  moto,  anche  altri  mezzi  noti  qui  non  menzionati  possono  essere previsti nella cerniera oggetto di questa privativa, quali ad esempio un braccio 

 

sagomato  a  camma,  articolato  al  supporto mobile,  e  vincolato  alla  suddetta  asta  di  guida  del  moto,  e  costretto  ad  impegnarsi  con  un  rullo  inseguitore  vincolato  sul  supporto fisso della cerniera, come ad esempio insegnato dal brevetto US 5,937,481 A,  senza con ciò uscire dall’ambito di tutela qui richiesto. 

In  ogni  caso,  specialmente  qualora  tali  mezzi  per  imporre  una  predefinita  legge  di  moto comprendano dei mezzi elastici di contrasto e/o agevolazione dell’apertura e/o  chiusura dello sportello,  i mezzi motori della cerniera secondo  la presente  invenzione  possono  essere  dimensionati,  o  regolati,  in modo  tale  che  la  forza  di  spinta  e/o  di  trazione da loro esercitata sia inferiore alla forza necessaria per aprire e/o chiudere lo  sportello. 

Dunque, soprattutto nel caso di cerniere ad asse orizzontale,  i suddetti mezzi motori  sono conformati per esercitare una forza che Ã ̈ in grado di aiutare la cerniera stessa, e  in particolare  i suddetti mezzi per  imporre una predefinita  legge di moto, durante  le  operazioni  di  apertura  e/o  chiusura  dello  sportello,  pur  senza  essere  sufficienti  a  consentire autonomamente tale apertura e/o chiusura.  

Secondo  un  aspetto  preferito  della  presente  invenzione,  la  cerniera  comprende  ulteriormente  almeno  un’asta  di  guida  del  moto  che  à ̈  articolata,  direttamente  o  indirettamente, al supporto mobile della stessa cerniera e che Ã ̈ accoppiata  in modo  almeno  scorrevole  al  suddetto  supporto  fisso,  o  viceversa.  In  questo  caso,  vantaggiosamente, i mezzi motori esercitano una forza assiale di spinta e/o di trazione  su tale asta di guida del moto.  

In  questo  caso  i  mezzi  motori,  ad  esempio  costituiti  in  questo  caso  da  un  motore  elettrico accoppiato ad un cinematismo di trasformazione del moto circolare  in moto  rettilineo, agiscono sull’asta di guida del moto della cerniera, che Ã ̈ un componente già  presente  in molte cerniere  in commercio, e possono essere  facilmente accoppiati ad 

 

una cerniera già esistente.  

Inoltre,  l’esercizio  di  una  forza  assiale  da  parte  dei mezzi motori,  ovverosia  diretta  lungo  l’asse  dell’asta  di  guida  del moto,  impedisce  indebite  sollecitazioni  sull’intera  cerniera. 

Secondo  un  aspetto  particolare  della  presente  invenzione,  inoltre,  la  cerniera  può  comprendere  un  comando  manuale  azionabile  da  un  utente  per  l’azionamento  dei  suddetti  mezzi  motori,  preferibilmente  tramite  un  controllore  automatico  programmabile per la regolazione di questi ultimi.  Secondo un altro aspetto della presente  invenzione,  la cerniera può essere dotata di  mezzi di disaccoppiamento a frizione dell’asta di guida dai detti mezzi di ausilio.  Ulteriormente,  la presente  invenzione concerne un metodo per  la apertura/chiusura  almeno parziale di un vano mediante uno sportello tramite una cerniera del tipo sopra  descritto, comprendente le fasi di  

a) rilevare,  automaticamente  o  mediante  comando  manuale,  almeno  un  transitorio  iniziale di apertura o di chiusura dello sportello azionato da un  utente; 

b) azionare  i mezzi motori di ausilio alla apertura e/o chiusura dello sportello  per esercitare una forza di spinta e/o trazione sul supporto mobile rispetto  al supporto fisso della cerniera e in questo modo favorire, almeno in modo  parziale, l’apertura e/o la chiusura dello sportello. 

Secondo  un  aspetto  preferito  del  metodo  secondo  la  presente  invenzione,  i  mezzi  motori di  ausilio  alla  apertura e/o  chiusura dello  sportello esercitano  sullo  sportello  una forza inferiore a quella necessaria ad aprire e/o chiudere lo sportello stesso, dato  che  la  presenza  dei  mezzi  per  imporre  una  predefinita  legge  di  moto,  ad  esempio  costituiti da mezzi elastici (molla), già facilitano l’apertura e/o chiusura dello sportello. 

