ITRM980416A1

ITRM980416A1 - Dispositivo di isolamento di onde sismiche

Info

Publication number: ITRM980416A1
Application number: IT98RM000416A
Authority: IT
Inventors: Ikuo Shimoda; Susumu Otsuka; Kunio Hayakawa; Kiyoharu Suzuki; Masami Mochimaru; Mitsuru Miyazaki
Original assignee: Okumura Corp
Priority date: 1997-06-25
Filing date: 1998-06-22
Publication date: 1999-12-22
Also published as: JP3939435B2; TW364032B; ITRM980416A0; JPH1172140A; CN1136371C; IT1299529B1; CN1203370A; US6123313A

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

"DISPOSITIVO DI ISOLAMENTO DI ONDE SISMICHE"

DESCRIZIONE

Settore della tecnica

La presente invenzione riguarda perfezionamenti in un dispositivo di isolamento sismico, atto a effettuare un isolamento delle onde sismiche e a supportare una struttura di un edificio, una struttura per prodotti esposti in mostra, diverse macchine ed attrezzature, un piano o pavimento, o simili.

Stato della tecnica

Sino adesso sono state sviluppate diverse strutture che costituiscono sistemi di isolamento di onde sismiche o dispositivi di controllo delle vibrazioni, atti ad assorbire l'energia sismica in caso di un terremoto e a controllare la trasmissione delle vitrazioni verso la parte superiore della struttura. Il richiedente della presente domanda di brevetto ha anche realizzato un dispositivo che fa uso di una struttura di isolamento sismico, la quale comprende cuscinetti a rulli, come descritto ad esempio nella pubblicazione di brevetto giapponese n. 6490/1996. Come mostrato nella Fig. 11, questo dispositivo ha una struttura tale che un meccanismo di isolamento sismico A è ottenuto inserendo un rullo 61 di sezione trasversale circolare, tra le superfici arcuate circolari concave 51 e 52, le quali sono formate su superfici opposte di una coppia di organi di serraggio superiori ed inferiori 41 e 42; una pluralità di questi meccanismi di isolamento sismico A sono disposti su un unico piano in una condizione in cui le direzioni di rotolamento dei loro rulli 61 coincidono; inoltre, i meccanismi di isolamento sismico A, che hanno ciascuno la stessa struttura, sono disposti al disopra dei precedenti meccanismi di isolamento sismico A, in una condizione in cui la direzione di rotolamento dei loro rulli 61 è diretta a 90° rispetto alla direzione di rotolamento dei rulli 61 facenti parte dei precedenti meccanismi di isolamento sismico A.

Il meccanismo di isolamento sismico, descritto sopra, è tale che la trasmissione delle onde sismiche verso l'elemento di serraggio superiore 41, può essere controllata assorbendo le vibrazioni orizzontali che agiscono sull'elemento di serraggio inferiore 42, grazie al rullo 61 che rotola a contatto con le superfici circolari concave superiori ed inferiori 51 e 52, mentre l'elemento superiore di serraggio 41 è in grado di ritornare nella posizione di partenza dopo che le scosse si sono assestate. Tuttavia, poiché le superfici concave circolari arcuate superiori ed inferiori 51 e 52 che costituiscono mezzi di serraggio dei rulli 61, sono formate da superfici curve di raggio di curvatura identico, fisso, se il rullo 61 si è spostato rotolando a contatto con le superfici circolari opposte arcuate 51 e 52 degli organi di serraggio superiori ed inferiori, e se l'oggetto o struttura superiore di carico C che si trova sul dispositivo di isolamento sismico si è sollevata partendo da uno stato stazionario nel quale il rullo 61 è disposto nella posizione inferiore, allora una forza riequilibratrice F agisce sulla struttura di carico C disposta sul dispositivo di isolamento sismico, e questa forza aumenta in modo lineare in proporzione alla distanza di rotolamento X del rullo 61, come mostrato dalle linee continue in Fig. 12, e la costante elastica (caratteristica della forza riequilibratrice) di una porzione di supporto appoggiata al rullo 61, rimane fissa. Quindi, tale dispositivo di isolamento sismico presenta una frequenza naturale fissa, e se le onde sismiche del sisma si avvicinano a questa frequenza naturale, si verifica il fenomeno della risonanza, per cui si avrà il problema che, anziché produrre un effetto di isolamento delle vibrazioni, il dispositivo ecciterà le vibrazioni rispetto alla struttura collocata sul dispositivo di isolamento sismico stesso.

Inoltre, il dispositivo di isolamento sismico sopra descritto deve essere assemblato, utilizzando i singoli meccanismi di isolamento sismico A, ciascuno dei quali comprende rulli 61 di sezione circolare trasversale, interposti tra le superfici concave circolari arcuate 51 e 52, formate su superfici opposte delle coppie di elementi di serraggio superiori ed inferiori 41 e 42; tali meccanismi di isolamento sismico A vengono disposti ad esempio, sui quattro lati, con intervalli fissi tra di essi, nelle direzioni longitudinali e trasversali; inoltre una piastra intermedia B è disposta sui suddetti meccanismi di isolamento sismico A che si trovano sui quattro lati, e gli altri meccanismi di isolamento sismico A vengono disposti sulla piastra intermedia B nella condizione in cui la direzione di rotolamento dei loro rulli 61 è perpendicolare alla direzione di rotolamento dei rulli 61 dei meccanismi di isolamento sismico inferiori A.

Quindi, si noterà che è richiesto un notevole tempo e un lavoro non indifferente per l'operazione di installazione. Oltre a ciò, tutti i meccanismi di isolamento sismico A che sono disposti sui quattro lati, debbono essere regolati in maniera tale che i loro rulli 61 possano rotolare nella stessa direzione, per cui un tempo notevole e una notevole competenza sono richiesti per effettuare queste operazioni. Inoltre, si avranno dei problemi dovuti al fatto che l'altezza o spessore complessivo del dispositivo è piuttosto grande, e ciò non peggiora soltanto l'aspetto esterno della struttura, ma impone dei limiti alle condizioni di utilizzo, e si avrà l'impressione che la struttura di carico C sia montata in condizione instabile.

Inoltre, la struttura è tale che le superfici arcuate circolari concave 51 e 52 sono presenti lungo tutte le superfici contrapposte degli elementi di serraggio 41 e 42, mentre il rullo 61 è a contatto lungo tutta la sua lunghezza con le superfici circolari arcuate 51 e 52, nella direzione trasversale. Quindi, se il diametro del rullo 61 varia anche in misura leggera, nella direzione del suo asse longitudinale, oppure se dovessero essere presenti delle piccole sporgenze sulla sua superficie esterna, il rullo 61 provocherebbe del rumore ed eventualmente potrebbe flettersi rispetto alla direzione assiale. Per questo motivo, si comprende la necessità di realizzare separatamente una gola di guida che consente al rullo 61 di rotolare in una direzione precisa, e per questo motivo il dispositivo complessivamente diventerà più complicato.

Descrizione dell'invenzione

La presente invenzione è stata realizzata allo scopo di risolvere i precedenti problemi, e uno scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un dispositivo di isolamento sismico che sia atto a produrre un effetto eccellente di isolamento sismico, senza pericolo di risonanza con le onde sismiche, presentante una struttura semplice e tale da consentire una installazione facile e precisa, oltre a permettere di ridurre l'altezza complessiva del dispositivo, il più possibile.

