ITTO20131098A1 - Metodo per il fissaggio di una resistenza ad una muffola e forno realizzato secondo tale metodo - Google Patents

Description

Descrizione dell'Invenzione Industriale dal titolo:ME363 “METODO PER IL FISSAGGIO DI UNA RESISTENZA AD UNA MUFFOLA E FORNO REALIZZATO SECONDO TALE METODO”

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda in un suo aspetto principale un metodo per applicare una resistenza elettrica di riscaldamento ad una muffola da forno, in particolare ma non esclusivamente un forno per usi domestici.

Quest’ultimo potrà essere un forno di tipo ad incasso, cioè un elettrodomestico a sé stante che viene inserito in un mobile, oppure parte di un elettrodomestico più grande quale una cucina a gas; tuttavia la presente invenzione potrebbe trovare applicazione anche per piani cottura, piastre scaldanti e simili, cioè elementi che non sono necessariamente muffole.

Queste ultime, come è noto, hanno un corpo cavo, sostanzialmente cubico o comunque a forma di parallelepipedo o similari, che circoscrive la cavità dove si introducono gli alimenti da scaldare, la quale è chiusa frontalmente dalla porta del forno.

La muffola è a sua volta inserita in un vano ricavato in un mobile nel caso di forni ad incasso, oppure nella struttura di una cucina a seconda delle applicazioni; nel vano la muffola può essere isolata termicamente (es. con lana minerale) ed il suo calore asportato mediante aerazione.

Per il riscaldamento delle muffole vengono usate delle resistenze elettriche che possono essere disposte all’esterno e/o anche all’interno; la presente invenzione è rivolta in particolare alle prime, anche se potrebbe essere applicata anche alle seconde.

Di solito la resistenza elettrica applicata esternamente alla muffola è una serpentina che viene supportata sotto il fondo della muffola stessa.

Con riferimento alla figura 1 dove è visibile una muffola 1 dalla forma sostanzialmente cubica, comprendente una parete superiore 2 in alto ed una inferiore 3 in basso con una serie di pareti laterali 4, 5 e 6, la resistenza 8 è costituita da una serpentina supportata da un vassoio 9.

Quest’ultimo è realizzato in materiale metallico, generalmente lamiera, e viene applicato sul fondo della muffola 1 mediante viti e staffe in maniera semplice.

La serpentina 8 è mantenuta leggermente sollevata dal fondo del vassoio 9 mediante dei distanziatori 10: in questo modo il vassoio 9 può servire oltre che da supporto per la resistenza, anche da superficie riflettente per l’irraggiamento del calore verso la parete inferiore 3 della muffola. La realizzazione di un forno secondo questa tecnica presenta tuttavia alcune contro- indicazioni.

La prima è quella che la realizzazione di un vassoio come quello di supporto 10 risulta onerosa, dato che comunque esso è costituito da un foglio di lamiera lavorato; ciò comporta un dispendio di materiale e lavorazioni che possono incidere negativamente sul costo finale del componente.

Dal punto di vista più strettamente termico e funzionale occorre segnalare che il vassoio di supporto 10 non può essere montato sul fondo della muffola in modo ravvicinato, quando sono presenti imbutiture o nervature sulla parete inferiore stessa.

Queste imbutiture o nervature vengono talvolta realizzate per irrigidire la parete inferiore 3 della muffola e possono avere varie forme, ad esempio circolare, lineare o concava come quella visibile in fig. 1, dove la parete 3 ha configurazione leggermente tronco piramidale.

In questi casi il vassoio deve essere applicato in modo da non aversi interferenza con la porzione di parete inferiore 3 della muffola più sporgente verso il basso, così che di fatto è distanziato da essa con il risultato che la trasmissione del calore non avviene in modo ottimale.

Lo stesso vale quindi per la resistenza elettrica 9 contenuta nel vassoio 10; in altri termini si può dire che pur avendo una resistenza 9 che si sviluppa a serpentina lungo tutta la parete inferiore 3 della muffola, l’effetto scaldante da essa prodotto non risulta soddisfacente nel caso in cui la parete inferiore sia concava o presenti comunque nervature, che rendono inevitabile il montaggio della resistenza 9 e del relativo vassoio di supporto 10 ad una certa distanza dalla parete inferiore della muffola.

Il problema tecnico alla base della presente invenzione è pertanto quello di mettere a disposizione un metodo per il fissaggio di una resistenza di riscaldamento alla muffola di un forno, che permetta di superare i limiti sopra evidenziati con riferimento allo stato della tecnica.

