Kalisfera

Presentazione dei lavori in concorso

Kalisfera

Messaggioda Edo » mar 07 nov, 2023 18:47

Kalisfera è una libreria di ripiani e montanti, secanti e con i bordi tangenti ad una calotta sferica.

Qui vedete un'anteprima del progetto, realizzato in 2D e che ne mostra le principali caratteristiche e dimensioni:

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Qui un'anteprima del modello primigenio 3D, sviluppato da Rolando. Rispetto alla soluzione definitiva, che prevede un raccordo cilindrico alto 20 mm, alla base della libreria, qui i ripiani e i montanti finiscono a spigolo vivo:

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Qui vedete invece un rendering del progetto definitivo, per il quale ringrazio Leo per l'aiuto:

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Si tratta di un lavoro che è il frutto della collaborazione fra me e Rolando, sviluppato e realizzato, con tutti i limiti del caso, in piena pandemia Covid.
Rolando è l'ispiratore del progetto, oltre che esserne anche il committente.


Questa è la sua presentazione di Kalisfera:

L’architetto padovano Manfredo Massironi negli anni 70 dopo aver visto l’ennesimo noiosissimo insieme di ripiani rettangolari a formare una libreria dev’essersi chiesto: perché non dare il buongiorno a forme nuove? Dunque, Kalimera, libreria Massironi!
Un insieme di ripiani che diventano uno scaffale a muro, potenziale libreria/espositore nella quale i bordi descrivono un solido che protrude dalla parete.
Benché possa essere di forma qualsiasi, (dal parallelepipedo delle librerie tradizionali alla calotta sferica o ellissoidale) e persino forme nemmeno definite analiticamente, aventi curvature complicate poste a soffitto o che modificano il profilo perimetrale della stanza, le forma piu regolari offrono un compromesso nel bilancio tra l’ergonomia e la praticita d’uso e l’estetica piacevole ma non esageratamente elaborata.
Altrimenti la forma dell’espositore poteva dominare rispetto al contenuto e spesso gli oggetti riposti risultavano quasi di disturbo estetico, un distrarre l’osservatore dalla forma descritta dai bordi della struttura.
Massironi si dedicó prevalentemente agli sferoidi per i quali un buon effetto estetico si ottiene giá dalla forma originale del mobile espositore, ma senza esagerare in forme esotiche.


Fig. 1 - La calotta sferica Tyco.

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Fig. 2 - L’ellissoide prolato.

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Costruire una libreria Massironi é relativamente semplice, ci sono decine di esempi in rete.
In pratica si tratta di costruire 3 o 4 ripiani tipo, per essere inseriti a quote da determinarsi in ragione dell’estetica finale.
Solitamente una spaziatura uniforme dei ripiani non é particolarmente piacevole alla vista; meglio ridurre le dimensioni dei vani con la loro profonditá, che andranno infittendosi quindi muovendosi dal centro alla periferia della calotta.
La simmetria del solido poi, permette, per ciascuno di questi pochi campioni, la realizzazione di 2 o 4 copie che andranno collocate a N e S del centro struttura come ripiani e a E e O come montanti, se 4 o centralmente se 2.
Poi si praticano in ciascuno di essi alcune fessure che si estendono fino a mezza larghezza dell’elemento in quel punto, partendo ad esempio dal bordo frontale sui montanti e dal fondo sui ripiani.
Questo permette di realizzare un semplice tipo di incastro chiamato a mezzo legno, per il quale, una volta appesi i montanti alla parete, i ripiani saranno fatti scivolare in sede.

Pari o dispari?

La prima scelta da fare è inerente il numero di ripiani (che sará uguale a quello dei montanti) scelto in funzione delle dimensioni finali della libreria e del tipo di oggetti che ospiterá.
Le versioni piú popolari sono la 6+6 dove la struttura é simmetrica rispetto ad un vano centrale, e la 5+5 o la 7+7 dove la simmetria si presenta rispetto al centro della struttura dove giace un incrocio ripiano-montante.
In questo lavoro abbiamo inoltre introdotto una condizione di raccordo tra le superfici dei bordi dei ripiani e dei montanti in modo che essi seguano in ogni punto un piano localmente tangente la calotta.
Qui sopra si può vedere come nelle realizzazioni di Massironi, i ripiani e i montanti appaiano tagliati mantenendo idealmente la lama, perpendicolare all’elemento.
Nella realizzazione qui presentata, invece, ciascun elemento nel suo bordo frontale segue invece la superficie della ‘forma’, soluzione a nostro avviso piu gradevole specialmente quando lo scaffale viene realizzato con spessori maggiori di quello di figura 1 o di materiale/colore diversi.