Per ottenere il suddetto scopo, secondo un primo aspetto della presente invenzione viene realizzato un dispositivo di isolamento sismico comprendente: una coppia di meccanismi di isolamento sismico, ognuno dei quali presenta due elementi di serraggio, uno superiore ed uno inferiore, e in cui sono realizzate delle superfici di guida dei rulli, in diverse regioni sulle superfici contrapposte degli elementi di serraggio superiori ed inferiori; ciascuno di detti rulli presentando una sezione trasversale circolare ed essendo disposti tra le superfici di guida superiori ed inferiori dei rulli, in maniera tale da poter rotolare nella stessa direzione orizzontale; la coppia di meccanismi di isolamento sismico viene disposta verticalmente formando una struttura unica, in modo tale che la direzione di rotolamento dei rulli nel meccanismo di isolamento sismico superiore, è perpendicolare alla direzione di rotolamento dei rulli nel meccanismo di isolamento sismico inferiore; inoltre, la porzione centrale nella direzione di rotolamento dei rulli, su almeno una delle superfici di guida superiori ed inferiori dei rulli, situate sulle superfici contrapposte degli elementi di serraggio superiori ed inferiori, è formata in modo da costituire una superficie curva arcuata concava, mentre le porzioni che si estendono dalle due estremità della superficie curva arcuata concava, costituiscono superfici curve arcuate convesse .

In conformità con un secondo aspetto della presente invenzione, il dispositivo di isolamento sismico che presenta le caratteristiche del primo aspetto dell'invenzione, è tale che sulle superfici di guida superiori ed inferiori realizzate sugli elementi di serraggio superiori ed inferiori, un'altra superficie di guida dei rulli è formata in modo da costituire una superficie piana oppure una superficie arcuata concava presentante un raggio di curvatura elevato.

Secondo un terzo aspetto della presente invenzione, nel dispositivo di isolamento sismico che soddisfa alle caratteristiche del primo aspetto dell'invenzione, una altra superficie di guida dei rulli è formata in modo da costituire una superficie curva identica ad una delle superfici di guida dei rulli superiori ed inferiori.

Secondo un quarto aspetto della presente invenzione, un dispositivo di isolamento sismico realizzato secondo la prima, la seconda e la terza forma di esecuzione della invenzione, è tale da soddisfare anche la seguente condizione:

assumendo come origine il punto inferiore 0 della superficie arcuata curva concava, e assumendo l'asse Y nella direzione orizzontale a partire da tale punto 0, l'asse Z nella direzione verticale a partire da tale punto 0, e prendendo come lunghezza orizzontale di ciascuna delle superfici di guida dei rulli, la quantità Ym, e come altezza verticale delle superfici di guida, la quantità Zm, allora la forma di ciascuna delle superfici di guida dei rulli, in cui la porzione centrale nella direzione di rotolamento dei rulli costituisce la superficie arcuata concava e le porzioni che si estendono dalle estremità opposte della superficie curva arcuata concava sono formate da superfici curve arcuate convesse, viene espressa matematicamente dalla seguente formula nelle coordinate YZ:

Secondo un quinto aspetto o attuazione della presente invenzione, anziché prevedere delle superfici di guida dei rulli inferiori e superiori, come quelle descritte precedentemente, si utilizzerà una superficie di guida dei rulli costituita da una superficie di guida arcuata concava di raggio di curvatura fisso, mentre l'altra superficie di guida dei rulli costituirà una superficie di guida dei rulli piana oppure una superficie dei rulli arcuata concava, presentante un raggio di curvatura differente dalla precedente superficie di guida dei rulli.

In conformità con un sesto aspetto o attuazione della presente invenzione, in un dispositivo di isolamento sismico realizzato secondo il quinto o il primo aspetto dell'invenzione, ciascuno degli elementi di serraggio superiore ed inferiore presenta elementi orizzontali a forma di trave, affiancati o meglio paralleli, disposti a distanza fissa; una coppia di porzioni di parete laterale presentanti un'altezza fissa sono previste rispettivamente su ciascun lato della trave orizzontale facente parte dell'organo di serraggio superiore, in maniera tale che tali pareti laterali sporgano verso il basso; inoltre una coppia di porzioni di pareti laterali di altezza fissa, sono previste rispettivamente su ciascuna trave orizzontale facente parte dell'organo di serraggio inferiore, in modo tale che tali porzioni di pareti laterali sporgano verso l'alto. Le superfìci di guida superiori ed inferiori dei rulli, sono rispettivamente formate sulle porzioni di parete laterale contrapposte, delle travi orizzontali superiori ed inferiori, e ciascun rullo è inserito tra le travi orizzontali superiori ed inferiori in maniera tale che porzioni di estremità opposta di diametro piccolo, dei diversi rulli, giungono a contatto di serraggio con le superfici di guida inferiori e superiori dei rulli, in maniera da consentire il rotolamento dei rulli.

Secondo una settima possibile attuazione della presente invenzione, in un dispositivo di isolamento sismico secondo il primo o il quinto aspetto della invenzione, ciascun elemento di serraggio superiore ed inferiore presenta travi orizzontali affiancate o meglio parallele, situate ad una distanza fissa, e inoltre una coppia di porzioni di parete laterale presentanti altezza fissa, sono rispettivamente previste sui bordi laterali opposti longitudinali di ciascuna trave orizzontale facente parte di un organo di serraggio; inoltre, una porzione a forma di rotaia è disposta tra le porzioni di parete laterale di uno degli organi di serraggio, ed è formata su una porzione centrale degli elementi a forma di trave orizzontale, facente parte dell'altro organo di serraggio. Le superfici di guida dei rulli superiori ed inferiori, sono rispettivamente formate sulle porzioni di parete laterale e sulla porzione a forma di rotaia, di detti organi di serraggio superiori ed inferiori, e ciascun rullo è disposto tra le superfici di guida, superiori ed inferiori dei rulli in modo da poter rotolare.

Secondo il primo aspetto dell'invenzione, la struttura di isolamento sismico è disposta in modo tale che le superfici di guida dei rulli sono previste in diversi punti sulle superfici opposte degli organi di serraggio superiori ed inferiori, e i rulli sono disposti separatamente tra le superfici superiori ed inferiori di guida dei rulli. Quindi, disponendo i rulli tra le superfici dei rulli contrapposte appartenenti agli organi di serraggio superiori ed inferiori, è possibile assemblare in modo semplice e preciso i meccanismi di isolamento sismico, nei quali i rulli sono disposti in diverse regioni. Al verificarsi di un sisma, tutti i rulli possono essere fatti rotolare in modo regolare, a contatto con le rispettive superfici di guida superiori ed inferiori .

Inoltre, poiché una porzione centrale rispetto alla direzione di rotolamento dei rulli, in almeno una delle superfici di guida dei rulli superiori ed inferiori, situate su superfici contrapposte degli organi di serraggio superiori ed inferiori, è realizzata nella forma di una superficie arcuata curva e concava, e poiché le porzioni che si estendono dalle rispettive estremità opposte della superficie arcuata concava, formano superfici arcuate convesse, nel caso in cui i rulli rotolino a contatto con le superfici di guida superiori ed inferiori dei rulli, partendo dalla condizione stazionaria nella quale i rulli si trovano nella loro posizione inferiore, la forza riequilibratrice che agisce sulla struttura di carico, e che è applicata al dispositivo di isolamento sismico, diviene non lineare rispetto alla distanza di rotolamento percorsa dai rulli.

