ITTO20130111A1 - Isolatore antisismico. - Google Patents

Description

Isolatore antisismico

Settore della Tecnica

La presente invenzione concerne un isolatore antisismico.

L’invenzione si riferisce in particolare, ma non esclusivamente, ad un isolatore antisismico suscettibile di essere impiegato per isolare strutture portanti di immagazzinamento, scaffalature industriali, impalcature e simili, rispetto alla pavimentazione di appoggio.

L’invenzione trova anche applicazione in tutti quei casi in cui si desideri proteggere tali strutture ed il loro eventuale contenuto, dalle conseguenze derivanti da movimenti indesiderati e conseguenti ad esempio ad urti accidentali dovuti al carico ed allo scarico delle merci con mezzi di sollevamento e trasporto.

Arte Nota

In numerose giurisdizioni sono oggi in vigore normative che richiedono l’adozione di misure volte a ridurre i danni alle cose ed alle persone, conseguenti ad un evento sismico.

Nel caso di una scaffalatura, l’effetto di un terremoto può non solo provocare il cedimento della struttura portante, ma più frequentemente ne può pregiudicare la stabilità, con il conseguente rischio di ribaltamento o caduta di oggetti.

Questo fenomeno può risultare particolarmente dannoso nel caso di scaffalature industriali, ad esempio collocate in locali di vendita affollati, quali quelli di un grande magazzino.

Gli isolatori antisismici sono dispositivi sviluppati per proteggere strutture di vario genere, dagli effetti di un terremoto.

Sono noti isolatori antisismici a pendolo singolo o doppio, che vengono generalmente impiegati per strutture di grandi dimensioni, quali ponti o edifici. Si tratta di dispositivi antisismici che comprendono in genere una struttura a semisfera, scorrevole su una superficie di scorrimento sulla quale sono previsti materiali di scorrimento, che determinano lo smorzamento viscoso delle vibrazioni.

WO2009034585 (A1) descrive un esempio di isolatore antisismico a pendolo, dotato di elementi scorrevoli perpendicolarmente fra loro.

US-A-3146979 descrive un isolatore antisismico comprendente una coppia di piastre circolari parallele disposte orizzontali, fra le quali à ̈ prevista una pluralità di sfere. La piastra inferiore viene disposta contro il terreno e quella superiore funge da supporto per la struttura da proteggere. Le sfere fra le piastre sono alloggiate in un canale circolare, la cui sezione à ̈ maggiore del diametro delle sfere. Il dispositivo consente un movimento reciproco fra le piastre quando queste sono sollecitate da vibrazioni o urti trasversali. In tali condizioni, la forma del canale in cui sono ospitate le sfere determina lo spostamento verso l’alto della piastra superiore e in tal modo la maggior parte della componente orizzontale dell’energia viene convertita in una componente verticale.

WO-A-00/37823 descrive un apparato isolatore contro le vibrazioni indotte da un terremoto e comprende una coppia di piastre interconnesse da un elemento scorrevole disposto al centro e associate fra loro alla periferia da bracci di collegamento elastici. L’elemento scorrevole centrale consente lo spostamento reciproco orizzontale delle piastre, mentre i bracci elastici determinano il ritorno delle piastre nella posizione iniziale.

US-A-3 638 377 descrive una struttura di magazzino resistente ai terremoti per lo stoccaggio di materiale, in cui i piedi di appoggio della struttura sono configurati in modo da permettere uno spostamento relativo fra la struttura e la pavimentazione.

Un altro esempio di dispositivo di protezione antisismico à ̈ descritto in US-A-4 330 103. Anche secondo questo insegnamento sono previste piastre scorrevoli orizzontalmente l’una rispetto all’altra dotate di elementi elastici e di materiale di attrito per smorzare le oscillazioni.

Un isolatore antivibrante perfezionato à ̈ descritto in JP-A-4 330 103. Questo dispositivo à ̈ dotato di una coppia di piastre parallele orizzontali, fra le quali sono disposti elementi di scorrimento associati ad elementi elastici, che tendono a riportare le piastre nella posizione di partenza.

WO 2005/049942 descrive un dispositivo isolatore/dissipatore di interfaccia tra suolo e strutture portanti comprendente una base di supporto fissabile al suolo, la quale supporta una base d'appoggio associabile, mediante mezzi di collegamento cinematico, ad una porzione inferiore di almeno un montante di supporto di una struttura portante; tra la base di appoggio e la base di supporto sono previsti mezzi d'interfacciamento atti a consentire il movimento della base d'appoggio rispetto alla base di supporto almeno lungo due direzioni parallele al suolo. Il dispositivo isolatore/dissipatore presenta, inoltre, mezzi di richiamo, agenti tra la base di supporto e la base di appoggio, atti a controllare lo spostamento relativo tra la base di supporto e la base d'appoggio.

