ITMI980161A1 - Profilo lineare ad autotenuta per impegno meccanico - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione avente per titolo:

“PROFILO LINEARE AD AUTOTENUTA PER IMPEGNO MECCANICO”

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un profilo o guarnizione lineare ad autotenuta per impegno meccanico, più comunemente chiamata cerniera a chiusura lampo a tenuta ermetica.

Questa invenzione risulta essere particolarmente adatta per impieghi civili e militari come le cerniere a tenuta ermetica utilizzate nelle mute per sub, nelle tende da campo, in contenitori a tenuta stagna e simili.

Prodotti analoghi per uso e campo d’applicazione sono da tempo noti e commercializzati .

Il modello di chiusure lampo di maggiore utilizzo è costituito da due strisce di tessuto gommato o impermeabilizzato ai cui bordi, preventivamente ripiegati a forma di S, viene applicata una successione di denti metallici d’impegno.

Tramite lo scorrimento di un cursore gli elementi d’impegno interferiscono tra di loro determinando un forzato accostamento delle opposte pieghe di tessuto aH’intemo delle quali sono trattenuti. In una vista dall’alto in sezione il cursore ha una forma sostanzialmente a Y. Da tale osservazione si deriva che anche nella posizione stazionaria di fine corsa del cursore i due lembi di tessuto restano aperti all’intemo di esso. Per quanto detto, la voluta ermeticità di tale chiusura è ottenuta mediante l’aggiunta per sovrastampaggio di una guarnizione terminale di fine corsa idonea a collimare con il profilo intemo/estemo del cursore stesso.

Tale operazione racchiude delicati problemi tecnici e qualitativi con conseguenti importanti riflessi sui già elevati costi di produzione.

Un secondo tipo di chiusura ermetica, di più recente introduzione ma di minori prestazioni rispetto alla precedente, utilizza come elementi d’impegno quattro spirali ottenute per termoforatura di un monofilo sintetico.

Tali spirali vengono quindi fissate per cucitura ad una striscia di tessuto spalmato che successivamente viene ripiegato su se stesso lungo il proprio asse longitudinale e infine saldato tra due superfici interne alla piega. La reciprocazione delle quattro opposte spirali, ottenuta tramite lo scorrimento di un cursore, determina in questo caso il forzato accostamento dei due bordi di piega. Lo stazionamento del cursore a fine corsa comporta, anche in questo caso, l’applicazione per sovrastampaggio di una guarnizione idonea a far tenuta intorno alla superficie interna ed esterna al cursore stesso.

Come si evince dalla descrizione sopra riportata, le chiusure lampo, secondo la tecnica nota, presentano alcuni inconvenienti.

Gli elementi d’impegno metallici o sintetici possono essere applicati solo a strisce di tessuto impermeabilizzato. Inoltre bisogna necessariamente realizzare per sovrastampaggio delle guarnizioni o testate di tenuta ad entrambe lestremità della cerniera.

Le chiusure lampo secondo la tecnica nota, quindi non solo presentano una certa complessità realizzativa, ma hanno anche elevati costi di produzione.

Inoltre il grado di tenuta per accostamento di opposte pieghe di tessuto viene determinato e mantenuto in forza della reciproca interferenza degli elementi meccanici d’impegno. Pressioni gassose o idrauliche esercitate sulla guarnizione durante il suo pratico utilizzo non possono pertanto determinare alcun effetto di autocompensazione a progressivo e proporzionale incremento della pressione di aderenza dei lembi di tenuta al variare delle pressioni provenienti dall’ambiente esterno.

Scopo dell’invenzione è di eliminare tali inconvenienti fornendo una chiusura lampo a tenuta ermetica economica, di semplice realizzazione e capace di fornire un effetto di autocompensazione alle sollecitazioni a cui è sottoposta.

Questo scopo è raggiunto, in accordo all’invenzione, con le caratteristiche elencate nelle annesse rivendicazioni indipendenti.

Realizzazioni preferite dell’ invenzione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti.