 

In altre parole, secondo tale aspetto del metodo qui rivendicato,  i mezzi motori, una  volta  rilevato  il  transitorio  iniziale  dell’apertura  o  chiusura  dello  sportello,  agiscono  sostituendosi  all’utente  e  dunque  esercitando  una  forza  paragonabile  a  quella  che  l’utente avrebbe esercitato nel caso in cui i mezzi motori non fossero stati presenti.   Secondo  un  altro  aspetto  del  metodo  della  presente  invenzione,  la  citata  fase  di  azionare  i  mezzi  motori  di  ausilio  alla  apertura  e/o  chiusura  dello  sportello  può  comprendere, durante  l’apertura dello sportello,  l’esercizio di una  forza di spinta del  supporto mobile rispetto al supporto fisso durante  il transitorio  iniziale e di una forza  di trazione del supporto mobile rispetto al supporto  fisso durante  il transitorio  finale  e/o, durante la chiusura dello sportello, l’esercizio di una forza di trazione del supporto  mobile rispetto al supporto fisso durante  il transitorio  iniziale e di una forza di spinta  del supporto mobile  rispetto al supporto  fisso durante  il  transitorio  finale durante  la  chiusura dello sportello, o viceversa. 

Breve descrizione delle figure 

Con  riferimento  alle  figure,  viene  ora  introdotta  una  forma  di  realizzazione  esemplificativa e non limitativa della presente invenzione, in cui: 

†  la  Figura  1  à ̈  una  vista  laterale  in  spaccato  di  una  cerniera  secondo  una  forma  di  realizzazione della presente invenzione;  † la Figura 2 Ã ̈ una vista in pianta e in spaccato della cerniera di Figura 1; 

†  la Figura 3 Ã ̈ una vista prospettica della cerniera di Figura 1,  in cui  il motore Ã ̈ stato  omesso. 

Descrizione  dettagliata  di  una  forma  di  realizzazione  preferita  della  presente  invenzione  Nella forma di realizzazione della presente invenzione qui mostrata, una cerniera 1 per  lo  sportello di copertura almeno parziale di un vano comprende un  supporto  fisso 2 

 

accoppiato  al  telaio  del  vano,  ed  un  supporto mobile  3  accoppiato  allo  sportello.  I  supporti mobile 3 e fisso 2 sono mutuamente vincolati in rotazione tramite il perno 12.   La cerniera 1 per sportelli qui descritta, come peraltro noto alla tecnica, Ã ̈ altresì dotata  di mezzi 6 per  imporre una predefinita  legge di moto al supporto mobile 3 rispetto al  supporto fisso 2. Tali mezzi, solitamente di tipo meccanico, consentono di contrastare  o  agevolare  la  chiusura  e/o  l’apertura  dello  sportello,  e  ad  esempio  possono  comprendere dei mezzi elastici, mezzi per smorzare il movimento, o mezzi a camme di  guida.  

Più  in particolare,  l’impiego di tali mezzi per  imporre una predefinita legge di moto al  supporto  mobile  3  rispetto  al  supporto  fisso  2,  comprendenti,  nella  cerniera  1  qui  illustrata,  la molla elicoidale 6, hanno  la funzione di  impedire, soprattutto nel caso  in  cui la cerniera 1 sia montata in modo tale da avere asse di rotazione orizzontale, che lo  sportello  raggiunga  velocità  di  apertura  eccessive  e/o  di  agevolare  la  chiusura  dello  stesso sportello.   Nella cerniera 1 qui illustrata tali mezzi per imporre una predefinita legge di moto sono  costituiti da una molla elicoidale 6,  funzionalmente  interposta  tra  i suddetti supporti  fisso  2  e mobile  3  della  cerniera  1,  anche  se  altri mezzi  possono  essere  previsti,  in  aggiunta  o  in  sostituzione  ai  detti mezzi  elastici,  quali  ad  esempio  uno  smorzatore  fluidodinamico. Altri mezzi noti per imporre una predefinita legge di moto al supporto  mobile 3 qui non menzionati possono essere previsti anche nella cerniera oggetto di  questa privativa, quali ad esempio quelli a  camma e  rullo  inseguitore descritti  in US  5,937,481 A, o quelli descritti in US 3,123,064. 