Quindi, la costante elastica della porzione di supporto di ciascun rullo, varia durante lo spostamento del rullo, e la frequenza naturale del dispositivo di isolamento sismico viene modificata in funzione della distanza percorsa. Ne risulta che, anche se diverse onde sismiche agiscono sul dispositivo di isolamento sismico, il dispositivo di isolamento sismico praticamente non entra in risonanza, e presenta un effetto efficace di isolamento delle onde sismiche .

Riguardo alla forma delle superfici di guida dei rulli, che consentono di evitare il fenomeno della risonanza rispetto alle onde sismiche, come descritto precedentemente, una delle superfici di guida superiore ed inferiore, può essere realizzata in maniera tale che la sua porzione centrale costituìsca una superficie arcuata concava e le porzioni che si estendono dalle estremità opposte della porzione centrale, sono formate da superfici curve arcuate convesse, mentre l'altra superficie di guida può essere costituita da una superficie piana oppure da una superficie arcuata concava presentante un elevato raggio di curvatura come nel secondo aspetto dell'invenzione; oppure, come nel terzo aspetto della presente invenzione, entrambe le superfici superiori ed inferiori di guida dei rulli, possono essere realizzate nella forma delle superfici di guida dei rulli, descritte nella prima forma di esecuzione (aspetto) della presente invenzione.

Inoltre, è anche possibile realizzare una delle superfici di guida dei rulli, nella forma di una superficie dei rulli arcuata concava, di raggio di curvatura fisso, mentre, l'altra superficie di guida dei rulli può essere costituita da una superficie di guida dei rulli, di forma piana, oppure da una superficie dei rulli di forma arcuata concava, presentante un raggio di curvatura differente da quello dell'altra superficie di guida dei rulli. Anche in queste forme di esecuzione, la forza riequilibratrice che agisce sulla struttura di carico e che grava sul dispositivo di isolamento sismico, diviene non lineare rispetto alla distanza di rotolamento dei rulli, come sopra descritto; inoltre, praticamente non esiste la possibilità che si verifichi una risonanza prodotta dalle onde sismiche. Quindi, il dispositivo di isolamento sismico è atto a produrre un effetto di isolamento sismico, assorbendo in modo efficace l'energia sismica.

Oltre a quanto è stato detto sopra, il dispositivo di isolamento sismico secondo il sesto aspetto della presente invenzione, comprende un organo di serraggio superiore ed un organo di serraggio inferiore, ciascuno dei quali è costituito da travi orizzontali affiancate, o meglio parallele, dirette nella direzione longitudinale o trasversale rispetto al dispositivo; inoltre, i rulli sono disposti ciascuno tra le superfici di guida dei rulli formate sulle porzioni di parete contrapposte longitudinali laterali delle travi orizzontali facenti parte degli organi di serraggio superiori ed inferiori; i rulli sono disposti ad una distanza prefissata nella direzione longitudinale dell'elemento orizzontale a forma di trave. Quindi, la struttura è molto semplice e il dispositivo può essere prodotto a basso costo. Inoltre, poiché le superfici di guida dei rulli sono formate ad una distanza prefissata longitudinale sulle rispettive porzioni di parete laterale, sui lati lunghi delle travi orizzontali affiancate, o meglio parallele, tutte le superfici di guida dei rulli degli organi di serraggio superiori ed inferiori, possono essere orientate nella stessa direzione, e ciò ha come conseguenza il fatto che è possibile realizzare un dispositivo di isolamento sismico molto preciso.

Dopo che i rulli sono stati disposti sulle rispettive superfici di guida dei rulli, che si trovano sui quattro lati dell'elemento di serraggio inferiore, quando l'elemento di serraggio superiore viene disposto semplicemente sull'elemento di serraggio inferiore, sarà possibile assemblare in modo preciso e in maniera semplice, il meccanismo di isolamento sismico descritto, in cui i rulli saranno inseriti tra le superfici di guida dei rulli contrapposte in senso verticale. Inoltre, le superfici di guida dei rulli sono realizzate sulle porzioni di parete laterale della trave orizzontale superiore, sporgenti verso il basso, e sulle porzioni di parete laterale sporgenti verso l'alto, facenti parte della trave orizzontale inferiore, mentre il rullo è disposto tra la trave superiore e la trave inferiore, e le porzioni estreme opposte di piccolo diametro vengono inserite a contatto di serraggio tra le superfici di guida inferiori e superiori, che si trovano sui due lati. Quindi, l'altezza degli organi di serraggio tra loro associati, superiori ed inferiori, può essere ridotta, per cui il sistema di supporto della struttura di carico, ad esempio costituita da un edificio oppure da una struttura per esporre prodotti in mostra, oppure altre strutture, può essere reso più stabile.

In caso di terremoto le porzioni opposte terminali di piccolo diametro di ciascun rullo sono in grado di rotolare in modo preciso e regolare, a contatto con le superfici di guida superiori ed inferiori dei rulli disposte su entrambi i lati, così da rendere possibile un funzionamento costante ed affidabile di isolamento delle onde sismiche.

Inoltre, secondo un settimo aspetto della presente invenzione, la disposizione viene scelta in modo tale che ciascuna trave orizzontale di un complesso parziale di componenti costituito da un telaio rettangolare, presenti una coppia di porzioni di parete laterale di altezza fissa, previste sui bordi laterali longitudinali opposti della piastra orizzontale rettangolare di forma allungata che forma la trave, mentre ciascuna trave orizzontale compresa nell'altro telaio rettangolare, presenta una porzione a forma di binario realizzata in una porzione centrale della piastra orizzontale rettangolare di forma allungata che costituisce la trave stessa, detta porzione di binario o rotaia essendo disposta tra le porzioni di parete laterale dell'altra porzione di piastra orizzontale. Quindi, le coppie di superiici di guida dei rulli superiori ed inferiori, vengono rispettivamente formate dalle porzioni di parete laterale e dalla porzione di binario di detti sottocomplessi superiori ed inferiori a forma di telaio rettangolare, in cui un intervallo fisso è previsto tra dette superfici di guida, nella direzione longitudinale del sottocomplesso a forma di telaio rettangolare, e ciascun rullo è disposto tra le superfici di guida superiori ed inferiori in modo da poter rotolare. Quindi, il meccanismo di isolamento sismico è disposto in modo tale che la porzione di rotaia prevista sull'altra trave orizzontale viene inserita nello spazio tra le porzioni opposte di parete laterale di una trave orizzontale, per cui la altezza totale può essere ridotta in misura ancora maggiore, rendendo così possibile realizzare un dispositivo di isolamento sismico di stabilità maggiore.