Un dispositivo destinato a ridurre la rigidità intrinseca di una struttura di supporto, quale una scaffalatura industriale o simile, à ̈ anche descritto in IT-1 327 395. A differenza della soluzione precedente tuttavia questo dispositivo non consente di smorzare le vibrazioni lungo una molteplicità di direzioni.

Le soluzioni note presentano una serie di inconvenienti, che possono essere riassunti nella sostanziale incapacità di soddisfare contemporaneamente esigenze diverse, che risultano tuttavia determinanti per il buon funzionamento dell’isolatore in tutte le condizioni.

Una prima esigenza deriva dalla necessità degli isolatori di oscillare con frequenza propria di oscillazione, indipendente dalla massa della struttura associata. Questa necessità risulta particolarmente evidente nel caso di scaffalature che sono sottoposte a carichi notevolmente variabili nel tempo.

Inoltre l’isolatore deve essere in grado di sopportare carichi verticali di compressione o trazione direttamente sull’elemento isolatore.

Uno scopo principale dell’invenzione à ̈ quello di fornire un isolatore, che non presenti gli inconvenienti dell’arte nota e che si presti ad essere impiegato in una molteplicità di applicazioni.

Un altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di fornire un isolatore di tipo a pendolo, singolo o doppio, suscettibile di operare con azioni verticali di compressione e trazione, senza variare la sua legge costitutiva nei due versi dell’azione, tale da non discostare il modello matematico di calcolo, rispetto all’esercizio nelle scaffalature soggette a ribaltamento.

Un altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di provvedere un isolatore del tipo suddetto, che possa essere utilizzato per isolare strutture di scaffalature industriali esistenti, senza che queste debbano subire modifiche.

Uno scopo ulteriore dell’invenzione à ̈ quello di provvedere un isolatore, che possa essere realizzato combinando un numero ridotto di componenti modulari e che si presti pertanto a varie condizioni di impiego.

Non ultimo scopo dell’invenzione à ̈ quello di fornire un isolatore del tipo suddetto, che risulti di semplice realizzazione e si presti pertanto ad essere prodotto industrialmente su larga scala.

Descrizione dell’Invenzione

Questi ed altri scopi sono ottenuti con l’isolatore come rivendicato nelle unite rivendicazioni.

Vantaggiosamente, l’isolatore secondo l’invenzione può essere realizzato in configurazione a pendolo singolo o doppio.

La configurazione a pendolo singolo risulterà vantaggiosamente di semplice ed economica realizzazione, mentre la configurazione a pendolo doppio presenta maggiore capacità di ricentraggio ed un ingombro minore a parità di corsa dell’elemento oscillante.

Vantaggiosamente, secondo l’invenzione, entrambe le configurazioni sono basate sullo stesso principio che prevede un elemento oscillante ed un telaio di supporto associati fra loro mediante elementi di collegamento scorrevoli in coppie di guide arcuate, sostanzialmente parallele, previste in almeno uno fra detto elemento oscillante e detto telaio di supporto, cosicché detto elemento oscillante e detto telaio di supporto risultano oscillanti reciprocamente e l’oscillazione reciproca dell’elemento oscillante e del telaio di supporto ne determina lo scorrimento reciproco simultaneo lungo due direzioni perpendicolari fra loro.

Da tale principio comune consegue inoltre che l’elemento oscillante non trasla in direzione retta, ma descrive un arco di circonferenza, che à ̈ propriamente il moto di un pendolo.

Vantaggiosamente secondo una forma preferita di realizzazione dell’invenzione, la geometria del moto del pendolo à ̈ dettata dal profilo delle guide definito preferibilmente da tasselli, che a seconda dell’applicazione potranno essere realizzati con un arco o una curva specifica a seconda delle esigenze di richiamo nella posizione di riposo.

Vantaggiosamente, secondo l’invenzione l’isolatore à ̈ previsto per isolare una struttura dotata di piedi di appoggio, montanti o simili, da una pavimentazione di supporto soggetta alle vibrazioni indotte da un sisma o da urti. Detta struttura potrà ad esempio comprendere una scaffalatura industriale e la pavimentazione di supporto potrà essere definita ad esempio dalla pavimentazione di un locale adibito a magazzino o alla vendita dei prodotti ospitati nella struttura.

L’isolatore a pendolo singolo o doppio secondo l’invenzione si presta particolarmente ad essere utilizzato per scaffalature o similari atte ad essere caricate con masse differenti e variabili in esercizio, in quanto la frequenza propria di calcolo dipenderà solamente dall’arco geometrico e dall’attrito.

Vantaggiosamente, poiché preferibilmente secondo l’invenzione i fenomeni di attrito sono ridotti al minimo, per l’inserimento in tutti i punti di contatto dell’isolatore a pendolo, di elementi volventi, la legge costitutiva teorica di comportamento dell’isolatore convergerà a quella ideale.

Vantaggiosamente inoltre l’isolatore secondo l’invenzione risulta semplice ed economico da realizzare in quanto intervenendo solo su alcuni componenti può essere trasformato da doppio a singolo e viceversa a seconda delle esigenze operative.

