ITPR20130019A1 - Nodo strutturale universale - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

TITOLO: NODO STRUTTURALE UNIVERSALE

CAMPO DI APPLICAZIONE DELL’INVENZIONE

Il presente trovato si inserisce nel campo dei sistemi per il collegamento di tralicci, aste ecc…

La caratteristica principale dell’elemento di connessione in oggetto, detto anche “nodo strutturale universale†, à ̈ quella di avere un certo numero di innesti (maggiore di 2) dove verranno saldate, incollate o avvitate le aste, aventi orientamento relativo variabile in modo tale da coincidere con quello delle aste della struttura.

In aggiunta il trovato risolve i problemi di ingegnerizzazione, quali la fattibilità e il rispetto dei vincoli di ingombro, peso e costo.

Il trovato può essere usato per assemblare qualsiasi struttura reticolare come ad esempio ponteggi edili, gazebi, basamenti per macchine industriali ecc…

STATO DELL’ARTE

Il documento WO2012153698 descrive un giunto strutturale, collegante una pluralità di elementi mobili a un elemento sferico.

Il documento CZ24017 riguarda la costruzione di strutture reticolari in legno.

Per entrambi i suddetti documenti si lamenta il fatto che l’orientamento relativo dei punti di attacco non à ̈ completamente indipendente.

Il documento US2010326004 riguarda strutture reticolari ripiegabili e non strutture reticolari fisse come nel caso della presente richiesta.

Sono altresì noti giunti rigidi e metodi di costruzione modulare di strutture reticolari con orientamento relativo rigido, fissatori ossei, protesi d’anca e giunzioni tra sole due aste o tronchi di tubazione.

ESPOSIZIONE E VANTAGGI DEL TROVATO

Scopo del presente trovato à ̈ quello di ovviare ai sopra lamentati inconvenienti mettendo a disposizione della tecnica un elemento di connessione, in gergo tecnico un nodo strutturale, in grado di connettere una molteplicità di aste aventi tra loro un orientamento relativo variabile a piacere entro un certo campo.

I vantaggi conseguiti dal noto universale in oggetto sono:

- Semplicità di costruzione industriale (vantaggiosa ingegnerizzazione);

- Rapidità e praticità nel montaggio;

- Possibilità di preconfigurazione dei punti di attacco, tramite collegamento di tipo filettato, saldato o incollato, a seconda della tecnologia di unione;

- Universalità: il nodo si adatta a diverse condizioni, per potersi adeguare di volta in volta alle differenti configurazioni dei punti di giunzione;

Detti scopi e vantaggi sono tutti raggiunti dal nodo strutturale universale, oggetto del presente trovato, che si caratterizza per quanto previsto nelle sotto riportate rivendicazioni.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE

Questa ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di alcune forme di realizzazione illustrate, a puro titolo esemplificativo e non limitativo nelle unite tavole di disegno.

- Figura 1: illustra una prima forma di realizzazione dell’elemento di connessione in oggetto, in vista prospettica;

- Figura 2: illustra una vista esplosa degli elementi che compongono il nodo strutturale di cui alla figura 1;

- Figura 3: illustra una seconda forma di realizzazione dell’elemento di connessione in oggetto, in vista prospettica;

- Figura 4: illustra una vista esplosa degli elementi che compongono il nodo strutturale di cui alla figura 3;

- Figura 5: illustra una vista laterale dei componenti di cui alla figura 4;

- Figura 6, 7 e 8 : illustrano una terza variante di realizzazione del trovato.

PRIMO ESEMPIO DI REALIZZAZIONE

Nella figura 1 Ã ̈ rappresentato nel suo complesso la prima soluzione di nodo strutturale universale, indicato genericamente con il riferimento 10.

Questa soluzione di nodo strutturale permette una rotazione degli innesti di circa 23° in qualsiasi direzione.

Con particolare riferimento alla figura 2 si osserva l’esploso della prima soluzione qui descritta.

La struttura 10 comprende un guscio 1, una pluralità di testine 2, un corpo 3 interno, una ghiera 4 di bloccaggio, su almeno una delle estremità del guscio 1.

Il guscio 1 Ã ̈ un cilindro cavo, lungo il quale sono ricavate delle sedi 5 semisferiche entro le quali troveranno alloggiamento le corrispondenti sfere 2C delle testine 2.

Nell’esempio si fa riferimento a un guscio con nove sedi semisferiche, di cui 8 posizionate sulla faccia 1B laterale del guscio e su quella frontale; tuttavia, senza uscire dall’ambito di protezione richiesto il loro numero à ̈ variabile a seconda delle esigenze.

Almeno una estremità interna 1C del guscio 1 à ̈ filettata, per permettere la chiusura per avvitamento della corrispondente ghiera 4 di serraggio dei componenti.

Ciascuna testina 2 à ̈ formata da un gambo 2B, per il fissaggio a un tubo del telaio/struttura, e da uno snodo 2C sferico che ruoterà nella sede 5 dove verrà montata.

E’ altresì presente un corpo 3, cilindrico e concentrico al guscio, avente la funzione di bloccare le testine 2.