Fig. 3 - Un particolare della tangenza dei bordi alla calotta, nel progetto primigenio.

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Fig. 4 - Lo stesso particolare nel progetto definitivo, con l'eliminazione degli spigoli vivi sulla periferia dei ripiani/montanti.

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Una certa cura va posta nei punti di incrocio prossimi alla circonferenza estremale della calotta dove gli elementi vanno ad “immergersi”, idealmente, nella parete, in particolare nella versione a bordi tangenti, in quanto puó capitare negli elementi piu piccoli di avere delle cuspidi di difficile realizzazione pratica.
Essi presenterebbero inoltre particolare fragilitá e potrebbero danneggiarsi al primo contatto.
Vedremo nel seguito come é stato affrontato il problema.

Crediamo che lo scaffale qui presentato non necessiti di un nome diverso da quello del progettista originale ma abbiamo voluto comunque suggerire un nick, Kalisfera.
Esso richiama un saluto allo scomparso Massironi ed é assonante con kalos, bella, attraente e sfera, σφαιρα.

Κalispera Manfredo!
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Re: Kalisfera

Messaggioda Edo » mar 07 nov, 2023 21:01

Il primo dilemma da affrontare è stato la scelta del materiale più idoneo alla lavorazione ed alla costruzione dell'oggetto.
Dopo aver sentito vari pareri abbiamo optato per l'MDF, che pur presentando delle problematiche dovute all'inalazione dalla polvere prodotta durante il taglio/levigatura, che può essere nociva a causa delle resine utilizzate nel processo di fabbricazione (per es. urea formaldeide), presenta delle caratteristiche ottimali in quanto a facilità di lavorazione, compattezza, stabilità dimensionale e costanza dello spessore del pannello.
Nel caso specifico abbiamo utilizzato un pannello da 18 mm di spessore con dimensioni 373 x 220 cm, in classe A5 Exterior, che oltre alle caratteristiche suddette presenta una maggiore resistenza all'umidità e al rigonfiamento.
Il tutto per soli 105 euro...
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Re: Kalisfera

Messaggioda Edo » mar 07 nov, 2023 21:20

Come già spiegato nella presentazione, essendo il raccordo fra le superfici dei bordi dei ripiani/montanti tangente localmente alla calotta sferica che li sottende, sarà necessario lavorare i bordi dei pannelli con un inclinazione variabile, rispetto al loro piano di giacenza.
Il valore dell'inclinazione, variabile a seconda della distanza di ogni elemento dal centro della calotta, è mostrato in questa figura:

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Re: Kalisfera

Messaggioda Edo » mar 07 nov, 2023 21:56

Per la lavorazione dei bordi, vista l'inadeguatezza del mio rifilatore Makita, che monta una pinza da 6 mm, abbiamo scelto di utilizzare una piccola fresatrice verticale di Rolando, una Trend T4 priva di base, che ha un motore da 850 watt, un colletto standard da 43 mm e una pinza da 8 mm. Una macchina modesta ma che si presta ottimamente ad essere montata su una testa mobile appositamente sviluppata e che mostrerò nei post successivi:

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Purtroppo la fresatice, essendo piuttosto rumorosa e imprecisa a causa dei cuscinetti logorati, ha richiesto in primis una completa revisione che ne ha migliorato decisamente il funzionamento:

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Re: Kalisfera

Messaggioda ser gio » mer 08 nov, 2023 15:06

Edo ha scritto:Kalisfera è una libreria di ripiani e montanti, secanti e con i bordi tangenti ad una calotta sferica.
Si tratta di un lavoro che è il frutto della collaborazione fra me e Rolando, sviluppato e realizzato, con tutti i limiti del caso, in piena pandemia Covid.
Rolando è l'ispiratore del progetto, oltre che esserne anche il committente.



Bravo Edo, hai fatto bene a presentare questo lavoro, che conosco molto bene.

Un lavoro stupendo, un'opera d'arte, oltretutto frutto di una bellissima collaborazione fra veri amici!