Tali mezzi  a  camma  e  rullo  inseguitore,  solitamente  in  aggiunta  ai mezzi  elastici,  o  molla  6,  sopra menzionati,  hanno  in  particolare  lo  scopo  di  evitare  che  lo  sportello  raggiunga  eccessive  velocità  durante  le  fasi  terminali  di  apertura  e  chiusura  dello 

 

stesso,  oltre  che  di  rendere maggiormente  stabile  la  posizione  finale  di  apertura  o  chiusura dello sportello.   La molla 6, come noto, impedisce movimentazioni troppo brusche dello sportello, ed in  particolare, nel caso di sportelli che  ruotano attorno ad un asse orizzontale,  frena  la  caduta dello  sportello  a  causa della  gravità durante  la  fase di  apertura dello  stesso,  mentre  nella  fase  di  chiusura  aiuta  l’utente  a  contrastare  il  peso  dello  sportello.  La  molla 6, infatti, ad esempio comprimendosi durante l’apertura dello sportello, durante  la chiusura di quest’ultimo si dilaterà per tornare nella sua configurazione di partenza,  esercitando una forza sullo sportello in ausilio a quella impiegata per la chiusura dello  stesso sportello.   

Secondo  un  aspetto  preferito  della  presente  invenzione,  la  molla  elicoidale  6  à ̈  interposta  funzionalmente  tra  i  supporti 2 e 3 della  cerniera 1 grazie ad una asta di  guida del moto 4 (d’ora in poi definita anche asta 4) che Ã ̈ articolata al supporto mobile  3, e che Ã ̈ accoppiata, ovverosia vincolata, in modo scorrevole al supporto fisso 2.   Più  in dettaglio,  il supporto  fisso 2 comprende un telaio entro  il quale Ã ̈ alloggiata  la  molla 6 ed Ã ̈ fissato un elemento di sostegno 8a, che presenta una cavità 8a  in cui si  impegna  in  modo  scorrevole  l’asta  4.  Quest’ultima,  generalmente  avente  asse  sostanzialmente rettilineo, Ã ̈ dunque vincolata  in modo scorrevole al supporto fisso 2  grazie al suo impegno in scorrimento entro la cavità 8a, scorrimento agevolato da dei  cuscinetti 8b che facilitano  il moto relativo tra elemento di sostegno 8 e asta 4, ed Ã ̈  disposta internamente alle spire della molla elicoidale 6. 

Si  osservi  che  l’elemento  di  sostegno  8  funge  da  riscontro  per  una  estremità  della  molla elicoidale 6. 

L’asta  4,  come  già  accennato,  à ̈  altresì  vincolata  mediante  un  sistema  biella  –  manovella al supporto mobile 3. In particolare l’asta 4 Ã ̈ dotata di un perno 9, a cui Ã ̈ 

 

incernierata una prima estremità di una biella 10. La seconda estremità della biella 10  à ̈  incernierata ad un perno 11 solidale al supporto mobile 3,  in posizione distante dal  perno 12 della cerniera 1.   In questo modo, il braccio esistente tra punto di incernieramento 12 dei supporti fisso  2 e mobile 3 della cerniera 1 ed  il perno 11 della biella 10 costituisce funzionalmente  una  manovella  per  la  suddetta  biella  10  e  quindi  la  biella  10,  assieme  al  supporto  mobile, costituisce sostanzialmente un sistema a biella e manovella.  Si noti che, pur  se  si Ã ̈ qui descritta una articolazione dell’asta 4 al  supporto mobile  tramite una biella 10, altre modalità di articolazione possono essere previste.  All’estremità opposta di quella interessata dalla biella 10, l’asta 4 Ã ̈ fissata solidalmente  ad  un  cursore  7  che  funge  da  supporto  mobile  per  l’estremità  della  molla  6  non  appoggiata all’elemento di sostegno 8. 

Quindi,  nella  forma  di  realizzazione  dell’invenzione  qui  mostrata,  la  molla  6,  come  detto  ad  esempio  del  tipo  elicoidale  a  compressione,  à ̈  resa  solidale  alle  proprie  estremità  rispettivamente  al  cursore  7,  scorrevole  solidalmente  all’asta  4,  e  all’elemento di sostegno 8, solidale al telaio del supporto fisso 2.   Si osservi che può essere altresì prevista la possibilità di un numero maggiore di aste di  guida, così come Ã ̈ possibile vincolare in modo inverso l’asta 4 ai supporti 2, 3, ovvero  in  modo  articolato  rispetto  al  supporto  fisso  2  ed  in  modo  scorrevole  rispetto  al  supporto mobile 3 e quindi disporre la molla 6 entro il supporto mobile 3.  

Nella  realizzazione  qui mostrata,  la  rotazione  relativa  tra  il  supporto mobile  3  ed  il  supporto  fisso  2  attorno  al  punto  di  incernieramento  12  provoca,  a  causa  del  cinematismo biella â€“ manovella sopra descritto,  la movimentazione assiale dell’asta 4  rispetto al supporto  fisso 2, con relativo trascinamento del cursore 7, e quindi con  la  compressione  o  dilatazione  della  molla  6,  a  seconda  del  verso  di  rotazione  del 

 

supporto mobile 3. 