Nella chiusura lampo a tenuta ermetica secondo l’invenzione, si ha un profilo in materiale elastico prodotto mediante un’unica operazione di stampaggio. Questo profilo comprende due semi catene costituite ciascuna da una guarnizione di tenuta a doppio labbro avente una sezione a U, il cui lato minore è costituito da una costa alveolare in cui sono ricavate delle cavità per l’alloggiamento di dentini di un elemento d’impegno. Collegata alle due semi catene del profilo c’è una membrana elastica laterale facilmente deformabile per attutire e ammortizzare i possibili tensionamenti e sovraccarichi della struttura.

L’elemento d’impegno è costituito da una serie di dentini collegati tra loro tramite un cordoncino tessile che determina l’uniformità del passo e la stabilità longitudinale. I singoli denti dell’elemento d’impegno sono forzati negli appositi alloggiamenti ricavati nelle guarnizioni di tenuta a doppio labbro in modo tale da assicurare la loro ritenzione elastica. Le due guarnizioni di tenuta a doppio labbro contrapposte sono serrate e mantenute in tale condizione per effetto della reciprocazione degli elementi d’impegno. Tale operazione viene assolta da un cursore di struttura più semplice rispetto ai cursori della tecnica nota.

L’azionamento manuale del cursore lungo la guarnizione nella condizione aperta determina il progressivo avvicinamento degli elementi d’impegno in essi contenuti e quindi la loro forzata reciprocazione. Al completamento della corsa in chiusura il cursore mantiene al proprio interno gli opposti profili in condizione di forzata reciproca opposizione.

Il successivo scorrimento del cursore nella direzione opposta a quella di chiusura consente un progressivo spostamento e disimpegno degli elementi, con conseguente apertura della guarnizione.

Per bloccare la corsa del cursore è prevista una testata della guarnizione che è ricavata nel profilo direttamente in fase di stampaggio. Il cursore attestandosi contro la testata rimane bloccato in un profilo terminale di stazionamento cursore, che presenta progressivi incrementi dimensionali finalizzati ad un più forzato accostamento delle superfici di tenuta all’interno del cursore in posizione stazionaria di fine corsa.

Da quanto esposto risulta evidente che il profilo lineare ad autotenuta per impegno meccanico, secondo l’invenzione, presenta elementi d’impegno meno costosi e di più semplice realizzazione rispetto a quelli della tecnica nota.

La realizzazione del profilo, inoltre, risulta essere più semplice ed economica, poiché non richiede l’ulteriore fase di sovrastampaggio per realizzare la testata di fine corsa. Il materiale d’utilizzo per la realizzazione del profilo è un elastomero che, rispetto al materiale in tela utilizzato nella tecnica nota, ha il vantaggio di assicurare una migliore tenuta autocompensando le sollecitazioni di tensione a cui è soggetto il profilo.

Ulteriori caratteristiche dell’ invenzione risulteranno più chiare dalle descrizione dettagliata che segue, riferita a una sua forma puramente esemplificativa, e quindi non limitativa di realizzazione, illustrata nei disegni annessi in cui:

la figura 1 rappresenta una vista assonometrica di un profilo lineare, secondo Γ invenzione con in esploso un cursore;

la figura 2 rappresenta una vista assonometrica dell’elemento elastico del profilo di figura 1 ;

la figura 3 rappresenta una vista assonometrica di un singolo dente di un elemento d’impegno del profilo lineare.

Con l’ausilio delle figure viene descritto il profilo lineare ad autotenuta per impegno meccanico, secondo l’invenzione.

Come mostrato in figura 1, un profilo lineare assemblato o chiusura lampo a tenuta ermetica, che nel suo complesso è indicato con il numero 1, è costituito da un elemento elastico 100, da elementi d’impegno 20 ad esso fissati e da un cursore 31 che scorrendo sugli elementi d’impegno 20 provoca il serraggio di due semicatene o guarnizioni di tenuta 2 dell’elemento elastico 100.

L’elemento elastico 100, mostrato in figura 2 nel suo complesso, è prodotto mediante un’unica operazione di stampaggio e i materiali elastomerici utilizzabili possono essere preferibilmente sia di tipo termoplastico sia ottenuti tramite vulcanizzazione.