Breve descrizione dei disegni

I suddetti scopi e altri ancora, e inoltre le caratteristiche e i vantaggi della presente invenzione, verranno illustrati più dettagliatamente nella descrizione dettagliata seguente della presente invenzione, la quale deve essere letta congiuntamente ai disegni annessi nei quali:

FIG. 1 è una vista in pianta di tutto il dispositivo di isolamento sismico;

FIG. 2 è una vista in sezione laterale verticale lungo la linea Y-Y di Fig. 1;

FIG. 3 è una vista in sezione frontale verticale lungo la linea X-X di Fig. 1;

FIG. 4 è una vista in sezione ingrandita frontale verticale di parti essenziali del dispositivo;

FIG. 5 è uno schema illustrativo per determinare la curva della superficie di guida del rullo;

FIG. 6 è una vista in sezione frontale verticale e ingrandita delle parti essenziali del dispositivo, in cui la superficie di guida del rullo ha una forma diversa;

FIG. 7 è una vista in sezione frontale verticale del dispositivo di isolamento sismico, in cui gli organi di serraggio superiori ed inferiori si sovrappongono parzialmente;

FIG . 8 è una vista in sezione laterale verticale ingrandita delle parti essenziali del dispositivo di isolamento sismico;

FIG. 9 è una vista in sezione frontale verticale ingrandita delle parti essenziali del dispositivo di isolamento sismico;

FIG. 10 è una vista in sezione laterale verticale del dispositivo di isolamento sismico, nel quale i rulli contrapposti sono tra loro collegati nella direzione formata dal prolungamento dei loro assi; FIG. 11 è una vista in elevazione frontale schematica di un esempio tradizionale; e

FIG. 12 è un diagramma della curva caratteristica. Forma preferita di esecuzione

Facendo riferimento ai disegni annessi, verrà ora data una descrizione di una forma preferita di esecuzione dell'invenzione. Nelle Figg. da 1 a 3, un meccanismo di isolamento sismico superiore Al è disposto in maniera tale che un rullo 5 di sezione circolare, è inserito tra le superfici di guida superiori ed inferiori 3 e 4, in maniera da poter rotolare nella stessa direzione,- le superfici di guida superiori ed inferiori 3 e 4 sono previste sui quattro lati delle superfici contrapposte facenti parte degli organi di serraggio superiore ed inferiore 1 e 2 rispettivamente, i quali sono associati uno allo altro formando un telaio rettangolare. Un meccanismo di isolamento sismico inferiore A2 è disposto in modo tale che -come avviene per il meccanismo di isolamento sismico superiore Al- il rullo 5 di sezione trasversale circolare, è inserito tra le superfici di guida superiori e inferiori 3 e -4, le quali anche in questo caso sono previste sui quattro lati, sulle superfici contrapposte degli organi di serraggio superiore ed inferiore 1 e 2, i quali sono associati in modo da formare un telaio rettangolare; il rullo 5 è in grado di rotolare in direzione perpendicolare alla direzione di rotolamento dei rulli facenti parte del meccanismo di isolamento sismico superiore A1. Poiché le strutture particolari di questi due meccanismi di isolamento sismico superiore ed inferiore Al e A2 rispettivamente, sono identiche, ad eccezione del fatto che esse sono sovrapposte in modo perpendicolare una alla altra, è evidente che qui di seguito verrà data solo una descrizione della struttura del meccanismo di isolamento sismico superiore Al, mentre la descrizione dettagliata del meccanismo di isolamento sismico inferiore A2 verrà omessa.

Per quanto riguarda il meccanismo di isolamento sismico superiore A1, gli organi di serraggio superiore ed inferiore 1 e 2 sono tali che l'organo di serraggio superiore 1 comprende una coppia di elementi a forma di trave orizzontale la, di forma rettangolare allungata, costituiti da acciaio a C, avente una lunghezza fissa e una larghezza fissa, in cui detti elementi sono affiancati o meglio disposti in posizione parallela con una determinata distanza fissa tra di loro, in direzione trasversale; porzioni terminali opposte longitudinali di detti elementi a forma di trave orizzontale la, sono tra loro collegate in modo fisso per mezzo di una coppia di elementi di collegamento del telaio 1b, presentanti una lunghezza fissa e una larghezza fissa, in maniera da formare un telaio rettangolare. Una coppia di porzioni di parete laterale le, presentanti un'altezza fissa e costituite da porzioni a flangia dell'acciaio a C, sono previste sui bordi laterali opposti lunghi di ciascuna trave orizzontale la frontale e posteriore, in maniera da sporgere ortogonalmente verso il basso. Inoltre, come mostrato in Fig. 3, una coppia di superfici di guida concave del rullo rivolte verso il basso 3, sono formate sulle porzioni laterali opposte longitudinali di ciascuna porzione di parete laterale le, e queste superfici di guida rivolte verso il basso sono previste ad una distanza longitudinale fissa sulla trave.

L'organo di serraggio inferiore 2 presenta una configurazione simile a quella dell'organo di serraggio superiore 1, in posizione capovolta, senza però utilizzare la coppia di elementi di connessione lb che formano il telaio. Quindi, l'organo di serraggio inferiore 2 è realizzato in modo tale che una coppia di travi orizzontali 2a di forma rettangolare allungata, costituite da acciaio a C di lunghezza uguale e larghezza uguale a quella delle travi orizzontali la del suddetto organo di serraggio 1, sono affiancate ossia disposte parallelamente, ad-una distanza uguale a quella esistente tra le travi orizzontali la dell'organo di serraggio superiore 1, in direzione trasversale; e una coppia di porzioni di parete laterale 2c presentanti un'altezza fissa, costituita da porzioni a flangia dell'acciaio a C, sono previste su bordi laterali opposti lunghi di ciascuna delle travi orizzontali 2a frontale e posteriore, in modo tale da sporgere ortogonalmente verso l'alto. Inoltre, come mostrato nella Fig. 3, una coppia di superfici di guida del rullo 4 concave e rivolte verso l'alto, sono formate su porzioni laterali opposte longitudinali di ciascuna delle due porzioni di parete laterale 2c, ad una distanza uguale a quella esistente tra le superfici di guida del rullo 3 frontale e posteriore, dell'organo di serraggio superiore 1. E' evidente che, come avveniva per lo organo di serraggio superiore 1, tale organo di serraggio inferiore 2 può essere realizzato in modo tale che le porzioni di estremità opposte longitudinali delle travi orizzontali frontale e posteriore 2a, sono fissate una all'altra mediante una coppia di elementi di telaio di connessione, così da assumere la forma di un telaio rettangolare della stessa dimensione e della stessa forma dell'organo di serraggio superiore 1. Le porzioni di parete laterale 1c e 2c che fanno parte delle travi orizzontali la e 2a degli organi di serraggio superiore e inferiore 1 e 2, possono essere previste solamente in delle porzioni longitudinali nelle quali sono presenti le superfici di guida del rullo 3 e 4, anche se è possibile prevedere dette porzioni di parete laterale anche su tutta la lunghezza dei bordi laterali lunghi di detto acciaio a C.

