ITTO20110008A1

ITTO20110008A1 - "sistema di fissaggio di accessori su telai in materiale metallico per porte, finestre e simili"

Info

Publication number: ITTO20110008A1
Application number: IT000008A
Authority: IT
Inventors: Di Vinadio Aimone Balbo
Original assignee: Savio Spa
Priority date: 2011-01-12
Filing date: 2011-01-12
Publication date: 2012-07-13
Also published as: US20120177461A1; IT1403796B1; AR084840A1; TW201233915A; CN102678013B; EP2476835A1; RU2012100698A; CN102678013A; US8678732B2

Description

DESCRIZIONE dellâ€™invenzione industriale dal titolo:

â€œSistema di fissaggio di accessori su telai in materiale metallico per porte, finestre e similiâ€

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce ai sistemi di fissaggio per accessori, ad esempio cerniere, su telai di serramenti quali porte, finestre o simili.

Stato della tecnica nota

Attualmente i sistemi di fissaggio delle cerniere ai telai metallici di serramenti con applicazione frontale vengono realizzati tramite l'utilizzo di tre diversi sistemi.

Un primo sistema prevede l'impiego di contropiastre inserite nella cavitÃ del profilo del telaio e sulle quali vengono avvitate viti con filetto metrico. Il vantaggio di questo sistema Ã ̈ di consentire l'installazione delle cerniere sia su profili normali sia su profili a taglio termico. In alcuni casi, potendo distribuire gli sforzi su una superficie di fissaggio anche di dimensioni differenti, si riesce ad ottenere una soliditÃ notevole che permette di raggiungere le massime portate. Nel caso di profili estrusi di alluminio o sue leghe tale sistema consente inoltre di installare la cerniera in modo indipendente dallo spessore dell'estruso.

Tuttavia questo primo sistema comporta l'inconveniente di tempi di installazione piuttosto lunghi, in quanto si richiede l'inserimento delle contropiastre all'interno della cavitÃ del profilo. Inoltre le contropiastre non permettono l'eventuale aggiunta di una cerniera a serramento installato, in quanto la cavitÃ che riceve la contropiastra rimane occlusa. Un'ulteriore complicazione Ã ̈ relativa al fissaggio della cerniera su profili a taglio termico destinati ad aperture verso l'esterno. In questo caso la morfologia dell'estruso Ã ̈ tale per cui nella quasi totalitÃ dei profili risulta ancora piÃ¹ complicato il montaggio della cerniera: la contropiastra infatti viene inserita nella cavitÃ del profilo non a contatto con la cerniera, richiedendo accessori complementari che ne permettono il fissaggio ma che penalizzano fortemente la portata.

Il secondo sistema di fissaggio prevede l'impiego di tasselli di ancoraggio che vengono inseriti all'interno di fori precedentemente eseguiti, e su tali tasselli vengono quindi avvitate viti metriche. Tale fissaggio perÃ², pur consentendo il fissaggio delle cerniere anche a serramento installato, non garantisce un'elevata resistenza allo strappo e alla flessione, penalizzando le portate della cerniera. Per contro questo sistema puÃ² essere applicato sia su profili normali sia su profili a taglio termico.

Il terzo sistema prevede l'impiego di viti speciali che si avvitano sul profilo del telaio. In questo caso l'applicazione Ã ̈ consentita soltanto su profili a taglio termico, e la portata delle cerniere viene ridotta in quanto la cerniera perde di stabilitÃ e soliditÃ . Questo sistema richiede inoltre una grande precisione nella foratura e avvitatura della cerniera sul profilo: Ã ̈ infatti molto importante la massima precisione, necessaria per consentire una fissaggio ottimale, nell'effettuazione del pre-foro nel quale viene avvitata la vite. Inoltre Ã ̈ molto importante rispettare la perpendicolaritÃ della vite relativamente allâ€™asse del foro nella fase di avvitatura, per evitare di forzare il filetto. Gli aspetti positivi di questo terzo sistema sono la velocitÃ di installazione delle cerniere, e la possibilitÃ di fissare le cerniere anche a serramento installato.