Ciascuna guarnizione di tenuta 2 dell’elemento elastico 100 ha una sezione sostanzialmente ad U, le due estremità della quale formano un doppio labbro 10. Ciascun labbro 10 presenta una superficie di contatto 11 a tenuta che si attesta contro la superficie di contatto del labbro contrapposto.

Il lato minore di ciascuna guarnizione di tenuta 2 avente sezione a U, presenta longitudinalmente una costa alveolare 14 percorsa da una successione di cavità passanti 13, a sezione sostanzialmente rettangolare, congrue per dimensione e passo al successivo forzato alloggiamento degli elementi d’impegno 20 meccanico.

Nella parte inferiore di ciascuna guarnizione di tenuta 2, sul lato più distante rispetto alle superfici di contatto 11, viene ricavato un avvallamento longitudinale 15 per lo scarico dei tensionamenti laterali. Infatti, sollecitazioni per carichi in trazione laterale esercitati sull’elemento elastico 100 o per effetto di accentuate pieghe, potrebbero provocare una temporanea perdita di contatto tra le superfici di tenuta 11 inferiori. L’avvallamento longitudinale 15 permette di confinare gli effetti delle descritte sollecitazioni entro la posizione più estrema del profilo lineare 1, consentendo una relativa indifferenza del sistema rispetto alle eventuali più severe condizioni di utilizzo.

Le due guarnizioni di tenuta 2 terminano in una testata 5 della guarnizione, costituita da un profilo di stazionamento 6 del cursore 31 e una traversa di fine corsa 7 del cursore 31. Il profilo di stazionamento 6 del cursore è costituito da due segmenti terminali contrapposti delle due rispettive guarnizioni di tenuta 2, privi di cavità alveolari 13. Lungo tale segmento il profilo di stazionamento 6 del cursore presenta progressivi incrementi dimensionali, finalizzati ad un più forzato accostamento delle superfici di tenuta all’interno del cursore 31 che si trova in posizione stazionaria di fine corsa. Inoltre il maggiore sforzo richiesto per la compressione di tale tratto di profilo 6, determina sul cursore 31, in posizione di fine corsa, un effetto frenante in opposizione alla sua accidentale discesa e conseguente disimpegno delle guarnizioni di tenuta 2. La traversa di fine corsa 7 blocca l’avanzamento del cursore 31 che si attesta contro di essa fermandosi nella posizione di stazionamento. Essa è costituita da un blocchetto di raccordo in materiale elastomerico ed è ricavata in fase di stampaggio dell’elemento elastico 100.

Le due guarnizioni di tenuta 2 e la testata 5 della guarnizione sono collegate a rispettive membrane elastiche laterali 3 di facile e temporanea deformabilità, allorché interessate da circoscritti tensionamenti. La membrana laterale 3 è costituita da solo materiale elastomerico e realizza una determinata funzione ammortizzatrice rispetto ad ogni eventuale circoscritto sovraccarico.

La membrana laterale è circondata da una membrana esterna 4 con ispessimento di rinforzo e eventuale inclusione di un inserto tessile nella massa elastomerica. Tale inclusione avviene congiuntamente aH’unica operazione di stampaggio che conduce alla produzione dell’intero elemento elastico.

Esternamente alla testata di stazionamento del cursore è prevista una membrana terminale 8 di collegamento tra le fasce esterne 4 armate da inserti tessili. Tale membrana terminale 8, essendo spesso sollecitata in modo particolarmente gravoso, può presentare delle nervature e incrementi rispetto allo spessore della membrana elastica 4.

L’elemento d’impegno di ciascuna guarnizione di tenuta 2, nel suo complesso, è costituito da una serie di singoli elementi d’impegno o denti 20 allineati lungo un cordoncino tessile portante 21 .

Il singolo dente 20, come mostrato in figura 3, è costituito da un tallone 22, un corpo centrale ribassato 26 ed una testina di trattenimento 27.