Sul corpo 3 sono ricavate una serie di piste o guide 6.

Ciascuna pista/guida 6 Ã ̈ semisferica e dello stesso diametro dello snodo 2C sferico della testina 2.

Le piste 6, in detta configurazione, si estendono longitudinalmente per tutta la porzione 3b, cilindrica ed esterna, del corpo 3: in tal modo à ̈ consentito un agevole montaggio dell’assieme.

Preferibilmente, ma non esclusivamente, le piste 6 sono disposte a 90° tra loro e lo stesso per le sedi semisferiche del guscio.

Una volta montato il corpo 3 entro il guscio, le piste 6 e le sedi 5 creano una sfera cava dello stesso diametro della sfera o snodo 2C; in tal configurazione la testina à ̈ libera di ruotare.

Il corpo 3 reca una semisfera cava anche sulla faccia frontale per permettere il montaggio della testina frontale.

Sulla faccia opposta invece à ̈ presente un prigioniero di fissaggio al telaio.

La ghiera 4 viene avvitata sul guscio e serve a bloccare il corpo 3.

Questa prima soluzione di nodo strutturale presenta un elevato numero di innesti, nell’esempio nove, con un angolo di inclinazione delle testine orientativamente di 23°.

La facilità di assemblaggio dei suoi componenti e la resistenza a medi e grandi carichi sono caratteristiche atte a conferire un efficace grado di adattabilità e di qualità.

SECONDO ESEMPIO DI REALIZZAZIONE

La seconda soluzione di nodo strutturale à ̈ illustrata nelle figure 3, 4 e 5.

Essa à ̈ una ottimizzazione della soluzione in precedenza descritta.

Il nodo strutturale à ̈ ora indicato nel so complesso con il riferimento 20.

Rispetto al nodo 10, l’elemento di connessione 20 presenta un ulteriore grado di libertà: oltre alla rotazione degli innesti di 23° à ̈ possibile anche ruotare, secondo il relativo asse, un secondo semiguscio così da avere maggior adattabilità del nodo nel collegare le aste del telaio.

Infatti, il guscio esterno si compone di due parti assemblabili tra loro, così come il corpo interno.

Con 21 si identificano i due semigusci esterni, mentre con 23 i due semi corpi interni.

Uno dei semigusci 21 comprende una gola 27 mentre l’altro reca un anello 28 con fori per l’inserimento di viti 29 di bloccaggio.

Entrambi i semigusci presentano sedi 25 semisferiche per le testine 22.

Prima del bloccaggio i due semigusci possono ruotare reciprocamente, sfalsando le testine così da portarle nella posizione desiderata.

Il semicorpi 23 interno sono dello stesso tipo di quello indicato nell’esempio precedente; si osserva la presenza su ciascuno delle piste 26 semisferiche, il prigioniero di fissaggio e la semisfera cava frontale; ciò che cambia à ̈ la lunghezza oltre ché la presenza di un sistema di accoppiamento e/o avvitamento tra i due semicorpi 23.

La sequenza montaggio dei componenti di questa soluzione prevede:

- Di inserire le testine nell’apposite sedi del semiguscio, - Inserire uno dei corpi interni facendo coincidere le piste con la sfera delle testine,

- Montare il semiguscio inferiore su quello superiore avvitando, senza bloccare, le viti esagonali (le viti verranno bloccate quando si montano le aste del telaio, questo per permettere la rotazione del guscio superiore)

- Inserire le ulteriori testine nell’apposite sedi del guscio inferiore

- Inserire il secondo corpo interno facendo coincidere le piste con la sfera delle testine,

- avvitare la ghiera sul guscio inferiore senza bloccarla (essa verrà bloccata quando si montano le aste del telaio, questo per consentire la rotazione del guscio superiore).

Anche questa seconda soluzione di nodo strutturale presenta un numero di innesti pari a nove (a titolo di esempio: il numero potrà cambiare) e un angolo di inclinazione delle testine orientativamente di 23° col medesimo vantaggio di avere una facilità di assemblaggio dei componenti e una resistenza a medi e grandi carichi.

La suddivisione del guscio e del corpo in due parti e la rotazione del guscio superiore produce un ulteriore grado di libertà che permette alla realizzazione descritta di essere maggiormente adattabile e universale.

Per fissare le aste del telaio, basterà montare il prigioniero di fissaggio ad un tubo e poi orientando gli innesti a seconda delle esigenze si collegano altre aste del telaio al guscio inferiore, si ruota a seconda delle esigenze il guscio superiore collegando le restanti aste e poi si bloccano le viti esagonali e la ghiera.

TERZO ESEMPIO DI REALIZZAZIONE

Il terzo esempio di realizzazione, illustrato nelle tavole di figura 6 e 7, riproduce la medesima caratteristica dei precedenti due elementi descritti, vale a dire la predisposizione di una pista/guida per la relativa testina.

Mentre nei primi esempi la pista era lineare (e disposta secondo l’asse di un corpo cilindrico) ora la pista à ̈ anulare, ricavata su un corpo discoidale.

L’insieme à ̈ ora indicato con il riferimento 30.