Sintesi dell'invenzione

Lo scopo della presente invenzione Ã ̈ quello di realizzare un miglioramento del sistema di fissaggio del terzo tipo di cui si Ã ̈ detto e piÃ¹ in particolare tale da permettere, a differenza del fissaggio realizzato con lâ€™impiego delle viti attualmente disponibili sul mercato e grazie anche ad una peculiare conformazione della vite, di non diminuire le portate delle cerniere.

Secondo l'invenzione questo scopo viene conseguito grazie ad un sistema di fissaggio cosÃ¬ come essenzialmente definito nella parte caratterizzante della rivendicazione 1, e piÃ¹ precisamente in cui:

- il gambo autofilettante della vite presenta un filetto a passo costante,

- l'estremitÃ del gambo autofilettante opposta alla testa della vite Ã ̈ conica,

- il rapporto fra il diametro esterno del gambo autofilettante e il diametro del foro passante della parete del telaio Ã ̈ compreso fra circa 1,4 e 1,25,

- il rapporto fra il diametro del foro passante di detta parete del telaio e lo spessore di tale parete Ã ̈ compreso tra circa 2,5 e 5,5 e piÃ¹ preferibilmente fra 3 e 5.

Grazie a questa idea di soluzione si consegue un effetto sorprendente derivante dalla deformazione plastica del metallo del telaio che non soltanto ne aumenta lo spessore locale nellâ€™intorno del foro ma consente anche di eliminare eventuali giochi fra vite e cerniera. Quando la vite viene inserita attraverso il foro dell'accessorio e quindi impegnata con la sua estremitÃ conica nel foro del telaio il suo filetto, aprendosi la strada contro la parete interna di tale foro, ne provoca una rifollatura ovvero una protrusione assiale verso lâ€™esterno dapprima sul lato opposto allâ€™accessorio. Quindi, dopo che l'estremitÃ conica del gambo autofilettante ha completamente attraversato il foro, la parte cilindrica del gambo produce un identico effetto di rifollatura sul lato opposto. In tal modo, al termine dell'avvitamento della vite si genera in pratica un sensibile incremento di spessore della parete del telaio nellâ€™intorno del foro che consente sia di evitare una diminuzione di portata dell'accessorio, il che risulta particolarmente vantaggioso nel caso in cui si tratti di una cerniera, sia di eliminare giochi radiali fra vite e accessorio grazie alla creazione di una sorta di boccola intermedia integrale entro il foro dell'accessorio. Un ulteriore vantaggio consiste nella possibilitÃ di realizzare il foro della parete del telaio con tolleranze meno strette.

Tali effetti vantaggiosi sono ulteriormente amplificati nel caso in cui il telaio presenti una seconda parete con un secondo foro passante ed anche una terza parete con un terzo foro passante, con la distanza fra la seconda parete e la prima parete minore della lunghezza del gambo autofilettante della vite, e con la distanza fra la prima e la terza parete sostanzialmente pari alla lunghezza del gambo autofilettante, diminuita della lunghezza della sua estremitÃ conica. In tal caso durante l'avvitamento l'estremitÃ conica della vite permette di guidarne l'allineamento attraverso il foro della seconda parete, ed il foro della terza parete realizza lâ€™ancoraggio definitivo della vite a seguito dell'impegno di tale estremitÃ conica.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno evidenti n e l co r so de ll a d e tt ag l iata descrizione che segue, con riferimento ai disegni annessi forniti a puro titolo di esempio non limitativo, nei quali:

- la figura 1 Ã ̈ una vista prospettica schematica di un esempio di attuazione della vite utilizzata nel sistema di fissaggio secondo l'invenzione,

- la figura 2 Ã ̈ una vista in elevazione della figura 1,

- la figura 3 Ã ̈ una vista prospettica schematica e parzialmente sezionata che esemplifica il sistema di fissaggio secondo lâ€™invenzione nel suo complesso, specificatamente applicato all'unione fra il telaio del battente di una porta o finestra e una delle sue cerniere, e

- le figure 4 a 8 mostrano schematicamente, in maggior scala ed in parziale sezione, lâ€™applicazione del sistema di fissaggio secondo l'invenzione in altrettante diverse fasi successive.

Descrizione dettagliata dell'invenzione Riferendosi inizialmente alle figure 1 e 2, con 1 Ã ̈ indicata una vite destinata ad essere utilizzata per il fissaggio di un accessorio, ad esempio una cerniera (indicata con 2 nella figura 3) al telaio (indicato con 3 nella stessa figura) di una porta, finestra o simile.