Si osservi che  il perno 9 Ã ̈ guidato nella propria corsa entro un’asola 13,  ricavata sul  telaio  esterno  del  supporto  fisso  2,  che  permette  la  sola  movimentazione  assiale  dell’asta  4,  e  definisce  dei  punti  di  fine  corsa  per  l’asta  4  stessa,  corrispondenti  all’impegno occorrente tra il perno 9 e le estremità 13a e 13b dell’asola 13. 

La  cerniera  1  qui  illustrata,  secondo  la  presente  invenzione,  comprende  altresì  dei  mezzi motori 5, di  tipo  regolato, di ausilio all’apertura e/o chiusura dello  sportello,  i  quali  esercitano  una  forza  assiale  di  spinta  e/o  di  trazione  sul  supporto  mobile  3  rispetto al supporto fisso 2 della cerniera 1, tramite preferibilmente una azione diretta  sull’asta 4, in modo da condizionare il movimento della stessa cerniera 1, come meglio  spiegato in seguito. 

Tali  mezzi  motori  sono  preferibilmente  del  tipo  comprendente  attuatori  ad  azionamento elettrico e/o elettromagnetico e  in particolare possono preferibilmente  comprendere un motore elettrico. 

Nella  forma di realizzazione qui mostrata essi sono schematizzati mediante uno stelo  5c,  solidale  o  comunque  vincolato  all’asta  4  in modo  da  spingerla  e/o  sottoporla  a  trazione assiale, posto all’estremità di un attuatore 5a movimentato da una motrice  5b.  

Più  in  particolare,  lo  stelo  5c,  azionato  dalla motrice  5b,  à ̈  solidale  o  comunque  in  grado  di  trasmettere  una  spinta  sull’asta  4  che  à ̈  assiale,  ossia  lungo  l’asse  di  quest’ultima, così da impedire indebite flessioni della stessa asta 4.  Preferibilmente, la forza assiale di spinta o di trazione esercitata dai mezzi motori 5 di  ausilio all’apertura o chiusura dello sportello Ã ̈ inferiore alla forza necessaria ad aprire  o chiudere autonomamente  lo sportello stesso.  In altre parole,  i mezzi motori 5 sono  dimensionati, o  il  loro funzionamento Ã ̈ regolato da un apposito controllore,  in modo 

 

tale che la forza esercitata â€“ in particolare sull’asta 4, secondo la forma di realizzazione  qui mostrata â€“ sia inferiore alla forza necessaria ad aprire e/o chiudere completamente  lo sportello. 

Per  facilità di esposizione,  i mezzi di ausilio 5 verranno d’ora  in poi  identificati come  motore 5, senza per questo voler perdere di generalità. Si vuole infatti intendere che la  presente  invenzione  contempla  l’utilizzo  di  qualsiasi  mezzo  motore  in  grado  di  esercitare una forza di spinta e/o di trazione sul supporto mobile 3 rispetto al supporto  fisso 2 della cerniera.  

Differenti mezzi ad azionamento elettrico e/o elettromagnetico di ausilio all’apertura  e/o  chiusura  dello  sportello,  infatti,  possono  essere  impiegati  quale motore  5  nella  cerniera 1, come ad esempio i cosiddetti motori a trascinamento magnetico, in cui un  attuatore  lineare Ã ̈ movimentato  in funzione della variazione del campo magnetico di  uno statore circondante l’attuatore stesso. 

Il  motore  5  della  cerniera  1  può  essere  regolato  da  un  controllore  automatico  programmabile,  e  il  suo  funzionamento  può  essere  determinato  da  un  comando  manuale,  ad  esempio  sotto  forma  di  interruttore  a  pulsante  disposto  sul  telaio  del  vano o sull’impugnatura dello sportello o altrove, e azionabile dall’utente, o da sensori  di posizione o di movimentazione dello sportello stesso, della cerniera 1 o del motore  5,  in grado di attivare  lo stesso motore 5 durante  il transitorio  iniziale e/o finale della  apertura e/o della chiusura dello sportello.   

Ad  esempio,  à ̈  possibile  prevedere  dei  sensori  di  posizione  che  siano  in  grado  di  rilevare  la  posizione  angolare  dello  sportello.  I  dati  di  tali  sensori  possono  essere  elaborati da un’unità di controllo in grado di comandare le operazioni del motore 5 o di  un equivalente mezzo, ovvero i relativi accensione e spegnimento. 