L’idea di soluzione di questo problema è quella di applicare la resistenza vicino alla muffola, possibilmente giustapposta ad essa, indipendentemente dalla forma della parete alla quale essa viene applicata.

In questo contesto occorre precisare che il metodo dell’invenzione risulta particolarmente indicato per resistenze fissate esternamente alla parete inferiore della muffola: tuttavia esso può trovare vantaggiosa applicazione anche per le altre pareti di quest’ultima, sia quelle laterali che quella superiore.

Ulteriormente, come emergerà meglio dal seguito, il metodo secondo il trovato può essere attuato anche nel caso di resistenze scaldanti disposte all’interno della muffola.

Le caratteristiche dell’invenzione nel suo complesso, incluse le fasi attuative del metodo e gli elementi del forno realizzato in accordo con il trovato, sono enunciate specificamente nelle rivendicazioni annesse a questa descrizione.

Tali caratteristiche risulteranno maggiormente dalla descrizione che viene di seguito riportata di un esempio preferito ma non esclusivo di realizzazione, mostrato nei disegni allegati in cui:

- Fig. 1 mostra una vista assonometrica e a parti staccate, di una muffola e di una resistenza secondo la tecnica nota;

- Fig. 2 è una vista assonometrica, dal basso, di una muffola secondo l’invenzione;

- Fig. 3 mostra un particolare ingrandito della muffola di fig. 2;

- Fig. 4 è una vista assonometrica da altra angolazione della muffola di figura 3;

- Fig. 5 mostra un particolare ingrandito della muffola di fig. 4;

- Fig. 6 è una vista da sotto della muffola delle fig. 2-5;

- Fig. 7 è una vista assonometrica di una muffola secondo una variante dell’invenzione;

- Fig. 8 è una vista da sotto della muffola di fig.

7.

Con riferimento ai disegni appena elencati ed in particolare alle figure da 2 a 6, in esse con 11 è complessivamente indicata una muffola di un forno in accordo con la presente invenzione.

La muffola può essere realizzata secondo qualunque sistema noto nella tecnica, preferibilmente con parti in lamiera metallica stampata ed assemblate secondo quanto fatto usualmente dalla richiedente nei suoi prodotti.

La muffola 11 presenta una forma sostanzialmente parallelepipeda, con una parete superiore o cielo 12 in alto, una parete inferiore 13 in basso, due pareti laterali contrapposte 14 e 15, uno schienale posteriore 16, i quali circoscrivono una cavità 17 di cottura.

La muffola 11 presenta frontalmente una apertura 18 per l’accesso alla cavità 17, sul cui bordo può essere applicata una guarnizione 19, di preferenza come quelle applicate dalla odierna richiedente nei forni da essa realizzati.

In corrispondenza della parete inferiore 13 della muffola 11 è predisposta una resistenza elettrica 20 in accordo con l’invenzione.

La resistenza è configurata come un filo conduttore di diametro 5-10 mm e si estende perifericamente rispetto alla parete inferiore 13, in questo caso seguendo uno sviluppo sostanzialmente quadrangolare, tra due estremità 21, 22 di alimentazione elettrica.

In accordo con questa forma di realizzazione, i vertici 23, 24 e 25 dello sviluppo quadrangolare della resistenza 20 sono configurati a lobi e raccordano i tratti rettilinei 26, 27, 28 e 29 della resistenza 20, estesi parallelamente ai bordi della parete inferiore 13 della muffola.

In particolare, come si può meglio apprezzare nelle viste dal basso di quest’ultima, la parete inferiore 13 della muffola 11 è imbutita con una impronta 30 circolare, sporgente verso il basso in modo da conferirle di fatto una configurazione sostanzialmente concava.

La resistenza 20 si estende intorno alla impronta imbutita 30 ed è giustapposta alla porzione della parete inferiore 13 che circoscrive l’impronta 30: in tal modo la posizione ravvicinata della resistenza 20 alla parete 13 rende massima la trasmissione del calore generato dalla resistenza 20 alla parete 13 stessa e, di conseguenza, alla muffola 11.

In questo contesto si deve osservare come la resistenza è supportata nella posizione ravvicinata alla parete inferiore 13 da una coppia di profilati 32, 33 fissati al fondo della muffola.

I profilati 32, 33 sono uguali e disposti simmetricamente rispetto ad un asse mediano X-X della parete inferiore 13 (fig. 6) e hanno sezione trasversale sostanzialmente a “L”, con una porzione applicata sulla parete 13 ed una perpendicolare ad essa.