Lo snodo sferico 32C di ciascuna testina 32 viene mantenuto in sede grazie all’ausilio di almeno una coppia di corpi 31, 33, 35 discoidali, nel seguito denominate ralle, recanti sulle facce contrapposte una pista o guida anulare semisferica, riferimento 36; due corrispondenti piste formeranno la sede della testina.

Con 34 si illustrano una pluralità di mezzi di fissaggio aventi la funzione di trattenere assieme le ralle 31, 33, 35 e quindi compattare l’insieme.

La ralla centrale, 33, reca due sedi semiscferiche disposte su opposte facce del corpo discoidale, ciascuna delle quali si troverà rivolta verso la corrispondente pista o sede delle ralle di estremità, vale a dire il corpo inferiore 31 o superiore 35.

Una volta assemblato, le ralle 31, 33, 35 bloccheranno gli snodi sferici delle testine mediante i mezzi di bloccaggio descritti.

Preferibilmente la ralla inferiore reca corrispondenti fori ciechi filettati per avvitare i mezzi di fissaggio.

Si descrive ora la sequenza montaggio.

Dapprima si inseriscono le testine nelle piste della ralla inferiore dopodiché si posiziona la ralla centrale e sulla pista libera di quest’ultima ulteriori testine nella posizione desiderata.

Si posiziona quindi la ralla superiore e infine si avvita il tutto mediante viti.

Questa soluzione di nodo strutturale presenta un numero di innesti massimo pari a 10, con un angolo di inclinazione delle testine di 30° circa in tutte le direzioni.

Il numero di testine à ̈ variabile, a seconda delle esigenze. La disposizione delle piste, non lineari come negli esempio precedenti bensì circolari ovvero ad anello, produce un elemento più compatto e dai pesi ridotti.

Le operazioni di assemblaggio dei componenti della soluzione sono altresì semplici e rapide.

In aggiunta si evidenzia la facilità di realizzazione in quanto può essere realizzata mediante lavorazioni CNC anziché per fusione e stampaggio.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Nodo strutturale universale (10, 20, 30), del tipo comprendente una pluralità di testine (2, 22, 32), o innesti, ad orientamento relativo variabile per l’accoppiamento e/o la connessione di aste; caratterizzato dal fatto che almeno una di dette testine (2, 22, 32) à ̈ predisposta per essere mantenuta in sede attraverso almeno una pista (36) o guida di contenimento della sua porzione terminale a snodo sferico (2C, 22C, 32C).
2. 2. Nodo (10, 20) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la pista (36) Ã ̈ lineare.
3. 3. Nodo (10, 20) secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la pista (36) lineare à ̈ ricavata secondo l’asse di un corpo cilindrico (3, 23).
4. 4. Nodo (30) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la pista (36) Ã ̈ anulare.
5. 5. Nodo (30) secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che la pista (36) anulare à ̈ ricavata su facce contrapposte di almeno due corpi discoidali (31, 33, 35).
6. 6. Nodo (10, 20) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto corpo (3, 23) à ̈ interno ad un guscio (1, 21) recante sedi (5, 25) semisferiche; una volta montato il corpo entro il relativo guscio, la pista (6) e la sede (5) crea una sfera cava dello stesso diametro dello snodo relativo e la testina à ̈ libera di ruotare.
7. 7. Nodo (30) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che lo snodo sferico (32C) viene mantenuto in sede da almeno una coppia di corpi (31, 33, 35) adiacenti e recanti sulle facce contrapposte detta pista (36) anulare semisferica cosicché due corrispondenti piste formeranno la sede dello snodo; una pluralità di mezzi (34) di fissaggio trattengono assieme i corpi (31, 33, 35).
8. 8. Nodo (30) secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che il corpo centrale (33) reca due sedi semisferiche disposte su opposte facce del corpo discoidale, ciascuna delle quali si troverà rivolta verso la corrispondente pista o sede delle ralle di estremità, vale a dire il corpo inferiore (31) o superiore (35).
9. 9. Nodo (10, 20) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che comprende un guscio (1, 21), una pluralità di testine (2, 22), un corpo (3, 23) interno, una ghiera (4, 24) di bloccaggio, su almeno una delle estremità del guscio (1,21); detto guscio (1, 21) à ̈ un cilindro cavo, lungo il quale sono ricavate le sedi (5,25) semisferiche per le sfere (2C, 22C) delle testine (2, 22); il corpo (3, 23) à ̈ cilindrico e concentrico al guscio esterno ed ha la funzione di bloccare le testine (2, 22); sul corpo (3, 23) essendo ricavate una serie di piste o guide (6, 26); ciascuna pista/guida (6, 26) à ̈ semisferica e dello stesso diametro dello snodo sferico della testina; le piste si estendono longitudinalmente per tutta la faccia esterna del corpo (3, 23).
10. 10. Nodo (20) secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che il guscio (21) esterno e il corpo (23) interno sono formati da parti assemblabili tra loro per permettere un ulteriore grado di libertà dato dalla rotazione assiale secondo semiguscio e avere maggior adattabilità del nodo nel collegare le aste del telaio.