Le coppie contrapposte in direzione verticale delle superfici di guida dei rulli 3 e 4, sono previste sui quattro lati, e si ottengono sovrapponendo gli organi di serraggio superiore ed inferiore 1 e 2, in modo tale che tutte le coppie di superfici di guida dei rulli superiore ed inferiore 3 e 4, sono orientate nella stessa direzione (nella direzione da sinistra a destra nel disegno). Come mostrato in Fig. 4, nella quale è rappresentato il rullo 5 inserito tra le superfici di guida superiore ed inferiore 3 e 4, una coppia di porzioni di estremità opposte 5a di piccolo diametro, aventi una sezione trasversale circolare e lo stesso diametro, sono realizzate in direzione coassiale, su porzioni assiali opposte di estremità del rullo 5, ricavando una coppia di gole perimetrali 5d e lasciando tra queste due gole una distanza pari a quella esistente tra le porzioni di parete laterali opposte della trave orizzontale. Le porzioni di parete laterali opposte le e 2c, in corrispondenza delle porzioni di superficie di guida del rullo previste sulle travi orizzontali la e 2a degli organi di serraggio superiore ed inferiore 1 e 2, sono inserite in dette gole perimetrali 5d, dall'alto e dal basso rispettivamente, per consentire alle superfici di guida dei rulli superiore ed inferiore 3 e 4, di giungere a contatto di serraggio con le superfici superiore ed inferiore perimetrali e di estremità, della coppia di porzioni di estremità opposte di piccolo diametro 5a, così da rendere possibile il rotolamento del rullo 5 a contatto con le superfici di guida superiore ed inferiore 3 e 4. Per quanto riguarda il rullo 5 poiché su di esso sono state formate le porzioni di estremità opposte di piccolo diametro 5a, una porzione centrale 5b del rullo disposta tra le porzioni 5a opposte di estremità e di piccolo diametro, e inoltre una coppia di porzioni di estremità opposte Se, presentano un diametro grande. Tuttavia, la maggior parte della porzione centrale del rullo 5b può presentare un diametro piccolo, essendo allora presente una coppia di porzioni a flangia di grande diametro su entrambi i lati di ciascuna porzione 5a di estremità opposte di piccolo diametro. In breve, la profondità delle gole perimetrali 5d viene regolata in modo tale che la porzione di grande diametro non giunga a contatto con le superfici contrapposte delle travi orizzontali superiore ed inferiore la e 2a, che fanno parte degli organi di serraggio superiore ed inferiore 1 e 2.

La forma delle superfici di guida superiore ed inferiore del rullo 3 e 4 mostrata nella Fig. 4, è tale da costituire un arco giapponese. Cioè, per quanto riguarda la superficie di guida superiore del rullo 3, la sua porzione centrale longitudinale costituisce una superficie curva arcuata concava 3a la quale è bombata verso l'alto, a forma di arco di cerchio, mentre delle porzioni si estendono a partire dalle estremità opposte della superficie curva arcuata concava 3a, e queste superfici formano una superficie curva arcuata convessa 3b, rispettivamente, che è rivolta verso il basso e forma approssimativamente un arco di cerchio; inoltre, la superficie curva arcuata concava 3a e le superfici curve arcuate convesse 3b, sono tra loro collegate in modo continuo, essendo i loro raggi di curvatura variabili in modo graduale. La superficie di guida dei rulli inferiore 4 è formata in modo simmetrico, ribaltando idealmente la superficie di guida superiore dei rulli 3. Cioè, la sua porzione longitudinale centrale forma una superficie curva arcuata concava 4a, la quale è curva verso il basso formando approssimativamente un arco circolare, mentre porzioni che si estendono dalle estremità opposte della superficie curva arcuata concava 4a, formano superfici curve arcuate convesse 4b, le quali sono curve verso l'alto secondo un arco di cerchio.

Il meccanismo di isolamento sismico superiore Al è realizzato come descritto sopra, e poiché il meccanismo di isolamento sismico inferiore A2 presenta la stessa struttura del meccanismo di isolamento superiore Al, porzioni identiche verranno indicate dagli stessi numeri di riferimento, e una descrizione verrà omessa. Come si nota in Fig. 1, nella condizione in cui le travi orizzontali la e 2a degli organi di serraggio superiore ed inferiore 1 e 2 del meccanismo A2 di isolamento sismico inferiore, sono disposte sul lato destro e sul lato sinistro, l'organo di serraggio inferiore 2 è fissato su una superficie di montaggio, e il meccanismo di isolamento sismico superiore Al è sovrapposto al meccanismo di isolamento sismico inferiore A2, in una condizione in cui le travi orizzontali la e 2a dei suoi due organi di serraggio superiore ed inferiore 1 e 2, sono disposti su entrambi i lati, cioè secondo un assetto perpendicolare al meccanismo di isolamento sismico inferiore A2, così da formare il dispositivo di isolamento sismico complessivo. Una struttura di carico, ad esempio un edificio, una struttura per esporre oggetti in una mostra, diversi tipi di macchine ed attrezzature, un piano di base o pavimento, o simili, viene disposto sull'organo di serraggio superiore 1 del meccanismo di isolamento sismico superiore Al di detto dispositivo di isolamento sismico, in modo da controllare l'ampiezza delle vibrazioni trasmesse alla struttura di carico C durante il terremoto.

Negli organi di serraggio superiore ed inferiore 1 e 2 che costituiscono il meccanismo di isolamento sismico inferiore A2, le estremità opposte di una coppia di travi orizzontali la, disposte parallelamente una all'altra sul lato destro e sul lato sinistro dell'organo di serraggio superiore 1, ad una distanza fissa, possono tra loro essere collegate mediante elementi di telaio di connessione, ma nel caso illustrato detti elementi di collegamento di telaio non vengono utilizzati.

Le estremità opposte della coppia di travi orizzontali 2a, disposte affiancate o meglio in posizione parallela sia a destra che a sinistra, nell'organo di serraggio inferiore 2, in cui la distanza tra le travi è uguale a quella tra le travi orizzontali la sopra menzionate, sono tra loro collegate mediante una coppia di elementi di telaio di connessione 2b. Quindi, nella condizione in cui la coppia di travi orizzontali 2a facenti parte dell'organo di serraggio inferiore 2 del meccanismo di isolamento sismico A1, e la coppia di travi orizzontali la facenti parte dello organo di serraggio 1 superiore del meccanismo di isolamento sismico inferiore A2, sono tra loro ortogonali, e sono combinate tra loro in modo simile a componenti parallele e sporgenti a contatto con i loro lati posteriori, sarà possibile collegare mediante saldatura o altro procedimento, le suddette travi orizzontali 2a e la, in modo da formare un corpo unico. Quindi, dopo che l'organo superiore di serraggio 1 del meccanismo di isolamento sismico inferiore A2 è stato sovrapposto all'organo di serraggio inferiore 2 che costituisce un telaio rettangolare e che fa parte anch'esso del meccanismo di isolamento sismico inferiore A2, e dopo che i rulli 5 sono stati introdotti tra le superfici di guida contrapposte in senso verticale (dei rulli) 3 e 4, lo organo di serraggio superiore 1 che costituisce un telaio rettangolare, viene sovrapposto all'organo di serraggio inferiore 2 del meccanismo di isolamento sismico superiore Al, introducendo i rulli 5 tra le superfici di guida contrapposte in senso verticale 3 e 4, terminando così l'assemblaggio del dispositivo di isolamento sismico.

Volendo descrivere l'effetto di isolamento sismico prodotto dal dispositivo di isolamento sismico dell'invenzione, si noterà che l'oscillazione verso sinistra e verso destra e l'oscillazione in avanti e all'indietro, prodotta in caso di terremoto, vengono rispettivamente isolate dal meccanismo superiore di isolamento sismico A1 e dal meccanismo di isolamento sismico inferiore A2. Tuttavia, poiché l'oscillazione sinistra-destra e l'oscillazione avanti-indietro vengono isolate secondo lo stesso modo di funzionamento, qui di seguito verrà fornita una descrizione soltanto del funzionamento del meccanismo di isolamento sismico superiore A1.