Per il fissaggio dei profilati 32, 33 sono possibili varie soluzioni; nell’esempio mostrato nelle figure, l’estremità anteriore 32a, 33a, è impegnata con un accoppiamento di forma con il bordo della apertura 18 della muffola 11, mentre l’estremità posteriore 32b, 33b è ripiegata e fissata alla muffola mediante delle viti (non mostrate nei disegni) passanti in fori 35.

Questa soluzione secondo cui una sola estremità, in questo caso quella posteriore 32b, 33b ma potrebbe comunque essere anche quella anteriore, dei profilati 32, 33 è fissata con delle viti mentre l’altra è impegnata con un accoppiamento di forma, permette ai profilati di assecondare le dilatazioni termiche della muffola 11 in maniera da non subire, o fare, danni.

In questo contesto si deve rilevare come la forma ripiegata delle estremità posteriori 32b, 33b dei profilati 32 e 33, conferisce loro una certa flessibilità così che essi possano adattarsi efficacemente alle deformazioni termiche della muffola, di cui si è detto.

Per supportare la resistenza 20 lungo i profilati 32, 33, essi sono dotati di linguette 36 sporgenti dalla loro porzione perpendicolare alla parete inferiore 13 della muffola; vantaggiosamente queste linguette sono ottenute di pezzo con i profilati, mediante lavorazione meccanica quale tranciatura, punzonatura o simili.

Esse potrebbero comunque essere applicate mediante saldatura o sostituite da staffe o altri elementi di supporto.

La resistenza 20 appoggia con i suoi tratti rettilinei laterali 27, 29 sulle linguette 36 sporgenti dalla porzione della sezione a “L” dei profilati che è perpendicolare alla parete inferiore 13.

In accordo con una forma preferita del trovato, la resistenza è mantenuta stabilmente in appoggio sulle linguette 36; a tal fine essa è mantenuta vantaggiosamente premuta in modo elastico contro di esse da una serie di seconde linguette 38, simili alle precedenti ma formate nella porzione dei profilati 32, 33 giustapposta alla parete inferiore 13 della muffola 11.

In questo modo la resistenza 20 è mantenuta in una posizione prefissata rispetto alla parete inferiore 13 della muffola, ottimale per il riscaldamento di quest’ultima mediante irraggiamento e convezione. Il montaggio della resistenza 20 in appoggio semplice sulle prime linguette 36 lascia comunque sufficiente libertà di movimento per assecondare le sue dilatazioni (e contrazioni) termiche dovute ai cicli di riscaldamento e raffreddamento.

Ciò vale anche per le seconde linguette 38, cioè quelle superiori che agiscono elasticamente sulla resistenza 20, in quanto comunque la loro azione è elastica e pertanto non vincola rigidamente la resistenza 20.

Da quanto esposto sinora è possibile comprendere come il metodo di fissaggio della resistenza 20 risolva il problema tecnico che è alla base dell’invenzione.

Infatti, come si può facilmente apprezzare dalle figure la resistenza 20 è supportata senza bisogno di alcun vassoio, vaschetta o simili elementi piani con una estensione superficiale che corrisponde a quella della parete inferiore 13 della muffola.

Ciò ha un duplice effetto vantaggioso: da un lato semplifica costruttivamente la realizzazione del forno dato che adesso il supporto della resistenza 20 è ottenuto con due profilati, mentre dall’altro consente di applicare la resistenza in posizione più ravvicinata alla parete di fondo 13 della muffola, così da ottenere una trasmissione del calore migliorata.

Pertanto si può dire che la presenza dei due profilati 32, 33 al posto del vassoio 9 della tecnica nota, rappresenta una vantaggiosa riduzione sotto il profilo dei costi legata non solo ad un uso minore di materiali per gli elementi di supporto in sé (cioè i profilati 32, 33 al posto del vassoio 9), ma anche ad una minore lunghezza necessaria per la resistenza 20 che adesso non è più configurata a serpentina ma è poligonale, circolare o altro.

In altri termini, il metodo dell’invenzione permette di applicare la resistenza elettrica 20 ad una distanza ideale dalla muffola che può essere scelta in funzione dei parametri di progetto (ad esempio la potenza termica del forno, le dimensioni della muffola 11 e delle sue pareti 12-16, i materiali con cui è realizzata, ecc.), così da ottenere una trasmissione del calore ottimale e quindi un rendimento termico migliorato del forno. Ciò è valido soprattutto nel caso in cui la parete 13 della muffola alla quale è associata la resistenza 20 è imbutita o presenta delle nervature, dei rilievi o simili, come di solito avviene (le annesse figure mostrano alcuni esempi possibili di queste imbutiture, nervature e rilievi, che potranno comunque essere differenti da esse).