Il telaio 3 Ã ̈ formato, in modo di per sÃ© noto, da elementi tipicamente di alluminio o sue leghe realizzati, pure in modo convenzionale, mediante estrusione.

Ritornando alle figure 1 e 2, la vite 1 consiste in una gambo filettato autofilettante 4, con filetto metrico a passo costante compreso fra 1, 2 e 1,7 mm. e preferibilmente pari a 1,5 mm., e con angolo fra i relativi fianchi di 60°.

Il gambo autofilettante 4 si estende fra una testa di manovra 5 a superficie esterna conica avente una cava esagonale 6, ed unâ€™estremitÃ conica 8 terminante con una punta 9. La testa 5 Ã ̈ separata dal gambo autofilettante 4 da un tratto cilindrico di centraggio 7,

Nel caso dell'applicazione qui descritta il gambo autofilettante 4 della vite 1 presenta una diametro esterno compreso fra 8 e 12 mm e di preferenza sostanzialmente pari a 10 mm. La lunghezza totale della vite 1 puÃ² essere dell'ordine di 40-60 mm., preferibilmente di circa 50 mm.

Ritornando ora alla figura 3, la cerniera 2 presenta unâ€™ala generalmente piana 10 nella quale sono formati due fori passanti 11 fra loro distanziati e predisposti ciascuno per l'inserimento di una rispettiva vite 1. Come Ã ̈ illustrato in maggiore dettaglio nelle figure 4 a 8, ogni foro 11 presenta un tratto iniziale allargato di forma cilindrica 12 seguito da una porzione intermedia 13 a superficie conica complementare a quella della testa 5 della vite 1 e da una porzione finale cilindrica 14 avente un diametro leggermente maggiore di quello del gambo 4 della vite 1.

L'ala 10 della cerniera 2 Ã ̈ disposta a contatto di una prima parete piana 15 del telaio 3 formata con una coppia di fori circolari passanti 16 (figura 4) ciascuno dei quali Ã ̈ coassialmente allineato con un rispettivo foro 11 dell'ala 10 della cerniera 2.

Con la dimensione diametrale del gambo 4 di cui si Ã ̈ detto, preferibilmente compresa fra 8 e 12 mm, il foro 16 presenta secondo lâ€™invenzione un diametro di progetto preferibilmente dell'ordine di 5-9 mm. Conseguentemente, il rapporto fra il diametro esterno del gambo autofilettante 4 e il diametro del foro passante 16 Ã ̈ compreso, secondo l'invenzione, fra circa 1,4 e 1,25.

Lo spessore della parete 15 del telaio 3 Ã ̈ in tal caso compreso, secondo l'invenzione, tra 1,5 e 2,5 mm., e preferibilmente fra 1,6 e 2,1 mm. Conseguentemente il rapporto fra il diametro del foro passante 16 e lo spessore della parete 15 Ã ̈ compreso tra circa 2,5 e 5,5, e piÃ¹ preferibilmente fra 3 e 5.

Il telaio 3 presenta una seconda parete piana 17 parallela alla parete 15 e distanziata da questa di una distanza sensibilmente minore della lunghezza del gambo autofilettante 4 della vite 1 e formata con una coppia di fori circolari passanti 18 allineati coassialmente con i fori 16. Il diametro di progetto dei fori 18 e lo spessore della parete 17 sono analoghi a quelli rispettivamente dei fori 16 e della parete 15.

Una terza parete piana 19, parallela alle pareti 15 e 17, Ã ̈ inoltre formata nel telaio 3 ad una distanza dalla parete 15 sostanzialmente pari alla lunghezza del gambo autofilettante 4 della vite 1 diminuita della lunghezza della sua estremitÃ conica 8. La parete 19 Ã ̈ formata con una coppia di fori circolari passanti 20 allineati coassialmente con i fori 16 e 18, ed anche in questo caso il diametro dei fori 20 e lo spessore della parete 19 sono analoghi a quelli di cui si Ã ̈ detto precedentemente con riferimento rispettivamente ai fori 16 ed alla parete 15.

Le figure 4 a 8 esemplificano le fasi successive del processo di fissaggio tra la cerniera 2 ed il telaio 3 per effetto dell'avvitamento di una delle due viti 1. Ovviamente quanto segue si applica identicamente anche allâ€™altra vite 1.