La direzione unica di lavoro dell’isolatore nella sua forma di realizzazione preferita risulta vantaggiosa in particolare quando l’isolatore viene utilizzato per scaffalature. Molte strutture infatti sono già naturalmente isolate nel senso trasversale per loro natura, avendo periodi di vibrazione molto alti e di conseguenza non vengono eccitate, in occasione di terremoti, da grandi accelerazioni lungo queste direzioni. Inoltre molte strutture, come le scaffalature, svincolate dal terreno, tendono ad essere labili o ad accentuare fenomeni di instabilità elastica, nelle direzioni trasversali che non sono controventate e per questo risulta vantaggioso prevenire solo gli spostamenti lungo tali direzioni.

L’invenzione consente di ottenere una soluzione economica, modulare, non invasiva a livello di installazione, non soggetta a deterioramento o manutenzione nel tempo.

Attraverso l’utilizzo di una soluzione a doppio pendolo rispetto quella a singolo pendolo, si riescono ad ottenere frequenze caratteristiche di isolamento con raggi molto piccoli, di conseguenza à ̈ molto accentuato il richiamo nella posizione di riposo. Vantaggiosamente secondo questa configurazione a doppio pendolo le scaffalature non rischieranno di essere disallineate durante le operazioni di stoccaggio pallet con eventuali urti dei carrelli elevatori “forklift†.

L’invenzione consente di posizionare i perni di collegamento in posizione rialzata dal pavimento, evitando problematiche di deposito di materiale che ne impedisce la libera oscillazione rispetto alle guide. Si evita pertanto di dover ispezionare frequentemente gli isolatori e di dover pulire frequentemente i componenti, o montare soffietti o cuffie di protezione.

Descrizione Sintetica delle Figure

Alcune forme di realizzazione dell’invenzione saranno descritte a titolo esemplificativo e non limitativo con riferimento alle figure annesse in cui:

- la Figura 1 à ̈ una vista in prospettiva dell’isolatore secondo l’invenzione in una forma di realizzazione a singolo pendolo;

- le Figure 2A e 2B sono viste in prospettiva dell’isolatore secondo l’invenzione in una forma di realizzazione a doppio pendolo con e senza elemento di impegno, rispettivamente;

- la Figura 3 à ̈ una vista in prospettiva dell’isolatore di Figura 2, quando si trova nella posizione di massima escursione;

- la Figura 4 à ̈ una vista laterale dell’isolatore di Figura 2;

- la Figura 5 à ̈ una vista di dettaglio dell’elemento a rullini;

- la Figura 6 à ̈ una vista in sezione longitudinale dell’isolatore di Figura 2;

- la Figura 7 Ã ̈ una vista in sezione trasversale di un isolatore dotato di cuscinetti;

- la Figura 8 à ̈ una vista in prospettiva dell’isolatore a doppio pendolo, in una prima variante di realizzazione;

- le Figure 9A e 9B sono una vista in prospettiva dell’isolatore a doppio pendolo in una seconda variante di realizzazione e dell’isolatore applicato ad uno scaffale, rispettivamente;

- la Figura 10 Ã ̈ una vista in prospettiva di una combinazione di isolatori di Figura 2;

- la Figura 11A à ̈ una vista in prospettiva di un primo esempio di applicazione dell’isolatore secondo l’invenzione; - la Figura 11B à ̈ una vista in prospettiva di un secondo esempio di applicazione dell’isolatore secondo l’invenzione; - la Figura 12 à ̈ una vista in prospettiva dall’alto del sistema di fasatura degli isolatori secondo l’invenzione.

Descrizione di alcune forme preferite di realizzazione

In tutte le figure sono stati usati gli stessi riferimenti numerici per contraddistinguere componenti uguali o funzionalmente equivalenti.

Riferendoci alla Figura 1 à ̈ illustrata una prima forma di realizzazione dell’isolatore secondo l’invenzione, il quale à ̈ stato complessivamente indicato con il riferimento 11.

Secondo questa prima forma di realizzazione dell’invenzione, l’isolatore 11 comprende un elemento oscillante 13 associabile alla base o ad almeno uno dei piedi di appoggio, o componente equivalente, di una struttura che deve essere isolata dal terreno. L’isolatore 11 comprende inoltre un telaio di supporto 15, suscettibile di supportare l’isolatore 11 rispetto al terreno.

In una forma preferita di realizzazione dell’invenzione il telaio 15 ha una sezione trasversale ad “U†e comprende una piastra di base 15a destinata a poggiare sul terreno, ad esempio una pavimentazione, e coppie di pareti laterali 15b,15c parallele fra loro e perpendicolari alla rispettiva piastra di base 15a. In condizione operativa, il telaio ad “U†15 si presenterà con la concavità rivolta verso l’alto come illustrato in Figura 1, ossia verso la struttura da isolare.