In caso di terremoto, l'organo di serraggio inferiore 2 a forma di telaio rettangolare, facente parte del meccanismo di isolamento sismico A1, oscilla verso sinistra e verso destra, e le superfici di guida inferiori 4 dei rulli, disposte sui quattro lati nell'organo di serraggio inferiore 2, si spostano nella stessa direzione, per cui ciascun rullo 5, che prima era stazionario e si trovava nella porzione centrale in corrispondenza della posizione inferiore della superficie curva arcuata concava 4a facente parte della superficie di guida del rullo 4, incomincia a rotolare lungo la superficie curva inclinata verso l'alto, di detta superficie arcuata concava 4a, e a causa di questo rotolamento, l'organo di serraggio superiore 1 viene spostato nella direzione opposta rispetto alla direzione dell'organo di serraggio inferiore 2, di una distanza corrispondente alla distanza percorsa dai rulli 5. Cioè, in Fig. 4, se il rullo 5 rotola a partire dal centro della superficie curva concava 4a, lungo la superficie di guida del rullo 4 facente parte dell'organo di serraggio inferiore 2, verso la superficie curva arcuata convessa 4b che si trova sulla destra, l'organo di serraggio superiore 1 si sposta dal centro della superficie curva arcuata concava 3a facente parte della superficie di guida 3 del rullo, che corrisponde alla posizione stazionaria del rullo 5, verso la superficie arcuata convessa 3b, cioè verso sinistra, per cui la struttura di carico C si solleva di un'altezza corrispondente alla somma delle altezze di proiezione delle superfici curve arcuate concave 3b e 4b, rispetto ai centri delle superfici curve arcuate concave 3a e 4a facenti parte delle superfici di guida dei rulli superiore ed inferiore 3 e 4.

Si noterà che la lunghezza di ciascuna superficie di guida dei rulli 3 e 4, nella direzione di rotolamento del rullo, può essere regolata tenendo conto di un'ampiezza orizzontale massima possibile (ad esempio 30 cm) che si verifica in caso di terremoto. Inoltre, come mostrato nelle Figg. 2 e 3, in corrispondenza di porzioni terminali opposte longitudinali delle guide dei rulli 3 e 4, possono essere previsti degli arresti 3c e 4c che impediscono ai rulli 5 di disimpegnarsi dalle guide, e questi arresti sono costituiti da sporgenze terminali formate piegando secondo direzioni opposte, le porzioni longitudinali opposte di estremità delle superfici di guida 3 e 4.

Poiché la forma di ciascuna delle superfici di guida dei rulli 3 e 4 è ottenuta mediante superfici arcuate concave 3a e 4a, e da superfici curve arcuate convesse 3b e 4b, è possibile utilizzare la traccia di una massa puntuale della struttura o edificio che si sposta a causa del sisma, quando viene utilizzato un dispositivo di isolamento sismico come quello descritto dalla richiedente nella domanda di brevetto giapponese n. 32300/1987, quest'ultimo dispositivo di isolamento sismico essendo disposto tra una fondazione e un edificio, e comprendendo rulli eccentrici costituiti da due rulli i cui assi sono eccentrici uno rispetto all'altro e sono disposti tra l'organo di serraggio superiore e l'organo di serraggio inferiore. Nel caso dei suddetti rulli eccentrici, si hanno delle limitazioni imposte dalla distanza di rotolamento del rullo, dal diametro del rullo e dall'angolo di rotazione (da 0 a 180°). Nel caso della presente invenzione, tuttavia, forze riequilibratrici sono presenti a causa del fatto che le superfici di guida del rullo 3 e 4 sono superfici curve, per cui si avrà il vantaggio che la distanza di rotolamento del rullo può essere stabilita in base ad una lunghezza arbitraria.

Se si assume che, come mostrato in Fig. 5, il punto più basso della superficie arcuata concava, cioè il punto O con il quale il rullo 5 giunge a contatto nella condizione stazionaria del meccanismo di isolamento sismico, costituisce l'origine, si può descrivere un asse Y nella direzione orizzontale partendo dal punto O, e inoltre si potrà descrivere un asse Z, nella direzione verticale, partendo dal punto 0; indicando con Ym la distanza orizzontale di ciascuna delle superfici di guida 3 e 4 dei rulli, e indicando con Zm l'altezza verticale, allora la forma sopra menzionata della superficie curva di ciascuna superficie di guida dei rulli 3 e 4, può essere espressa nelle coordinate YZ, mediante la seguente formula, che costituisce una funzione coseno:

La suddetta curva presenta le seguenti caratteristiche: il gradiente rispetto all'asse Y è uguale a 0 all'origine 0, il gradiente aumenta gradualmente nella direzione che si discosta dall'origine O, e in corrispondenza dèi punto di collegamento tra la superficie arcuata concava e la superficie arcuata convessa, il gradiente diviene massimo e quindi diminuisce gradualmente, e inoltre il gradiente è uguale a 0 in corrispondenza del punto estremo P (Ym, Zm) della superficie curva arcuata convessa.

Come descritto sopra, poiché le superfici di guida dei rulli superiore ed inferiore 3 e 4 sono realizzate in modo tale che le loro porzioni centrali costituiscono superfici curve arcuate concave 3a e 4a, e le porzioni che si estendono dalle estremità opposte delle superfici curve arcuate concave 3a e 4a sono rispettivamente formate da superfici curve arcuate convesse 3b e 4b come sopra descritto, quando il rullo 5 rotola a partire dal centro della superficie curva arcuata concava 4a verso la superficie curva arcuata convessa 4b disposta sul lato destro della superficie di guida dell'organo di serraggio inferiore 2, se il rullo 5 rotola di una distanza X dalla posizione stazionaria, una forza riequilibratrice F che tende a riequilibrare la posizione della struttura di carico C, diventa nel frattempo non lineare, come dimostrato dalla curva tratteggiata di Fig. 12. Quindi, la costante di elasticità (curva caratteristica della forza riequilibratrice) della porzione di supporto del rullo 5, viene modificata durante il rotolamento del rullo 5, e la frequenza naturale del meccanismo di isolamento sismico Al, viene modificata secondo tale cambiamento. Quindi, il meccanismo di isolamento sismico Al praticamente non entra in risonanza, e quindi ha un effetto di isolamento sismico efficace. Si noterà che la forma di ciascuna guida 3 e 4 non è limitata alla curva precedente .

La Fig. 6 mostra un esempio nel quale lungo tutte le superfici di guida superiore ed inferiore 3 e 4 facenti parte dei meccanismi di isolamento sismico Al e A2, superiore ed inferiore rispettivamente, la superficie di guida 3 costituisce una superficie piatta orizzontale 3', mentre, così come è stato descritto sopra, l'altra superficie di guida 4 del rullo, è realizzata in modo tale che la sua porzione centrale costituisce una superficie curva arcuata concava 4a, e delle porzioni che si estendono a partire dai lati opposti della superficie arcuata concava 4a, formano superfici curve arcuate convesse 4b. Anche in questo caso, se si utilizza una tale disposizione delle superfici, quando il rullo 5 rotola di una distanza X partendo dalla posizione stazionaria, la forza riequilibratrice F che tende a riequilibrare la posizione della struttura di carico C, si sposta nel frattempo lungo una curva dolce che non è lineare, come mostrato dalla linea punteggiata di Fig. 12. Quindi, è possibile realizzare un dispositivo di isolamento sismico nel quale non si ha una frequenza naturale fissa, e che quindi non entra in risonanza in presenza di onde sismiche.