Inizialmente (figura 4) la vite 1 viene inserita con l'estremitÃ conica 8 del suo gambo autofilettante 4 entro il foro 11, fino ad impegnarsi con la punta 9 attraverso il foro 16 della parete 15. In questa fase la porzione terminale cilindrica 14 del foro 11 realizza il centraggio della zona terminale cilindrica del gambo autofilettante 4, mentre l'estremitÃ conica 8 si avvita entro il foro 16 (figura 5). Nel corso dell'avvitamento dell'estremitÃ conica 8, grazie ai peculiari rapporti e parametri dimensionali di cui si Ã ̈ detto, la parete del foro 16 viene deformata plasticamente generando inizialmente una parziale rifollatura 21, ovvero una iniziale protrusione assiale della parete 15 dalla parte opposta all'ala 10 della cerniera 2, che prosegue allorchÃ© la parte cilindrica del gambo autofilettante 4 inizia ad aprirsi la strada attraverso di esso (figura 6). In tale fase si genera un'iniziale rifollatura 22 anche sul lato della parete 15 rivolto dalla parte dell'ala 10 della cerniera 2, che prosegue, amplificandosi, di mano in mano che l'avvitamento della parte cilindrica del gambo autofilettante 4 procede (figura 7).

Lo stesso effetto si realizza durante l'attraversamento del foro 18 della seconda parete 17 dapprima da parte dell'estremitÃ conica 8 e quindi da parte della porzione cilindrica del gambo autofilettante 4.

Al termine dell'avvitamento, ovvero allorchÃ© la testa 5 della vite 1 si arresta entro la porzione a superficie conica 13 del foro 11, la configurazione della parete 15 in corrispondenza del bordo del foro 16 Ã ̈ quella rappresentata nella figura 8: in pratica lo spessore della parete 15 in tale zona anulare Ã ̈ incrementato, per effetto delle rifollature 21 e 22, rispetto al valore iniziale come detto ad esempio compreso tra 1,6 e 2,1 mm.

Verifiche dimensionali effettuate dalla Richiedente hanno permesso di determinare che l'incremento, con un diametro della parte cilindrica del gambo autofilettante 4 come detto pari a 10 mm., Ã ̈ stato il seguente:

- con il foro 16 di diametro iniziale pari a 7 mm. e spessore iniziale della parete 15 pari a 1,6 mm., tale spessore aumenta di 2,14 mm.;

- con il foro 16 di diametro iniziale pari a 7 mm. e spessore iniziale della parete 15 pari a 2,1 mm., tale spessore aumenta di 2,68 mm.;

- con il foro 16 di diametro iniziale pari a 7,5 mm. e spessore iniziale della parete 15 pari a 1,6 mm., tale spessore aumenta di 1,88 mm.;

- con il foro 16 di diametro iniziale pari a 7,5 mm. e spessore iniziale della parete 15 pari a 2,1 mm., tale spessore aumenta di 1,96 mm.;

- con il foro 16 di diametro iniziale pari a 8 mm. e spessore iniziale della parete 15 pari a 1,6 mm., tale spessore aumenta di 1,14 mm.;

- con il foro 16 di diametro iniziale pari a 8 mm. e spessore iniziale della parete 15 pari a 2,1 mm., tale spessore aumenta di 1,62 mm.

Come si vede, la situazione piÃ¹ favorevole corrisponde al diametro iniziale del foro 16 pari a 7 mm.

I valori sopra indicati si ripetono anche relativamente al foro 18 della seconda parete 17, mentre essi sono ovviamente inferiori per ciÃ² che riguarda il foro 20 della terza parete 19, entro il quale si realizza l'impegno finale dell'estremitÃ conica 8 della vite 1.

I vantaggi derivanti dalla rifollatura ottenuta grazie alle combinate caratteristiche dimensionali e di forma della vite, dei fori del telaio e delle relative pareti in cui tali fori sono formati sono molteplici. In primo luogo la portata della cerniera non viene diminuita, ed i giochi radiali fra vite e cerniera vengono drasticamente ridotti se non addirittura eliminati. Inoltre le tolleranze dimensionali dei fori del telaio vengono rese meno strette, ovvero la precisione di foratura viene apprezzabilmente ridotta. Infine, l'estremitÃ conica ed appuntita della vite permette vantaggiosamente di guidarne l'allineamento durante l'inserimento attraverso i fori del telaio.