Il telaio 15 sarà preferibilmente realizzato in metallo, ad esempio acciaio o alluminio, e potrà essere ottenuto ad esempio piegando un foglio di lamiera, oppure mediante saldatura di elementi separati, o mediante stampaggio. Sempre secondo l’invenzione à ̈ tuttavia possibile prevedere di ottenere il telaio 15 per stampaggio di materie plastiche o in materiali compositi.

La piastra di base 15a del telaio 15 potrà comprendere inoltre sporgenze laterali 17, dotate di fori 17a per il passaggio di mezzi di fissaggio, quali viti o bulloni (non illustrati), che consentiranno di ancorare saldamente al terreno, ad esempio una pavimentazione, il telaio 15.

Sempre in accordo con questa prima forma di realizzazione dell’invenzione, l’elemento oscillante 13 e il telaio di supporto 15 sono associati fra loro mediante elementi di collegamento 19, che nell’esempio illustrato sono definiti da corrispondenti perni trasversali.

I perni 19 presentano le rispettive estremità scorrevoli rispetto a corrispondenti guide arcuate 21 che, in questo esempio di realizzazione dell’invenzione, comprendono corrispondenti asole arcuate 23, ricavate nelle pareti laterali 15b,15c del telaio di supporto 15. Dette asole 23 potranno vantaggiosamente essere realizzate ad esempio con la tecnica del taglio laser.

Ancora in accordo con questa prima forma di realizzazione dell’invenzione, le suddette estremità dei perni 19 saranno vantaggiosamente dotate di boccole folli 25 interposte fra i perni 19 e la superficie delle asole 23. Dette boccole 25 sono vantaggiosamente in grado di ruotare all’interno delle asole 23 con un certo gioco e conseguentemente evitare lo strisciamento dei perni 19 durante l’oscillazione dell’elemento oscillante 13 rispetto al telaio 15.

In una forma preferita di realizzazione dell’invenzione, l’elemento oscillante 13 comprende una sede 27 per ricevere un piede, un montante, o un’analoga porzione di supporto della struttura, che deve essere supportata dall’isolatore 11. Nell’esempio illustrato, la sede 27 à ̈ ricavata all’interno di un elemento scatolato 13a, che definisce l’elemento oscillante 13 ed al quale sono fissati, ad esempio mediante saldatura, i perni di collegamento 19. Detti perni 19 potranno alternativamente essere girevoli e passanti in fori previsti nell’elemento oscillante 13.

Secondo l’invenzione, la concavità delle asole 23 à ̈ vantaggiosamente rivolta verso l’alto, ossia verso la struttura associata all’elemento oscillante 13 dell’isolatore 11, così da definire un punto di equilibrio statico per la struttura, collocato sostanzialmente al centro dell’asola 23.

In questo esempio di realizzazione dell’invenzione, gli elementi di collegamento 19 saranno due e le guide 21 o asole 23 corrispondentemente quattro, di cui due sulla parete 15b e due sulla parete 15c del telaio 15.

Vantaggiosamente, grazie a questa configurazione, l’elemento oscillante 13 ed il telaio di supporto 15 risultano oscillanti reciprocamente e l’oscillazione reciproca dell’elemento oscillante 13 e del telaio 15 ne determina lo scorrimento reciproco simultaneamente lungo due direzioni perpendicolari fra loro indicate con le frecce S1 e S2 in figura.

Con riferimento alle Figure da 2 a 6 à ̈ illustrato un isolatore in una seconda forma di realizzazione dell’invenzione, complessivamente indicato con il riferimento 111.

In accordo con questa seconda forma di realizzazione dell’invenzione, l’isolatore 111 prevede un elemento oscillante 113 comprendente un telaio oscillante 129.

In una forma preferita di realizzazione dell’invenzione il telaio oscillante 129 ha una sezione trasversale ad “U†e comprende una piastra di base 129a destinata supportare la struttura che deve essere isolata dal terreno, ad esempio una scaffalatura, e coppie di pareti laterali 129b,129c parallele fra loro e perpendicolari alla rispettiva piastra di base 129a. In condizione operativa, il telaio ad “U†129 si presenterà con la concavità rivolta verso il basso come illustrato nelle Figure 2A,2B. Telaio 129 e telaio di supporto 15 presenteranno pertanto le rispettive concavità rivolte l’una verso l’altra. Alternativamente alla sezione ad “U†, il telaio oscillante 129 può comprendere un profilato tubolare a sezione rettangolare. Il telaio oscillante 129 potrà inoltre essere realizzato negli stessi materiali e con le stesse modalità del telaio di supporto 15, riducendo vantaggiosamente i costi di produzione dell’isolatore secondo l’invenzione. Inoltre, il telaio 129 potrà comprendere vantaggiosamente un elemento di impegno 30 (Figura 2A) dotato di sede 27, per il fissaggio di un montante o piede della struttura da isolare, ad esempio mediante viti o bulloni. Alternativamente (Figura 2B), l’isolatore 111 sarà privo di elemento di impegno (30) e dotato di piastra di base 129 piana, sulla quale appoggiare una parte della base della struttura da isolare.