In questo contesto si deve osservare come i profilati 32, 33 supportano la resistenza 20 in una posizione periferica rispetto alla corrispondente parete (nei disegni quella inferiore 13, ma potrebbe essere anche quella superiore 12 oppure una laterale 14-16) della muffola, e più in generale in una posizione circoscritta intorno ad una eventuale imbutitura presente sulla parete come nell’esempio sopra considerato.

Ne consegue che la resistenza 20 può essere applicata in posizione ravvicinata alla parete della muffola, diversamente da quanto avviene nella tecnica nota dove il vassoio 9 è distanziato dalla relativa parete quando su di essa sono presenti imbutiture, nervature, ecc.

Ciò consente di avere una resistenza 20 di lunghezza minore rispetto a quella della serpentina 10, dato che il posizionamento più ravvicinato alla parete 13 della muffola consente, a parità di altre condizioni, di ottenere una migliore trasmissione del calore.

Naturalmente sono possibili varianti dell’invenzione rispetto all’esempio considerato più sopra.

Infatti, oltre a quanto menzionato relativamente alla possibile applicazione della resistenza 20 alla parete superiore 12 o ad una di quelle laterali 14-16 della muffola (invece che quella inferiore 13), occorre sottolineare la versatilità funzionale del metodo di supporto della resistenza scaldante in accordo con l’invenzione, che può essere applicato agevolmente a muffole e/o resistenze di configurazione diversa da quelle già considerate.

A tal fine si faccia riferimento alla variante dell’invenzione mostrata nelle figure 7 e 8, dove per semplicità gli elementi strutturalmente o funzionalmente equivalenti a quelli già visti sono stati indicati con la medesima numerazione contraddistinta da un apice.

Per brevità, dove non specificato maggiormente, si rimanda alle spiegazioni già fornite sulle parti della muffola e della resistenza sopra esposte, mentre nel seguito ci si concentrerà essenzialmente sui profilati 32’, 33’ che, come si vede nelle figure 7 e 8, si estendono lungo un lato e una parte di quelli adiacenti della parete inferiore 13’ della muffola, così da avere una configurazione sostanzialmente a “C”.

Per il fissaggio dei profilati 32’, 33’ sono previste staffe 32’a, 33’a, che vengono assicurate alla muffola 11’ mediante viti.

Per maggiore sicurezza i profilati vengono preferibilmente anche saldati alla muffola 11’ in alcuni punti ed a tal fine sono previste delle scantonature 40’ (cioè delle zone asportate) nei profilati 32’, 33’, per consentire il passaggio di un elettrodo di saldatura.

In questa variante dell’invenzione i profilati hanno sezione trasversale sostanzialmente a “C”, così da avere di fatto la configurazione di una canalina.

Questa soluzione è quindi particolarmente indicata per resistenze elettriche di grosso diametro, oppure per più resistenze disposte nei profilati 32’, 33’ come dei cavi elettrici in una canalina passacavo o anche resistenze singole ma di lunghezza doppia o multipla, le quali possono essere configurate in spire.

In questo contesto si deve osservare come la resistenza elettrica 20’ supportata dai profilati 32’, 33’, è configurata come quella dell’esempio precedente vale a dire estesa perifericamente rispetto alla parete inferiore 13’ della muffola 11’ con uno sviluppo sostanzialmente poligonale; è solo da osservare come in questo caso i capi 21’, 22’ sono sporgenti centralmente rispetto alla parete inferiore 13’ della muffola.

Nell’esempio alla resistenza mostrata nelle fig. 7 e 8 mancano i lobi nei vertici dello sviluppo poligonale, in quanto la forma a squadra dei profilati 32’, 33’ non lo consente.

E’ comunque il caso di segnalare come tale forma potrà essere differente, ad esempio con vertici arrotondati o aperti, in modo da consentire di avere resistenze dotate di lobi.

Per quanto riguarda gli aspetti funzionali ed i vantaggi da questa variante realizzativa del trovato si può fare riferimento a quanto spiegato in precedenza per la prima. E’ solo il caso di osservare come anche in questo caso la resistenza è disposta a distanza prefissata rispetto alla parete inferiore 13’ della muffola, così da assicurare condizioni di trasmissione ottimale del calore in funzione delle dimensioni e delle altre condizioni di progetto.

Questa variante non è comunque l’unica possibile; infatti, in generale si può dire che rientrano nell’insegnamento dell’invenzione quelle applicazioni in cui una resistenza elettrica di riscaldamento è fissata ad una parete della muffola, ad una distanza prefissata da essa, lungo una o più porzioni della sua estensione longitudinale.