Ulteriormente, essendo i mezzi di ausilio, come il motore 5 mostrato, ad azionamento 

 

elettromagnetico, Ã ̈ possibile dotare gli stessi di un trasduttore  in grado di rilevare  le  variazioni  del  campo  magnetico  all’interno  dei  mezzi,  in  modo  da  determinare  la  posizione assiale dell’attuatore 5a o di un equivalente attuatore. 

In alternativa, Ã ̈ possibile  rilevare  il grado di assorbimento della motrice 5b, o di un  equivalente  strumento,  e  determinare  l’accensione/spegnimento  della  stessa  in  funzione dei dati rilevati. 

È  preferibile  che  il  motore  5  compia  al  massimo  il  20  –  30  %  del  lavoro,  e  preferibilmente  un  valore  prossimo  al  10%  del  lavoro,  durante  la  prima  fase  di  apertura dello sportello, ovvero in corrispondenza del proprio funzionamento, e che il  restante 70 â€“ 90 % del lavoro sia compiuto dalla molla. 

In  tal caso  il motore 5 può possedere una potenza molto  inferiore rispetto ai motori  della  tecnica  nota,  che  sono  in  grado  di  aprire  autonomamente  il  vano,  ovvero  di  compiere il 100 % del lavoro sullo sportello.  

Grazie  a  ciò  le  dimensioni  ed  i  costi  del  motore  5  della  presente  invenzione  sono  notevolmente  ridotti  rispetto  allo  stato  dell’arte,  pur  permettendo  all’utente  di  esercitare una forza minore durante l’atto di movimentazione dello sportello. 

Si  noti  che  l’azionamento  e  lo  spegnimento  del  motore  5  possono  anche  essere  ottenuti  grazie  ad  interruttori  azionati  quando  il  motore  5  raggiunge  determinate  posizioni di fine corsa.  

È  inoltre possibile prevedere degli strumenti di disaccoppiamento dei mezzi di ausilio  dall’asta  di  guida  4,  in  modo  da  rendere  completamente  manuali  le  operazioni  di  movimentazione dello  sportello. Tali mezzi  sono noti nella  tecnica e possono essere  meccanici  e/o  elettrici,  ad  esempio  una  frizione  e/o  degli  interruttori.  Tali mezzi  di  disaccoppiamento possono essere attivati in caso di malfunzionamento dei mezzi 5 di  ausilio alla apertura e/o chiusura dello sportello o in caso di mancanza di elettricità.  

 

In tali casi, grazie ai mezzi di disaccoppiamento, Ã ̈ possibile aprire  il vano  in completa  modalità manuale. 

La  cerniera  1  sopra  descritta  consente  l’esecuzione  del  metodo  per  la  apertura/chiusura almeno parziale di un vano mediante uno sportello qui rivendicato  che comprende le fasi di:  

a. rilevare,  automaticamente  o  mediante  comando  manuale,  almeno  un  transitorio  iniziale  di  apertura  o  di  chiusura  dello  sportello  azionato  da  un  utente; 

b. azionare i mezzi motori 5 di ausilio alla apertura e/o chiusura dello sportello per  favorire  almeno  parzialmente  l’apertura  e/o  la  chiusura  almeno  parziale  del  vano da parte dello  sportello  grazie  all’esercizio di una  forza di  spinta e/o di  trazione sul supporto mobile 3 rispetto al supporto fisso 2 della cerniera 1.  Preferibilmente,  nella  fase  di  azionare  i  suddetti  mezzi  5  di  ausilio  all’apertura  e/o  chiusura  dello  sportello,  questi  ultimi  sono  indotti  ad  esercitare  sullo  sportello  una  forza inferiore a quella necessaria ad aprire e/o chiudere lo sportello stesso.   Infatti,  la presenza dei mezzi per  imporre una predefinita  legge di moto, ad esempio  costituiti dalla molla  elicoidale  6  sopra descritta,  rende necessario  l’esercizio di una  forza limitata sullo sportello per aprire o chiudere il vano. 

Ciò  implica,  come  già  detto,  che  i mezzi  5  di  ausilio  all’apertura  e/o  chiusura  dello  sportello, ossia  il motore  5, possano  essere  costituiti da un motore elettrico di non  eccessiva  potenza,  e  dunque  di  piccole  dimensioni  e  basso  consumo,  in  grado  semplicemente di contribuire all’apertura o chiusura dello sportello, senza però poter  compiere  tale  operazione  in  assenza  della  forza  (o  della  reazione)  esercitata  dai  suddetti mezzi 6 per imporre una predefinita legge di moto.  Secondo un aspetto di tale metodo,  la succitata fase di rilevare almeno un transitorio 

 

iniziale prevede l’azionamento di un comando manuale, collegato ad un controllore di  azionamento del motore 5, da parte di un utente. 