Per garantire l'impossibilità di una risonanza in presenza di onde sismiche, nel caso pratico, oltre a realizzare superfici di guida dei rulli 3 e 4 superiore ed inferiore, del tipo suddetto, nel quale il raggio di curvatura varia di continuo in direzione longitudinale, oppure la superficie di guida del rullo 3' ha una forma piatta orizzontale, è possibile anche realizzare superfici di guida dei rulli che formano superfici curve con raggi di curvatura fissi. In alternativa, è sufficiente che una superficie di guida dei rulli sia formata da una superficie di guida dei rulli arcuata concava con raggio di curvatura fisso, e che l'altra superficie di guida dei rulli sia formata da una superficie di guida dei rulli piatta orizzontale oppure da una superficie dei rulli arcuata concava, presentante un raggio di curvatura diverso da quello dell'altra superficie di guida dei rulli. Anche in questo caso, se si prevede una tale configurazione, se il rullo 5 rotola di una distanza X a partire dalla posizione stazionaria, la forza riequilibratrice F che tende a riequilibrare la posizione della struttura di carico C, diviene nel frattempo non lineare come mostrato dalla linea a tratti e punti di Fig. 12.

Per quanto riguarda la forma del rullo" 5, che è a contatto con le superfici di guida del rullo superiore ed inferiore 3 e 4, la coppia di porzioni di estremità opposte e di piccolo diametro Sa aventi lo stesso diametro e la stessa sezione circolare, è formata secondo una disposizione coassiale, in corrispondenza delle porzioni assiali di estremità opposte, ricavando una coppia di gole perimetrali 5d, come è stato descritto sopra; le porzioni di parete laterale opposte le e 2c, in corrispondenza delle porzioni di superfici di guida dei rulli previste sulle travi orizzontali la e 2a degli organi di serraggio superiore ed inferiore 1 e 2, si inseriscono in dette gole perimetrali 5d, sia dall'alto che dal basso, per consentire alle superfici di guida dei rulli superiore ed inferiore 3 e 4, di giungere a contatto di serraggio con le superfici di estremità perimetrali superiore ed inferiore della coppia di porzioni di estremità opposte di piccolo diametro 5a, rispettivamente.

Quindi, il rullo 5 viene stretto tra le opposte porzioni di parete laterale le e 2c facenti parte delle travi orizzontali superiori ed inferiori la e 2a, e questo rullo viene supportato alle sue due estremità opposte, impedendo così al rullo 5 di divenire instabile o di spostarsi. Quindi, il rullo 5 non può essere sottoposto ad una forza di flessione, e rotola in modo dolce e regolare, in una direzione precisa, lungo le porzioni di parete laterale opposte le e 2c delle travi superiore ed inferiore orizzontali la e 2a.

Inoltre, poiché gli organi di serraggio superiore ed inferiore 1 e 2 vengono assemblati preventivamente per formare un telaio rettangolare , e poiché le superfici di guida dei rulli vengono montate e sono disposte nella stessa direzione sui lati opposti terminali delle travi orizzontali parallele, cioè secondo una vista in pianta si trovano in corrispondenza dei quattro lati, tutte le superfici di guida dei rulli si spostano simultaneamente nella stessa direzione. Quindi è possibile predisporre un dispositivo di isolamento sismico di elevata precisione. Le Figg. da 7 a 9 mostrano un dispositivo di isolamento sismico nel quale riguardo agli elementi di serraggio superiore ed inferiore 1 e 2 che costituiscono il meccanismo di isolamento sismico e riguardo alla forma di ciascuna trave la orizzontale della coppia di travi dell'organo di serraggio 1, si può dire quanto segue: la coppia di porzioni di parete laterale le presentanti un'altezza fissa, sono previste sui bordi longitudinali opposti della trave, e la coppia di superfici di guida dei rulli 3 è formata sulle porzioni di parete laterale le ad una distanza fissa, nella direzione longitudinale, in conformità con quanto descritto sopra. D'altra parte, l'altro organo di serraggio 2 non presenta la coppia di travi orizzontali opposte 2a che costituiscono un acciaio a C. Al contrario, una porzione di binario 2c' che è disposta tra la coppia di porzioni di parete laterale opposte le che sporgono dalla trave orizzontale la dell'organo di serraggio 1, è realizzata in un pezzo unico sulla porzione centrale di una piastra orizzontale d'acciaio la cui forma piana è uguale a quella della trave orizzontale la di un organo di serraggio 1. La coppia di superfici di guida dei rulli 4, rispettivamente contrapposte alla coppia di superfici di guida dei rulli 3 formate su una trave orizzontale la, sono formate in questo caso, su detta porzione di rotaia 2c', mentre i rulli 5' sono disposti tra le superfici di guida superiori ed inferiori 3 e 4, come sopra descritto.

Se si sceglie questa configurazione, le porzioni opposte longitudinali delle superfici di guida superiore ed inferiore 3 e 4, vengono disposte in delle posizioni in cui esse si sovrappongono parzialmente, se viste lateralmente, per cui lo spessore (altezza) dei meccanismi di isolamento sismico Al e A2 formati dagli organi di serraggio superiore e inferiore 1 e 2, può essere ridotto in misura ancora maggiore, e la struttura di carico C può essere sostenuta in modo ancora più stabile. Si noterà che si può scegliere una disposizione in base alla quale la suddetta porzione di binario 2c' è costituita da due porzioni di binario parallele, e in cui il rullo è costituito da una coppia di rulli di sinistra e di destra che formano un pezzo unico essendo collegati da un albero centrale, e in cui ciascun rullo presenta una coppia di porzioni a flangia di grande diametro alle sue due estremità, e una coppia di porzioni di estremità di piccolo diametro sono realizzate mediante le sue gole periferiche, le quali sono disposte tra le superfici superiore ed inferiore di guida dei rulli 3 e 4, su entrambi i lati. Il dispositivo di isolamento sismico mostrato in Fig. 10 è realizzato in modo tale che la coppia di rulli 5 contrapposti nella direzione del prolungamento dei loro assi è collegata assieme mediante un albero 5e. Se si sceglie questa disposizione, la tendenza dei rulli a sollevarsi uno rispetto all'altro durante un terremoto, può essere eliminata utilizzando appunto l'albero 5e.

In uno qualsiasi dei precedenti dispositivi di isolamento sismico, un mezzo di attenuazione delle vibrazioni D è disposto in maniera da consentire al rullo di fermarsi nella sua posizione stazionaria, con una certa rapidità, in maniera da far ritornare gli organi di serraggio superiore e inferiore 1 e 2, di nuovo verso l'assetto normale, quando le scosse si sono assestate. Come mostrato in Fig. 3, questo mezzo di attenuazione delle vibrazioni D comprende olio viscoso 6 e un organo di resistenza 7. L'olio viscoso 6 è alloggiato in un contenitore di olio circolare a forma di disco 8, il quale è disposto all'interno del telaio formato dagli organi di serraggio superiore e inferiore 1 e 2, che fanno parte del meccanismo di isolamento sismico inferiore A2, e la parete laterale esterna di tale contenitore è fissata in modo da formare un unico componente, alla superficie periferica interna del telaio dell'organo di serraggio inferiore 2. L'organo di resistenza 7 è fissato al centro di una superficie inferiore di un asse di supporto 9 collegato alle porzioni centrali della coppia di travi orizzontali la che fanno parte dell'organo di serraggio superiore 1 del meccanismo di isolamento sismico superiore Al; inoltre la metà inferiore dell'organo di resistenza è immersa nella massa di olio viscoso 6 riempita nel contenitore di olio 8 attraverso la parte centrale, all'interno del telaio formato dagli organi di serraggio superiore ed inferiore 1 e 2 del meccanismo di isolamento sismico Al.