Secondo l’invenzione, il telaio oscillante 129 à ̈ associato al telaio 15 mediante elementi di collegamento 19 scorrevoli in coppie di guide 21,121 arcuate, sostanzialmente parallele, previste in entrambi i telai 15,129, cosicché detti telai 15,129 risultano oscillanti reciprocamente e l’oscillazione reciproca dei telai 15,129 ne determina lo scorrimento reciproco lungo due direzioni S1,S2 perpendicolari fra loro.

Secondo questa forma di realizzazione dell’invenzione, le guide arcuate 21,121 comprendono preferibilmente rispettive asole arcuate 23,123 ricavate nelle pareti laterali dei rispettivi telai 15,129. Quando l’isolatore si trova in configurazione operativa, la concavità delle guide e delle asole sarà inoltre vantaggiosamente rivolta verso l’alto nel telaio di supporto 15, ossia verso la struttura da isolare, e verso il basso, ossia verso il terreno, nel telaio oscillante 129. Inoltre, il profilo arcuato delle guide o corrispondenti asole sarà vantaggiosamente uguale per tutte le guide o asole e le guide o asole del telaio di supporto 15 saranno disposte sostanzialmente speculari rispetto alla guida o asola adiacente prevista sul telaio oscillante 129.

Inoltre, vantaggiosamente, le asole 23,123 ospitano ciascuna un tassello 31,131, preferibilmente realizzato in un materiale a basso coefficiente di attrito ed elevata durezza. Secondo l’invenzione, i tasselli 31 associati alle asole 23 del telaio 15 definiscono una corrispondente superficie di scorrimento lungo il bordo inferiore dell’asola 23 ricavata nel telaio di supporto 15 e i tasselli 131 associati all’asola 123 ricavata nel telaio 129 definiscono una corrispondente superficie di scorrimento lungo il bordo superiore dell’asola 123 ricavata nel telaio oscillante 129. Detti tasselli pertanto risultano disposti lungo i bordi delle rispettive asole maggiormente soggetti alle forze assiali esercitate dai perni 19 durante l’oscillazione dell’elemento oscillante 113 e del rispettivo telaio oscillante 129 rispetto al telaio di supporto 15. Detti tasselli 31,131 concorrono inoltre a ridurre i giochi che si creano fra i perni 19 e l’asola corrispondente. Un’ulteriore peculiarità dei tasselli 31,131 deriva dal fatto che essi sono preferibilmente non collegati rigidamente al rispettivo telaio, ma solo appoggiati nelle asole 23,123. Vantaggiosamente, grazie a questa disposizione i tasselli potranno adattarsi ad eventuali errori di costruzione dei telai e delle asole, eliminando eventuali giochi e rendendo più fluido lo scorrimento dei perni 19.

Secondo questa forma di realizzazione dell’invenzione, fra i perni 19 e le asole 23,123 sono previsti pignoni 33,133 i quali si impegnano in corrispondenti cremagliere 35 definite lungo le asole 23,123 e più preferibilmente sui tasselli 31,131.

L’impegno fra i pignoni 33,133 e le rispettive cremagliere consente vantaggiosamente di mantenere la fasatura dei perni 19 fra i fianchi opposti dell’isolatore, durante le oscillazioni del telaio oscillante 129 rispetto al telaio di supporto 15. I perni 19 saranno pertanto vantaggiosamente girevoli in modo da mantenere tale fasatura.

Pattini 37,137 dotati di rullini 39,41 sono preferibilmente previsti sulle estremità dei perni 19 in corrispondenza dei bordi delle asole 23,123 opposti a quelli dotati di tasselli 31,131.

Detti pattini 37,137 sono inoltre dotati di sponde di contenimento 43 aventi lo scopo di evitare che i pattini 37,137 possano fuoriuscire lateralmente dalle rispettive asole 23,123.

I pattini 37 associati al telaio 15 sopportano i carichi verticali di trazione verso l’alto, mentre i pattini 137 associati al telaio oscillante 129 sopportano i carichi verticali di spinta verso il basso. La presenza dei rullini 39,41, quattro nell’esempio illustrato, interposti fra i perni 19 e la superficie delle asole 23,123, determina l’inversione del moto circolare (frecce C1 e C2 in Figura 5), indispensabile per uniformare la velocità periferica tra il profilo delle asole superiore e inferiore, evitando strisciamenti con i perni 19.

In ciascun pattino 37,137, i rullini più interni 39, due nell’esempio illustrato, portati in rotazione dai perni 19 e tangenti alla superficie interna dell’asola 23,123, non strisciano ma rotolano sul bordo dell’asola 23,123 nella direzione richiesta dal moto. I rullini più esterni 41 hanno invece la funzione di antirotazione del pattino 37,137, per prevenire la tendenza dei pattini 37,137 a ruotare attorno al rispettivo perno 19.