Inoltre,  secondo  un  ulteriore  aspetto,  la  fase  di  azionare  i  mezzi  5  di  ausilio  alla  apertura  e/o  chiusura  dello  sportello  può  essere  limitata  ad  un  transitorio  iniziale  dell’apertura o della  chiusura, ma di preferenza  il motore 5 viene azionato,  come  si  vedrà, sia durante il transitorio iniziale, sia durante il transitorio finale dei movimenti di  apertura e chiusura dello sportello. 

Così,  il  funzionamento  della  cerniera  1  sopra  descritta,  secondo  il  metodo  della  presente  invenzione, prevede che  , nelle  fasi  iniziali di apertura del vano  (transitorio  iniziale),  l’utente  agisca  manualmente  su  un  comando,  ad  esempio  un  pulsante,  collegato ad un  controllore programmabile di  regolazione del motore 5  che dunque  viene posto in azione. 

Il  motore  5  à ̈  indotto  dal  controllore  ad  esercitare,  tramite  lo  stelo  8c,  una  spinta  sull’asta 4 che si trasmette sulla biella 10 e da questa, tramite il perno 11, al supporto  mobile 3, il quale inizia a ruotare attorno al perno 12, rispetto al supporto fisso 2.  La  spinta  esercitata  dal  motore  5  à ̈  non  solo  sufficiente  a  vincere  l’inerzia  dello  sportello e quindi a consentire l’inizio della rotazione del supporto mobile 3, ma altresì  a  vincere  o  contrastare  la  forza  esercitata  dalla  molla  6,  la  quale,  in  virtù  del  suo  vincolo al cursore 7 e all’elemento di sostegno 8, viene compressa dalla sua posizione  di partenza dalla stessa traslazione dell’asta 4.     In particolare, con riferimento alle  figure 1 e 2,  il supporto mobile 3 viene ruotato  in  senso orario attorno al punto di  incernieramento 12. L’asta 4, per  l’azione della biella  10 sul perno 9, viene quindi trascinata assialmente verso destra. L’elemento scorrevole  7 Ã ̈ solidale al movimento dell’asta 4, e comprime la molla 6.    Nel caso di sportello con cerniera 1 avente asse orizzontale inferiore, come ad esempio 

 

quello del vano di un forno, per l’apertura dello sportello il controllore programmabile  del  motore  5  può  azionare  quest’ultimo  in  modo  da  spingere  l’asta  4  almeno  nel  transitorio  iniziale,  fino a quando  lo sportello, grazie al suo peso e all’inerzia  iniziale,  può essere in grado di completare autonomamente la rotazione.  In alternativa, sempre nel caso di sportello con asse di rotazione orizzontale inferiore,  per  l’apertura dello sportello  il controllore programmabile può  indurre  il motore 5 ad  esercitare una spinta assiale sull’asta 4 solo nel transitorio  iniziale, ad esempio fino a  quando lo sportello, e dunque il supporto fisso 3, superi una inclinazione iniziale di 45°,  interrompendo  a  quel  punto  il  funzionamento  del  motore,  per  poi  comandare  il  motore 5 ad esercitare una  inversa  forza di  trazione  sulla medesima asta 4, almeno  durante il transitorio finale, così da frenare la caduta in rotazione dello stesso sportello  ed evitare eventuali urti dello sportello quando raggiunge il proprio fine corsa.  In questo  caso,  la  cerniera 1 può prevedere dei  sensori per  rilevare, direttamente o  indirettamente,  la posizione  e/o  il moto del  supporto mobile  3  rispetto  al  supporto  fisso 2, funzionalmente collegati al succitato controllore programmabile del motore 5.  Si noti  che,  in ogni  caso,  la presenza della molla 6, o di altri mezzi per  imporre una  predefinita legge di moto al supporto mobile 3 rispetto al supporto fisso 2, in grado di  esercitare a  loro volta delle  forze o reazioni che contrastano  la rotazione di apertura  dello sportello, fa sì che  la forza che  il motore 5 deve esercitare sia  inferiore a quella  necessaria ad aprire autonomamente lo sportello.   Si noti altresì che l’azionamento dell’asta di guida 4 da parte del motore 5, per indurre  la cerniera a  ruotare  in  rotazione, Ã ̈ particolarmente vantaggioso, sia per  il  fatto che  grazie  a  questa  soluzione  il  motore  5  si  può  applicare  facilmente  a  cerniere  già  esistenti, sia perché la spinta assiale del motore si trasmette all’asta, rettilinea, 4 senza  teoricamente generare sforzi di flessione.   