Nel tallone 22, in fase di stampaggio, viene inserito e bloccato in un foro passante 23 il cordoncino portante 21 di unione dei singoli denti 20. Sia Γ uniformità di passo che la stabilità longitudinale dell 'intera guarnizione 2 dipendono dalla solida inclusione del cordoncino 21 nel foro passante 23 del tallone 22. La parete 24 del tallone 22 rivolta all’interno del dente 20, costituisce i piani di contenimento e pressione della guarnizione di tenuta 2, all’interno della quale l’elemento d’impegno sarà successivamente forzato.

Le pareti del tallone 22 rivolte verso l’esterno, invece, subiscono l’attrito di scorrimento del cursore 31. La parete superiore del tallone 22 rivolta verso l’esterno costituisce una parete inclinata 25 che presenta inferiormente un piano a sbalzo orizzontale 35 di contenimento e guida del cursore 31.

Tali piani a sbalzo 35 di ogni singolo dente 20, costituiscono se in allineata successione, una linea di guida allo scorrimento del cursore 31. La fondamentale funzione affidata ai piani a sbalzo 35, è quella di consentire la reciprocazione dei corrispettivi elementi d’impegno 20, mediante il cursore 31 che risulta essere notevolmente semplificato rispetto i cursori noti. Il cursore 31 infatti, è alloggiato solo sulla parte superiore della guarnizione e ne consente la completa chiusura anche in corrispondenza del proprio stazionamento di fine corsa.

Il tallone 22 nella parte centrale della sua superficie interna 24 è collegato al corpo ribassato 26 che ha una forma sostanzialmente a parallelepipedo. Il corpo ribassato 26 è opportunamente dimensionato rispetto alle cavità 13 della costa alveolare 14, in modo tale da dilatare la cavità 13 che lo accoglie fino ad essere stabilmente trattenuto al suo interno. La perfetta e forzata aderenza delle pareti elastiche della cavità 13 al corpo ribassato 26 è di grande importanza ai fini della tenuta ermetica del profilo lineare 1.

All’estremità del corpo ribassato 26 è ricavata la testina di trattenimento 27 presentante nel suo insieme un maggiore spessore rispetto al corpo ribassato 26. La testina 27 è costituita da due spallette d’aggancio 28 sporgenti lateralmente rispetto ad essa e una strozzatura in posizione centrale che rappresenta il collo 29 della testina 27. Il maggiore spessore della testina 27 rispetto al corpo ribassato 26 fornisce uno stabile ancoraggio dell’elemento d’impegno 20 all’interno di ciascuna cavità 13 della costa alveolare 14.

La testina 27 presenta nella sua parte d’estremità un incavo 30.

Il profilo lineare 1, come mostrato in figura 1, viene serrato e mantenuto in tale condizione per effetto della reciprocazione degli elementi d’impegno 20. La reciprocazione avviene mediante l’incastro dell’incavo 30 tra due spallette adiacenti 28 di due denti contrapposti e questa operazione è assolta dal cursore 31.

Il cursore 31 è costituito da un corpo 32 che, visto in pianta, ha una forma sostanzialmente rettangolare allungata, mentre visto in sezione trasversale ha una forma sostanzialmente a C.

Sul piano esterno superiore del corpo 32 del cursore 31 è collegato longitudinalmente un ponticello 33 che consente l’eventuale successivo inserimento di un elemento d’appiglio per una più facile prensilità.

L’estremità 34 dei lati minori del corpo 32 del cursore 31 sono rivolte verso l’interno e formano due piani longitudinali interni che sono a contatto con la successione dei piani a sbalzo 35, determinando lo stabile impegno del cursore 31 sulla membrana laterale 3. L’azionamento manuale del cursore 31 lungo le due guarnizioni 2 che si trovano in posizione aperta, determina il progressivo avvicinamento dei denti 20 in esso contenuti, e quindi la loro reciprocazione.

Al completamento della corsa in chiusura, il cursore 31 mantiene al proprio interno gli opposti profili in condizione di forzata e reciproca opposizione.