Come meglio visibile in Figura 6 la disposizione dei pattini 37,137 a rullini 39,41 e dei tasselli 31,131 Ã ̈ invertita nel telaio oscillante 129 rispetto al telaio di supporto 15 in quanto i carichi verticali esercitati sui due telai 15,129 dai perni di collegamento 19 hanno direzioni opposte.

La piastra di base 15a del telaio di supporto 15 à ̈ inoltre dotata internamente di cuscinetti volventi 45 aventi l’asse di rotazione sostanzialmente perpendicolare all’asse dei perni 19 e sui quali scorrono le superfici interne delle pareti laterali 129b,129c del telaio oscillante 129. Detti cuscinetti 45 sopportano le reazioni dei carichi normali (direzione S3) alla direzione di traslazione del telaio oscillante 113 lungo la direzione S1.

Come si potrà meglio apprezzare dalla Figura 3, in questa forma di realizzazione, il telaio oscillante 129 sul quale poggia almeno un piede o un montante della struttura à ̈ scorrevole rispetto al telaio di supporto 15. Il telaio 15 sarà inoltre preferibilmente ancorato saldamente al terreno mediante mezzi di fissaggio quali viti o bulloni passanti attraverso i fori 17a previsti nelle sporgenze trasversali 17. Inoltre, nell’esempio di realizzazione illustrato, il telaio oscillante 129 à ̈ sostanzialmente ospitato all’interno del telaio di supporto 15. Si noti inoltre come la Figura 3 illustri una configurazione di massima escursione in uno dei versi della direzione di scorrimento S1 del telaio oscillante 129 rispetto al telaio di supporto 15.

Vantaggiosamente, la cooperazione fra i perni 19 e le asole 23,123, oltre ad imprimere l’oscillazione a pendolo al telaio 129 contribuisce inoltre a mantenere la base 129a di detto telaio 129 sempre orizzontale durante l’oscillazione.

Questa funzione à ̈ espletata a condizione che i due perni 19 rimangano sempre in fase.

Vantaggiosamente, secondo l’invenzione questo risultato à ̈ ottenuto grazie al fatto che i perni 19 rotolano senza strisciare sui tasselli 31,131, che il tassello 31 previsto nelle asole 23 del telaio di supporto 15 scorre rispetto al telaio oscillante 129 sostanzialmente senza giochi, grazie ai tasselli 31,131 e che i perni 19 scorrono in fase grazie all’impegno fra il pignone 33,133 e la corrispondente cremagliera 35.

La configurazione che prevede l’impegno di pignone e cremagliera in corrispondenza di tutte le guide à ̈ quella che garantisce la fasatura assoluta su tutte le posizioni che assumerà l’isolatore nel suo utilizzo. Tuttavia à ̈ anche possibile prevedere che tale impegno si determini solo in corrispondenza delle guide previste sul telaio di supporto 15 o sul telaio oscillante 129, oppure solo su alcune delle guide di uno o entrambi i telai.

Con riferimento alla Figura 7 à ̈ illustrato in sezione trasversale un isolatore 111’ dotato di cuscinetti 37’ incorporati nell’elemento di collegamento 19 e cooperanti attraverso la gabbia esterna 37’a con la superficie superiore dell’asola 23. Una scanalatura 31a ricavata nel tassello inferiore 31 in corrispondenza del cuscinetto 37’, evita il contatto del cuscinetto 37’ con detto tassello 31.

Con riferimento alla Figura 8 à ̈ mostrata una variante della seconda forma di realizzazione dell’invenzione, dalla quale sono stati eliminati i pattini 37,137 a rullini 39,41. L’isolatore secondo questa variante à ̈ identificato dal riferimento 111’’. Questa configurazione risulta particolarmente adatta ad esempio per applicazioni ove non si verifica l’inversione dei carichi verticali (direzione S1) e viene pertanto presa in considerazione solamente la forza di trazione durante la fase statica. Una tale condizione si verifica ad esempio in una scaffalatura in cui si debba prevedere di contrastare le sole condizioni di urto derivanti ad esempio dal posizionamento dei pallet mediante carrello elevatore “forklift†.

Sempre con riferimento alla Figura 8 à ̈ inoltre illustrata una variante dei mezzi per la fasatura dei perni 19, sostanzialmente applicabile anche alla forma di realizzazione precedente di cui alla Figura 2, in aggiunta o in alternativa al sistema di cremagliere e pignoni, i quali sono costituiti in questo caso da bielle di collegamento 47 imperniate alle estremità adiacenti dei perni 19.

Con riferimento alle Figure 9A e 9B à ̈ rappresentata una configurazione modulare dell’isolatore a doppio pendolo secondo l’invenzione, complessivamente indicata con il riferimento 211.