 

Analogamente, secondo il metodo qui descritto, nel caso in cui lo sportello sia aperto e  l’utente desideri chiuderlo,  l’azionamento, controllato automaticamente e tramite ad  esempio  un  comando manuale  azionato  dall’utente,  del motore  5  all’atto  dell’inizio  della  rotazione  di  chiusura  dello  stesso  sportello  da  parte  dell’utente,  fornisce  una  forza ausiliaria di chiusura dello sportello, almeno nel transitorio iniziale. 

In  questo  caso,  la molla  6,  compressa  durante  l’apertura  dello  sportello,  una  volta  superato il transitorio iniziale della operazione di chiusura grazie all’azione di trazione  esercitata dal motore 5 sull’asta 4, e  tramite  la biella 10 sul supporto mobile 3 della  cerniera 1, esercita una forza di dilatazione agente anch’essa in trazione sull’asta 4, che  agevolala chiusura automatica dello sportello. 

Così il motore 5 può essere vantaggiosamente azionato durante il transitorio iniziale, e  anche oltre, della operazione di chiusura dello sportello in modo tale da esercitare una  trazione  su  quest’ultimo  e  permettere  alla  molla  6  di  dilatarsi  tornando  nella  sua  configurazione iniziale. 

Tale azione di distensione (dilatazione) della molla 6 può sviluppare generalmente una  forza  in  grado,  assieme  all’azione  di  trazione  del  motore  5,  che  à ̈  sufficiente  a  consentire la chiusura dello sportello in modo autonomo.  

Nel caso di cerniera 1 di uno sportello ad asse orizzontale inferiore, in corrispondenza  del  transitorio  finale,  allo  scopo di  evitare urti ed  addolcire quindi  la  chiusura dello  sportello, il motore 5 può essere altresì azionato, comandato dal suddetto controllore  programmabile sulla base di dati provenienti ad esempio da sensori di posizione e/o di  moto del supporto mobile 3 della cerniera 1, in modo tale da esercitare una azione di  spinta sull’asta 4 e così contrastare l’azione di trazione su quest’ultima esercitata dalla  molla  6  solo  in  prossimità  del  transitorio  finale  della  operazione  di  chiusura  dello  sportello.  

 

Occorre  sottolineare  come,  nonostante  si  sia  descritto  un  azionamento  del motore  solo in corrispondenza delle fasi iniziali e/o finali di apertura e chiusura dello sportello,  sia  tuttavia  possibile  utilizzare  la  presente  invenzione  in  modo  da  comandare  l’azionamento  del motore  5  o  di  un  equivalente mezzo  di  ausilio  anche,  o  solo,  in  prossimità di punti critici che non siano posti  in corrispondenza delle estremità della  corsa dello sportello. 

Si noti infine che tale cerniera trova particolare e utile applicazione in sportelli per vani  di carico di elettrodomestici, soprattutto nel caso in cui tali sportelli si aprano a ribalta,  ossia abbiano asse di rotazione sostanzialmente orizzontale inferiore.  

 