Il successivo scorrimento del cursore 31 nella direzione opposta a quella di chiusura consente un progressivo e spontaneo disimpegno dei denti 20 con conseguente totale apertura delle guarnizioni 2.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Profilo lineare ad autotenuta per impegno meccanico comprendente un supporto (100) portante due serie contrapposte di elementi d’impegno (20) portabili in reciprocazione mediante un cursore (31), caratterizzato dal fatto che detto supporto (100) è un elemento elastico recante una coppia di guarnizioni di tenuta (2) contrapposte destinate ad accogliere detti elementi d’impegno (20).
2. 2. Profilo lineare secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ciascuna guarnizione di tenuta (2) presenta un doppio labbro (10) a ciascuna estremità del quale è ricavata una rispettiva superficie di contatto (11) a tenuta, racchiudente una costa longitudinale alveolare (14) percorsa da una successione di cavità passanti (13) destinate ad accogliere rispettivi elementi d’impegno (20).
3. 3. Profilo lineare secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti elemento d’impegno sono costituiti da denti (20) allineati lungo un cordoncino portante (21), ciascun dente comprendendo un tallone (22), un corpo centrale ribassato (26) e una testina di trattenimento (27), ed essendo inserito e trattenuto elasticamente in una rispettiva cavità passante (13) di una guarnizione (2).
4. 4. Profilo lineare secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la testina (27) di ciascun dente (20) presenta un incavo d’estremità (30) destinato ad agganciare, in fase di reciprocazione, due spallette laterali adiacenti (28) di rispettivi denti contrapposti (20).
5. 5. Profilo lineare secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che detto tallone (22), nella sua superficie rivolta verso l’esterno, superiormente presenta un piano a sbalzo (35) di contenimento e guida del cursore (31).
6. 6. Profilo lineare secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caraterizzato dal fato che deto cursore (31) presenta un corpo (32) avente sezione trasversale sostanzialmente a forma di C con le estremità (34) dei lati minori rivolte verso l’interno, in modo tale da formare dei piani longitudinali a contato con la successione dei piani a sbalzo (35).
7. 7. Profilo lineare secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che nella superficie inferiore di ciascuna guarnizione di tenuta (2), è ricavato un avvallamento longitudinale (15) per lo scarico dei tensionamenti longitudinali.
8. 8. Profilo lineare secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caraterizzato dal fatto che è prevista una testata (5) delle guarnizioni di tenuta (2) per lo stazionamento del cursore (31) in posizione di fine corsa, costituita da un profilo di stazionamento (6) del cursore (31) e da una traversa di fine corsa (7) ata a bloccare il cursore (31).
9. 9. Profilo lineare secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fato che deto profilo di stazionamento (6) è costituito da due segmenti di guarnizione di tenuta (2) di maggiore spessore e privi delle cavità (13).
10. 10. Profilo lineare secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caraterizzato dal fato che le guarnizioni di tenuta (2) e la testata (5) sono circondate da una membrana elastica laterale (3), facilmente deformabile se interessata da circoscriti tensionamenti.
11. 11. Profilo lineare secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fato che a deta membrana laterale (3) è collegata una membrana esterna (4) con ispessimento di rinforzo ed eventuale inserto tessile incluso nella sua massa elastom erica.
12. 12. Metodo di realizzazione di un profilo lineare ad autotenuta per impegno meccanico comprendente i seguenti passi: - produzione mediante un’unica operazione di stampaggio di un elemento elastico (100) comprendente una coppia speculare di guarnizioni di tenuta (2) tra loro unite ad una delle estremità di una testata (5), e collegate ad una membrana (3) in materiale elastomerico; - armatura delle guarnizioni di tenuta (2) mediante inserzione forzata in cavità passanti (13) di elementi d’impegno (20) a forma dentellata, reciprocabili tra loro; - montaggio su dette guarnizioni di tenuta (2) di un cursore (31) per la reciprocazione di detti elementi d’impegno (20).
13. 13. Metodo secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detti elementi d’impegno (20), prima dell’inserimento forzato in dette cavità (13), sono solidamente ancorati lungo un cordoncino portante (21).
14. 14. Metodo secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che nell’operazione di stampaggio di detto elemento elastico (100) viene inserito un rinforzo di materiale tessile in almeno parte di detta membrana (3).