Questa configurazione riproduce un isolatore a doppio pendolo, in cui l’elemento oscillante 213 à ̈ dotato di telaio oscillante 229 configurato per ricevere più montanti o piedi 402, due nell’esempio illustrato, di una struttura 400, ad esempio di uno scaffale, che deve essere isolata dal terreno. A tale scopo, la base 229a del telaio oscillante 229 à ̈ vantaggiosamente dotata di elementi di impegno 30 ai quali possono essere fissati, ad esempio mediane viti o bulloni, i montanti o le gambe della struttura di scaffale o scaffalatura. Nell’esempio illustrato inoltre, il telaio di supporto comprende una prima 15’ ed una seconda 15†porzione separate. Sarà tuttavia possibile prevedere dette porzioni unite fra loro.

La configurazione illustrata prevede i perni 19 disposti sostanzialmente in corrispondenza della verticale degli elementi di impegno 30, tuttavia questa configurazione modulare permette anche di esasperare gli sbalzi nel caso in cui i perni 19 siano alloggiati internamente rispetto alla verticale degli elementi di impegno 30 per i montanti della struttura e di conseguenza tali montanti risulteranno alle estremità opposte dell’isolatore 211. Il vantaggio di una tale soluzione a sbalzo à ̈ quello di ottimizzare gli ingombri durante le escursioni in un sisma, ma anche nella situazione statica a salvaguardia delle manovre dei carrelli elevatori per il trasporto dei pallet, ove l’ingombro massimo à ̈ definito dal solo montante come in assenza di isolatore.

Riferendoci alla Figura 10 à ̈ illustrata una combinazione di isolatori secondo l’invenzione del tipo illustrato nella Figura 2B.

Grazie all’invenzione, vantaggiosamente, à ̈ possibile sovrapporre più coppie di isolatori 111 a formare un isolatore combinato multi-direzionale a torre 311. Secondo questa forma di realizzazione dell’invenzione una prima coppia di isolatori 111 (isolatori inferiori) disposti paralleli à ̈ associata ad una seconda coppia di isolatori 111 (isolatori superiori) disposti paralleli, ma ruotati di 90° e con i propri telai oscillanti 15 associati alle piastre di base 129 degli isolatori inferiori. L’isolatore secondo l’invenzione risulta pertanto notevolmente versatile potendo originare strutture modulari partendo da una pluralità di isolatori identici.

La Figura 11A mostra un esempio di applicazione dell’isolatore secondo l’invenzione ad un’opera d’arte, nella fattispecie una statua 410. Secondo questo esempio di realizzazione, la base 412 della statua à ̈ vantaggiosamente supportata da due isolatori 111 del tipo illustrato in Figura 2A. Si noti tuttavia che anche altre forme di realizzazione dell’invenzione potranno essere vantaggiosamente utilizzate per la stessa ed altre analoghe applicazioni. Ad esempio, con riferimento alla Figura 11B à ̈ illustrata un’applicazione analoga che sfrutta isolatori 311 del tipo illustrato in Figura 10.

Con riferimento alla Figura 12 à ̈ illustrato il sistema di fasatura degli isolatori secondo l’invenzione, il quale comprende un albero di fasatura 51 associato ad almeno due isolatori. L’albero di fasatura comprende una porzione che si impegna in un foro che attraversa il perno di collegamento 19 del corrispondente isolatore interessato dall’albero 51. Alternativamente, il perno 19 può essere rappresentato da una porzione dell’albero 51 ed essere pertanto integrato in detto albero. Vantaggiosamente, detto albero di fasatura 51 consente di mantenere sostanzialmente in fase fra loro le oscillazioni dei vari perni 19 previsti negli isolatori. Vantaggiosamente, inoltre, questa soluzione permette di evitare costose controventature orizzontali e riduce le sollecitazioni sugli elementi delle scaffalature, tipicamente poco resistenti alle forze orizzontali e di taglio.