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI  1. Cerniera  per  lo  sportello  di  copertura  almeno  parziale  di  un  vano,  del  tipo  comprendente un supporto fisso accoppiato al telaio del vano, ed un supporto  mobile  accoppiato  allo  sportello,  detti  supporti  mobile  e  fisso  essendo  mutuamente  vincolati  almeno  in  rotazione,  nonché  mezzi  per  imporre  una  predefinita legge di moto al supporto mobile rispetto al supporto fisso durante  la  apertura  e/o  la  chiusura  di  detto  sportello,  caratterizzata  dal  fatto  di  comprendere mezzi motori  regolati di ausilio alla apertura e/o  chiusura dello  sportello  esercitanti  una  forza  di  spinta  e/o  di  trazione  su  detto  supporto  mobile rispetto a detto supporto fisso. 
2. 2. Cerniera secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta forza di  spinta  e/o  di  trazione  esercitata  da  detti mezzi motori  Ã ̈  inferiore  alla  forza  necessaria ad aprire e/o chiudere detto sportello.    
3. 3. Cerniera secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detti mezzi  per  imporre  una  predefinita  legge  di  moto  comprendono  mezzi  elastici  funzionalmente interposti tra detto supporto fisso e detto supporto mobile per  contrastare e/o agevolare l’apertura e/o la chiusura di detto sportello. 
4. 4. Cerniera  secondo  una  qualsiasi  delle  rivendicazioni  precedenti,  caratterizzata  dal  fatto  di  comprendere  ulteriormente  almeno  un’asta  di  guida  del  moto  articolata,  direttamente  o  indirettamente,  a  detto  supporto  mobile  e  accoppiata in modo almeno scorrevole a detto supporto fisso, o viceversa, e in  cui detti mezzi motori esercitano una forza assiale di spinta e/o di trazione su  detta asta di guida del moto.    
5. 5. Cerniera  secondo  una  qualsiasi  delle  rivendicazioni  precedenti,  caratterizzata  dal  fatto  che  detti  mezzi  motori  comprendono  attuatori  ad  azionamento    elettrico e/o elettromagnetico.  
6. 6. Cerniera secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti attuatori  ad  azionamento  elettrico  e/o  elettromagnetico  comprendono  un  motore  elettrico. 
7. 7. Cerniera  secondo  una  qualsiasi  delle  rivendicazioni  precedenti,  caratterizzata  dal fatto di comprendere almeno un comando manuale azionabile da un utente  per l’azionamento di detti mezzi motori.  
8. 8. Cerniera  secondo  una  qualsiasi  delle  rivendicazioni  precedenti,  caratterizzata  dal fatto di comprendere ulteriormente uno o più sensori di rilevazione, diretta  o  indiretta,  della  posizione  e/o  del  moto  del  supporto  mobile  rispetto  al  supporto fisso.  
9. 9. Cerniera  secondo  una  o  entrambe  le  rivendicazioni  7  e  8,  caratterizzata  dal  fatto di comprendere almeno un controllore automatico per  la  regolazione di  detti  mezzi  motori,  detto  comando  manuale  e/o  detti  uno  o  più  sensori  essendo funzionalmente collegati a detto controllore automatico. 
10. 10. Cerniera  secondo  una  qualsiasi  delle  rivendicazioni  precedenti,  caratterizzata  dal  fatto  di  essere  dotata  inoltre  di  mezzi  di  disaccoppiamento  di  detto  supporto fisso o di detto supporto mobile da detti mezzi di ausilio. 
11. 11. Metodo  per  la  apertura/chiusura  almeno  parziale  di  un  vano  mediante  uno  sportello  tramite  una  cerniera  del  tipo  comprendente un  supporto  fisso  accoppiato al telaio del vano, ed un supporto mobile accoppiato allo sportello,  detti  supporti  mobile  e  fisso  essendo  mutuamente  vincolati  almeno  in  rotazione, nonché mezzi per imporre una predefinita legge di moto al supporto  mobile  rispetto al  supporto  fisso durante  la apertura e/o  la chiusura di detto  sportello  e  mezzi  motori  regolati  di  ausilio  alla  apertura  e/o  chiusura  dello    sportello secondo una qualsiasi delle  rivendicazioni precedenti, detto metodo  comprendendo le fasi di:  a. rilevare,  automaticamente  o mediante  comando manuale,  almeno  un  transitorio  iniziale di apertura o di chiusura dello sportello azionato da  un utente;  b. azionare detti mezzi motori di  ausilio  alla  apertura e/o  chiusura dello  sportello  per  esercitare  una  forza  di  spinta  e/o  di  trazione  su  detto  supporto  mobile  rispetto  a  detto  supporto  fisso  e  favorire  almeno  parzialmente  l’apertura  e/o  la  chiusura  almeno  parziale  del  vano  da  parte dello sportello. 
12. 12. Metodo secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che in detta fase  di azionare detti mezzi motori, questi ultimi esercitano sullo sportello una forza  inferiore a quella necessaria ad aprire e/o chiudere detto sportello.  
13. 13. Metodo secondo la rivendicazione 11 o 12, in cui detta fase di rilevare almeno  un  transitorio  iniziale  prevede  l’azionamento  di  detto  comando  manuale  da  parte di un utente. 
14. 14. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 13, caratterizzato dal  fatto  che  detta  fase  di  azionare  detti mezzi motori  à ̈  limitata  ad  almeno  un  transitorio iniziale e/o ad un transitorio finale dell’apertura o della chiusura. 
15. 15. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 14, caratterizzato dal  fatto che detta fase di azionare detti mezzi motori comprende l’esercizio di una  forza  di  spinta  del  supporto  mobile  rispetto  al  supporto  fisso  durante  il  transitorio  iniziale  e  di  una  forza  di  trazione  del  supporto mobile  rispetto  al  supporto  fisso  durante  il  transitorio  finale,  durante  l’apertura  dello  sportello  e/o l’esercizio di una forza di trazione del supporto mobile rispetto al supporto    fisso durante  il transitorio  iniziale e di una forza di spinta del supporto mobile  rispetto al supporto fisso durante  il transitorio finale durante  la chiusura dello  sportello, o viceversa.