Quindi, poiché il contenitore di olio 8 è fissato all'interno del telaio dell'organo di serraggio inferiore 2 facente parte del meccanismo di isolamento sismico inferiore A2, e poiché l'organo di resistenza 7 è appeso alla porzione centrale, sporgendo all'interno del telaio formato dall'organo di serraggio superiore 1 del meccanismo di isolamento sismico superiore Al, lo spazio all'interno degli organi di serraggio 1 e 2 a forma di telaio rettangolare, può essere utilizzato in modo efficiente per disporre il mezzo di attenuazione delle vibrazioni D, e inoltre, l'organo di resistenza 7, in caso di terremoto, potrà spostarsi orizzontalmente in avanti e all'indietro, e inoltre verso destra e verso sinistra, ail'interno del contenitore d'olio 8, rendendo così possibile un assorbimento affidabile e un'attenuazione dell'energia sismica.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di isolamento delle onde sismiche comprendente: una coppia di meccanismi di isolamento sismico, ciascuno presentante una coppia di organi di serraggio superiori ed inferiori, caratterizzato dal fatto che superfici di guida dei rulli sono previste in una pluralità di regioni, lungo superfici opposte di detti òrgani di serraggio superiore e inferiore, e in cui diversi rulli presentanti una sezione trasversale circolare, sono rispettivamente disposti tra le superfici di guida superiori e inferiori, in maniera da poter rotolare nella stessa direzione orizzontale, e in cui detta coppia di meccanismi di isolamento sismico vengono tra loro combinati verticalmente in modo da formare un'unica struttura, cosicché la direzione di rotolamento dei rulli del meccanismo di isolamento sismico superiore, è ortogonale alla direzione di rotolamento dei rulli del meccanismo di isolamento sismico inferiore; una porzione centrale nella direzione di rotolamento del rullo lungo almeno una delle superfici di guida del rullo inferiore e superiore che sono previste sulle superfici contrapposte degli organi di serraggio superiori e inferiori, essendo realizzata nella forma di una superficie curva arcuata concava. e porzioni che si estendono dalle estremità opposte di detta superficie curva arcuata concava, essendo realizzate nella forma di superfici arcuate convesse .
2. Dispositivo di isolamento sismico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che riguardo alle superfici di guida inferiori e superiori, una di tali superfici di guida dei rulli forma una superficie piana oppure una superficie arcuata concava di grande raggio di curvatura.
3. Dispositivo di isolamento sismico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che riguardo alle superfici di guida superiori e inferiori, una di queste superfici di guida dei rulli costituisce una superficie curva identica a quella formata da un'altra superficie di guida dei rulli.
4 . Dispositivo di isolamento sismico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che scegliendo come origine il punto più basso O della superficie curva arcuata concava, e scegliendo come asse delle Y la direzione orizzontale a partire da tale punto 0, e come asse Z la direzione verticale a partire da tale punto 0, e come lunghezza orizzontale di ciascuna delle superfici di guida dei rulli, la quantità Ym, e come altezza verticale di dette guide, la quantità Zm, allora la forma di ciascuna superficie di guida dei rulli, che comprende una porzione centrale disposta nella direzione di rotolamento dei rulli, formata da una superficie arcuata concava, e che comprende inoltre delle porzioni che si estendono dalle estremità opposte della superficie arcuata concava e che costituiscono superfici curve arcuate convesse, corrisponde ad una curva espressa matematicamente nelle coordinate YZ, come segue:
5. Dispositivo di isolamento sismico comprendente una coppia di meccanismi di isolamento sismico, ciascuno dei quali presenta una coppia di organi di serraggio superiore e inferiore, caratterizzato dal fatto che superfici di guida sono previste in una pluralità di regioni su superfici opposte di detti organi di serraggio superiori e inferiori, e i rulli presentano ciascuno una sezione trasversale circolare e sono disposti tra le superfici di guida superiori e inferiori dei rulli, in modo tale da poter rotolare in una stessa direzione orizzontale, e in cui la coppia di meccanismi di isolamento sismico sono associati uno all'altro in direzione verticale e formano un'unica struttura, in modo tale che la direzione di rotolamento dei rulli nel meccanismo di isolamento sismico superiore, è perpendicolare alla direzione di rotolamento dei rulli in detto meccanismo di isolamento sismico inferiore; una di dette -superfici di guida dei rulli essendo realizzata nella forma di una superficie di guida dei rulli arcuata concava di raggio di curvatura fisso, e 1' altra superficie di guida dei rulli essendo realizzata nella forma di una superficie di guida dei rulli piana, oppure nella forma di una superficie di guida dei rulli arcuata concava, di raggio di curvatura diverso da quello della precedente superficie di guida dei rulli.
6. Dispositivo di isolamento sismico secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che ciascuno degli organi di serraggio superiore e inferiore presenta travi orizzontali affiancate o parallele, disposte ad una distanza fissa, in cui una coppia di porzioni di parete laterale di altezza fissa, sono rispettivamente presenti su ciascuna trave orizzontale di detto organo di serraggio superiore, in modo tale da sporgere verso il basso; una coppia di porzioni di parete laterale presentanti un'altezza fissa, essendo presenti su ciascuna trave orizzontale dell'organo di serraggio organo di serraggio; dette superfici di guida dei rulli superiori ed inferiori essendo formate rispettivamente sulle porzioni di parete laterale e sulla porzione a forma di rotaia, degli organi di serraggio superiori ed inferiori; ciascuno di detti rulli essendo disposto tra le superfici di guida dei rulli superiori ed inferiori, in modo da poter rotolare. inferiore, in modo da estendersi verso l'alto, e le superfici di guida dei rulli superiore e inferiore essendo rispettivamente realizzate sulle porzioni di parete laterale contrapposte di dette travi orizzontali superiore ed inferiore, e ciascuno di detti rulli essendo disposto tra una trave superiore e una trave inferiore orizzontale, in modo tale che delle porzioni di estremità opposte di piccolo diametro di ciascuno di detti rulli, vengono poste a contatto di serraggio con le superfici di guida dei rulli superiori e inferiori, in modo da consentire il rotolamento dei rulli.
7. Dispositivo di isolamento sismico secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti organi di serraggio superiore e inferiore presenta travi orizzontali affiancate, disposte ad una distanza fissa, e in cui una coppia di porzioni di parete laterale di altezza fissa sono previste rispettivamente sui bordi longitudinali opposti di ciascuna trave orizzontale facente parte di un primo organo di serraggio; una porzione a forma di-rotaia essendo disposta tra le porzioni di parete laterale del primo organo di serraggio, ed essendo formata in un punto centrale di ciascuna trave orizzontale facente parte del secondo