Gli isolatori associati all’albero di fasatura 51 saranno preferibilmente del tipo modulare, descritto in precedenza con riferimento alle Figure 9A e 9B. In questo caso à ̈ sufficiente prevedere un solo albero di fasatura 51 associato al perno 19 di uno degli elementi di impegno 30 previsto per un corrispondente montante. L’isolatore come descritto ed illustrato à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito dello steso concetto inventivo.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Isolatore antisismico (11;111;111’;111†;211) per l’isolamento di una struttura rispetto ad un terreno o ad una pavimentazione soggetti alle vibrazioni indotte ad esempio da un sisma, detto isolatore (11;111;111’;111†;211) comprendendo un elemento oscillante (13;113;213) associabile alla struttura ed un telaio di supporto (15) dotato di base di supporto (15a) suscettibile di supportare l’isolatore (11;111;111’;111†;211) rispetto al terreno, in cui detto elemento oscillante (13;113;213) e detto telaio di supporto (15) sono associati fra loro mediante elementi di collegamento (19) scorrevoli in coppie di guide (21;121) arcuate, sostanzialmente parallele, previste in almeno uno fra detto elemento oscillante (13;113;213) e detto telaio di supporto (15), cosicché detto elemento oscillante (13;113;213) e detto telaio di supporto (15) risultano oscillanti reciprocamente e l’oscillazione reciproca dell’elemento oscillante (13;113;213) e del telaio di supporto (15) ne determina lo scorrimento reciproco simultaneo lungo due direzioni (S1,S2) perpendicolari fra loro.
2. 2. Isolatore secondo la rivendicazione 1, in cui detto elemento oscillante (13;113;213) comprende un telaio oscillante (129;229) dotato di base di supporto (129a;229a) suscettibile di supportare la struttura rispetto all’isolatore e in cui detti telai sono associati fra loro mediante elementi di collegamento (19) scorrevoli in coppie di guide (21) arcuate, sostanzialmente parallele, previste in almeno uno di detti telai, cosicché detti telai risultano oscillanti reciprocamente e l’oscillazione reciproca dei telai (15;129;229) ne determina lo scorrimento reciproco lungo due direzioni (S1,S2) perpendicolari fra loro.
3. 3. Isolatore secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il telaio di supporto (15) comprende una piastra di base (15a) destinata a poggiare sul terreno e coppie di pareti laterali (15b,15c) parallele fra loro e perpendicolari alla rispettiva piastra di base (15a).
4. 4. Isolatore secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui il telaio oscillante (129) comprende una piastra di base (129a) destinata supportare la struttura che deve essere isolata dal terreno e coppie di pareti laterali (129b,129c) parallele fra loro e perpendicolari alla rispettiva piastra di base (129a).
5. 5. Isolatore secondo la rivendicazione 4, in cui le guide arcuate (21,121) comprendono asole arcuate (23,123) ricavate nelle pareti laterali dei telai (15,129) ed in cui quando l’isolatore si trova in configurazione operativa la concavità delle asole à ̈ rivolta verso l’alto nel telaio di supporto (15), ossia verso la struttura da isolare, e verso il basso, ossia verso il terreno, nel telaio oscillante (129).
6. 6. Isolatore secondo la rivendicazione 5, in cui le asole (23,123) ospitano ciascuna un tassello (31,131) realizzato in un materiale a basso coefficiente di attrito ed elevata durezza, ed in cui i tasselli (31) associati alle asole (23) del telaio di supporto (15) definiscono una corrispondente superficie di scorrimento lungo il bordo inferiore dell’asola (23) ricavata nel telaio di supporto (15) e i tasselli (131) associati all’asola (123) ricavata nel telaio oscillante (129) definiscono una corrispondente superficie di scorrimento lungo il bordo superiore dell’asola (123) ricavata nel telaio oscillante (129), detti tasselli risultando così disposti lungo i bordi delle rispettive asole maggiormente soggetti alle forze assiali esercitate dagli elementi di collegamento (19) durante l’oscillazione dell’elemento oscillante (113).
7. 7. Isolatore secondo la rivendicazione 6, in cui fra gli elementi di collegamento (19) e le asole (23,123) sono previsti pignoni (33,133) solidali agli elementi di collegamento (19) i quali si impegnano in corrispondenti cremagliere (35) definite lungo le asole (23,123), l’impegno fra i pignoni (33,133) e le rispettive cremagliere consentendo di mantenere la fasatura degli elementi di collegamento (19) fra i fianchi opposti dell’isolatore, durante le oscillazioni del telaio oscillante (129) rispetto al telaio di supporto (15).
8. 8. Isolatore secondo la rivendicazione 6, in cui pattini (37,137) dotati di rullini (39,41) sono previsti sulle estremità degli elementi di collegamento (19) in corrispondenza dei bordi delle asole (23,123) opposti a quelli dotati di tasselli (31,131), detti pattini (37,137) essendo dotati inoltre di sponde di contenimento (43) aventi lo scopo di evitare che i pattini (37,137) possano fuoriuscire lateralmente dalle rispettive asole (23,123).
9. 9. Isolatore secondo la rivendicazione 1, in cui bielle di collegamento (47) sono imperniate alle estremità adiacenti degli elementi di collegamento (19) per mantenere la fasatura degli elementi di collegamento (19) durante l’oscillazione dell’elemento oscillante (13;113;213).
10. 10. Isolatore secondo la rivendicazione 5, in cui detto isolatore (11;111;111’;111†;211) comprende cuscinetti (37’) incorporati nell’elemento di collegamento (19) e cooperanti attraverso la gabbia esterna (37’a) del cuscinetto con la superficie superiore dell’asola arcuata (23).
11. 11. Isolatore secondo la rivendicazione 1, in cui detto elemento di collegamento (19) à ̈ associato ad un albero di fasatura (51) il quale à ̈ a sua volta associato ad un elemento di collegamento (19) di un secondo isolatore.
12. 12. Struttura di scaffali comprendente una pluralità di gambe di supporto o montanti rispetto ad un terreno o ad una pavimentazione soggetti alle vibrazioni indotte da un sisma, in cui almeno una di dette gambe di supporto o montante comprende un isolatore come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 11.