Negli esempi qui considerati i profilati 32, 33, 32’, 33’ supportano le resistenze 20, 20’ lungo rispettivi tratti della loro lunghezza: ciò rende possibile di mantenere le resistenze più vicine alla parete corrispondente della muffola, dato che questa modalità di supporto è facilmente adattabile ed applicabile qualunque sia la forma della resistenza, vale a dire poligonale, circolare, curva, ed anche a serpentina.

In questo contesto di deve infatti rilevare che sarebbe possibile applicare i profilati di supporto rettilinei 32, 33 o anche a “C” come quelli 32’, 33’, per supportare una resistenza a serpentina come quella vista con riferimento allo stato della tecnica.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per il fissaggio di una resistenza elettrica (20; 20’) di riscaldamento ad una muffola (11; 11’) di un forno in cui una pluralità di pareti (12-16; 12’-16’) circoscrivono una cavità (17; 17’) di cottura, comprendente le seguenti fasi: - predisporre una resistenza (20; 20’) estesa tra almeno una coppia di estremità (21, 22; 21’, 22’) di alimentazione sostanzialmente secondo una linea; - supportare la resistenza (20; 20’) a distanza prefissata da una parete (12-16; 12’-16’) della muffola (11; 11’), in corrispondenza di porzioni (26, 27, 28, 29) della sua estensione longitudinale.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui la resistenza (20; 20’) è supportata in corrispondenza di porzioni (26, 27, 28, 29) disposte in modo sostanzialmente periferico rispetto alla parete (12-16; 12’-16’) della muffola (11; 11’).
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui le porzioni (26, 27, 28, 29) sono sostanzialmente rettilinee.
4. 4. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui la resistenza (20, 20’)è applicata alla parete inferiore (13; 13’) della muffola.
5. 5. Forno comprendente una muffola (11) in cui una pluralità di pareti (12-16; 12’-16’) circoscrivono una cavità (17; 17’) di cottura, almeno una resistenza elettrica (20; 20’) estesa tra almeno una coppia di estremità (21, 22; 21’, 22’) di alimentazione sostanzialmente secondo una linea ed associata a una di dette pareti (12-16; 12’-16’) per il suo riscaldamento, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un elemento profilato (32, 33; 32’, 33’) di supporto di una rispettiva porzione longitudinale della resistenza elettrica (20; 20’).
6. 6. Forno secondo la rivendicazione 5, in cui la resistenza elettrica (20; 20’) è mantenuta premuta contro detto almeno un profilato (32, 33; 32’, 33’).
7. 7. Forno secondo la rivendicazione 6, in cui il profilato (32, 33; 32’, 33’) comprende prime e seconde linguette (36, 38) le quali rispettivamente servono da appoggio per la resistenza elettrica (20, 20’) e da elemento che applica su di essa una forza elastica per mantenerla stabilmente in posizione.
8. 8. Forno secondo una qualunque delle rivendicazioni da 5 a 7, in cui la resistenza elettrica (20; 20’) ed i profilati (32, 33; 32’, 33’) si estendono in modo sostanzialmente periferico rispetto alla corrispondente parete (12-16; 12’-16’) della muffola cui sono associati.
9. 9. Forno secondo una qualunque delle rivendicazioni da 5 a 8, in cui la parete (13; 13’) cui è associata la resistenza elettrica (20; 20’) è quella inferiore della muffola.
10. 10. Forno secondo una qualunque delle rivendicazioni da 5 a 9, in cui il profilato (32, 33) è sostanzialmente rettilineo con sezione trasversale a “L”.
11. 11. Forno secondo una qualunque delle rivendicazioni da 5 a 9, in cui il profilato (32’, 33’) ha una sezione trasversale sostanzialmente a “C” ed in cui la resistenza (20’) è alloggiata nel profilato (32’, 33’) similmente ad un cavo in una canalina.
12. 12. Forno secondo una qualunque delle rivendicazioni da 5 a 11, in cui il profilato (32’, 33’) si estende lungo un lato della parete (13’) della muffola (11’) ed almeno lungo una parte dei lati adiacenti.
13. 13. Forno secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 12, in cui la parete (13; 13’) della muffola (11; 11’) a cui è associata la resistenza elettrica (20; 20’) comprende una imbutitura, nervatura o altro elemento (30; 30’) in rilievo superficiale ed in cui la resistenza elettrica (20; 20’) con i profilati (32, 33; 32’, 33’) che la supportano, sono disposti in una zona della parete (13; 13’) circoscritta intorno alla imbutitura, nervatura o altro elemento (30; 30’) in rilievo.