Naturalmente i particolari di costruzione e le forme di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dallâ€™ambito della presente invenzione cosÃ¬ come definita nelle rivendicazioni che seguono.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sistema di fissaggio di un accessorio (2) su un telaio metallico (3) per serramenti, includente una vite (1) avente una testa (5) ed un gambo filettato autofilettante (4), in cui l'accessorio (2) ed il telaio (3) presentano pareti adiacenti (10, 15) formate con corrispondenti fori passanti circolari coassiali (11, 16) rispettivamente per l'inserimento della vite (1) e per l'avvitamento del suo gambo autofilettante (4), caratterizzato dal fatto che: - il gambo autofilettante (4) della vite (1) presenta un filetto a passo costante, - l'estremitÃ (8) del gambo autofilettante (4) opposta alla testa (5) della vite (1) Ã ̈ conica, - il rapporto fra il diametro esterno del gambo autofilettante (4) della vite (1) e il diametro del foro passante (16) di detta parete (15) del telaio (3) Ã ̈ compreso fra circa 1,4 e 1,25, - il rapporto fra il diametro del foro passante (16) di detta parete (15) del telaio (3) e lo spessore di tale parete (15) Ã ̈ compreso fra circa 2,5 e 5,5 e piÃ¹ preferibilmente fra 3 e 5.
2. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il gambo autofilettante (4) della vite (1) presenta un diametro esterno compreso fra 8 e 12 mm. e il foro passante (16) della parete (15) del telaio (3) presenta un diametro compreso fra 5 e 9 mm.
3. Sistema secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che lo spessore della parete (15) del telaio (3) Ã ̈ compreso tra 1,5 e 2,5 mm e preferibilmente fra 1,6 e 2,1 mm.
4. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il gambo autofilettante della vite presenta un diametro esterno sostanzialmente pari a 10 mm e il foro passante della parete del telaio presenta un diametro sostanzialmente pari a 7 mm.
5. Sistema secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che lo spessore della parete del telaio Ã ̈ compreso tra 1,5 e 2,5 mm. e preferibilmente fra 1,6 e 2,1 mm.
6. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il gambo autofilettante della vite presenta un diametro esterno sostanzialmente pari a 10 mm e il foro passante della parete del telaio presenta un diametro compreso fra 7,5 e 8 mm.
7. Sistema secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che lo spessore della parete del telaio Ã ̈ compreso tra 1,5 e 2,5 mm. e preferibilmente fra 1,6 e 2,1 mm.
8. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il telaio (3) presenta una seconda parete (17) con un secondo foro circolare passante (18) identico a detto foro (16) di detta parete (15) e con esso allineato coassialmente, detta parete (15) e detta seconda parete (17) essendo distanziate fra loro di una distanza minore della lunghezza di detto gambo autofilettante (4) della vite (1).
9. Sistema secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che il telaio presenta una terza parete (19) con un terzo foro circolare passante (20) identico a detto foro (16) di detta parete (15) e con esso allineato coassialmente, detta terza parete (19) essendo distanziata da detta parete (15) di una distanza sostanzialmente pari alla lunghezza di detto gambo autofilettante (4) della vite (1) diminuita della lunghezza di detta estremitÃ conica (8) per realizzare per l'impegno finale di questa entro detto terzo foro (20).
10. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il filetto del gambo autofilettante (4) della vite (1) presenta un passo compreso fra 1,2 e 1,7 mm.
11. Sistema secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che i fianchi del filetto del gambo autofilettante (4) della vite (1) formano un angolo di 60°.
12. Sistema secondo una o piÃ¹ delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che fra la testa (5) e il gambo autofilettante (4) detta vite (1) presenta una porzione di guida a superficie cilindrica (7).
13. Sistema secondo una o piÃ¹ delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta vite (1) presenta una lunghezza complessiva compresa fra 40 e 60 mm.
14. Sistema secondo una o piÃ¹ delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto telaio metallico (3) Ã ̈ di alluminio o sue leghe.
15. Sistema secondo una o piÃ¹ delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto accessorio Ã ̈ una cerniera (2).