:inchino:
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Re: Kalisfera

Messaggioda Edo » mer 08 nov, 2023 17:31

ser gio ha scritto:
Edo ha scritto:Kalisfera è una libreria di ripiani e montanti, secanti e con i bordi tangenti ad una calotta sferica.
Si tratta di un lavoro che è il frutto della collaborazione fra me e Rolando, sviluppato e realizzato, con tutti i limiti del caso, in piena pandemia Covid.
Rolando è l'ispiratore del progetto, oltre che esserne anche il committente.



Bravo Edo, hai fatto bene a presentare questo lavoro, che conosco molto bene.

Un lavoro stupendo, un'opera d'arte, oltretutto frutto di una bellissima collaborazione fra veri amici!

:inchino:


Grazie Sergio!
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Re: Kalisfera

Messaggioda Torniosubito » ven 10 nov, 2023 08:28

ser gio ha scritto:
Edo ha scritto:Kalisfera è una libreria di ripiani e montanti, secanti e con i bordi tangenti ad una calotta sferica.
Si tratta di un lavoro che è il frutto della collaborazione fra me e Rolando, sviluppato e realizzato, con tutti i limiti del caso, in piena pandemia Covid.
Rolando è l'ispiratore del progetto, oltre che esserne anche il committente.



Bravo Edo, hai fatto bene a presentare questo lavoro, che conosco molto bene.

Un lavoro stupendo, un'opera d'arte, oltretutto frutto di una bellissima collaborazione fra veri amici!

:inchino:



Concordo pienamente con Sergio!
Bravo Edo documenta bene mi raccomando, che vorrei costruirne uno anche io in scala ridotta🤟🏻😄
E tanti saluti a u'professore chiaramente
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Re: Kalisfera

Messaggioda Ginepro77 » ven 10 nov, 2023 08:45

Bello e non semplice, seguo con interesse...
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Re: Kalisfera

Messaggioda Edo » ven 10 nov, 2023 14:28

Iniziamo con la costruzione del supporto per la fresatrice Trend T4.
Si tratta di uno scatolotto in MDF e multistrato da 18 mm, i cui 4 elementi sono incollati fra loro e rinforzati con 2 biscotti Lamello N. 20 su ogni lato.
Alla base dello scatolotto c'è un incastro a slitta che permette il montaggio ed il fissaggio dell'elemento più importante, una cravatta in plastica rigida due metà, necessaria per bloccare la fresatrice sul suo codolo da 43 mm.

Qui vedete lo schizzo con il rilievo dal vero della quote della fresatrice:

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Qui un dettaglio del progetto dello scatolotto. In blu il convogliatore per l'aspirazione delle polveri di lavorazione dell'MDF, di cui parleremo più avanti:

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Utilizzando questo Jig, montato sulla suola della Festool OF 1010, ricaviamo un foro da 43 mm di diametro sul blocchetto della cravatta, precedentemente tagliato e sagomato con la sega circolare:

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Dopo aver tagliato traversalmente il blocchetto sulla mezzeria del foro, con la sega a nastro, eseguiamo i fori per il passaggio delle viti di bloccaggio della cravatta:

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Scatolotto e cravatta, durante la lavorazione:

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I due elementi della cravatta, finiti:

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Lo scatolotto, completo della cravatta e delle relative viti di fissaggio:

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La parte posteriore dello scatolotto, con le due viti di fissaggio alla testa mobile:

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Qui la vista delle due facce principali dello scatolotto. L'asola frontale permette l'accesso al pulsante di accensione della fresatrice mentre gli altri fori laterali e frontali sono per la ventilazione della fresatrice:

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Qui si vedono le quattro viti che nella parte alta dello scatolotto fisseranno radialmente la fresatrice, per contrastare gli sforzi indotti dall'utensile durante la lavorazione, mantenendo in posizione la fresatrice:

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Re: Kalisfera

Messaggioda Edo » ven 10 nov, 2023 15:15

Torniosubito ha scritto:

Bravo Edo documenta bene mi raccomando, che vorrei costruirne uno anche io in scala ridotta🤟🏻😄
E tanti saluti a u'professore chiaramente


Se avrai un pò di pazienza vedrai il modellino in scala 1:7 del Kalisfera, stampato in 3D...
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Re: Kalisfera

Messaggioda Edo » ven 10 nov, 2023 20:46

Ho già spiegato perché i bordi dei pannelli andranno lavorati con un inclinazione variabile, rispetto al loro piano di giacenza.
Per questo motivo avevamo inizialmente pensato ad una testa universale, inclinabile alla bisogna.
Qui un dettaglio dello studio, che abbiamo però abbandonato, vista la difficoltà di bloccare in maniera soddisfacente la testa al braccio mobile, la cui realizzazione vedremo più avanti:

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Abbiamo quindi optato per una soluzione meno complessa ma più laboriosa da realizzare, con dei supporti aventi un'inclinazione fissa di 90°, 8.94°, 21.98° e 31.92°, corrispondenti all'inclinazione del piano di tangenza dei bordi alla calotta. Il supporto con inclinazione di 90° servirà esclusivamente per la lavorazione delle dime dei ripiani/montanti della libreria:

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Qui vedete i 4 supporti completi, realizzati a disegno in multistrato di betulla da 18 mm, con le unioni incollate e rinforzate da biscotti Lamello:

Vista anteriore. I segni orizzontali a matita, che vedete sulla faccia anteriore servono per il corretto posizionamento in altezza dello scatolotto, rispetto alla lavorazione da eseguire:

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Vista posteriore:

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Qui un dettaglio della parte posteriore, con i due dadi di fissaggio dello scatolotto supporto fresatrice e le asole che ne permettono la regolazione in altezza:
I due blocchetti a sx e a dx, serviranno come vedremo poi per il fissaggio del supporto al braccio mobile:

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Qui lo scatolotto montato su uno dei supporti:

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Conscio dei rischi legati all'esposizione alle polveri di lavorazione dell'MDF, ho voluto realizzare dei convogliatori personalizzati, abbinati a ciascuno dei 4 supporti, come mostrato qui:

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Re: Kalisfera

Messaggioda Edo » ven 10 nov, 2023 22:03

Ora passiamo alla realizzazione del braccio mobile.
Si tratta una struttura con sezione ad U, adatta per accogliere ad un'estremità i supporti e lo scatolotto che contiene la fresatrice e dall'altra l'asse di rotazione con la slitta e il sistema di regolazione micrometrico della lunghezza del braccio:

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Una fase dell'assemblaggio del braccio:

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Il particolare della slitta del sistema di regolazione della lunghezza del braccio, visto da sotto:

Immagine §

Dettaglio della slitta:

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Una vista da sopra del sistema di regolazione.
Agendo sul pomolo a sx la slitta si può spostare in avanti e indietro, regolando così micrometricamente la lunghezza del braccio. La molla serve per annullare i giochi della filettatura:

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Stessa vista senza la slitta, coi due prigionieri per il fissaggio:

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Pomoli allungati di fissaggio slitta:

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Un dettaglio dell'asse di rotazione della slitta del sistema di regolazione:

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Qui un dettaglio del perno sull'asse di rotazione. Si trova sulla base sottostante, la cui costruzione vedremo nel prossimo post:

Immagine

Il braccio mobile con il sistema di bloccaggio a doppio pomolo dei supporti. Come vedremo in seguito, non completamente soddisfatto del sistema a doppio pomolo laterale, ho aggiunto un pressore verticale che blocca il supporto anche dall'alto:

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Notare in questa immagine la serie di fori laterali, posteriormente al pomolo.
Corrispondono alle varie posizioni dei supporti e ciascun foro è predisposto per il passaggio del pomolo:

Immagine

Ecco come ho modificato e perfezionato il sistema di bloccaggio dei supporti, aggiungendo sugli elementi laterali del braccio mobile un doppio binario, al quale ho poi applicato questo pressore:

Immagine

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Girando il pomolo superiore, la vite esercita una pressione verso il basso, contrastata dal doppio binario, che mantiene il supporto aderente al fondo della U del braccio mobile:

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Immagine

Vediamo nel dettaglio come andranno posizionati e bloccati i vari supporti durante la lavorazione.
In questa immagine si vede come sopra le ali del braccio mobile siano presenti dei segni di riferimento, denominati D1, D2, D3, 8.94°, 21.98°, 31.92°.
Questi segni indicano la posizione e il tipo dei vari supporti da utilizzare.
D1, D2 e D3 indicano il supporto ad asse verticale, posizionato a 3 distanze differenti dall'asse di rotazione del braccio.
Questi supporti verranno utilizzati unicamente alla lavorazione delle 3 dime descritte in seguito.
Sulle facce delle ali vi sono anche i corrispondenti fori, con i relativi simboli D1, D2, D3, 1, 2 e 3, dove andranno avvitati i 2 pomoli laterali di bloccaggio:

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Supporto in posizione D1:

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Supporto in posizione D2:

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Supporto in posizione D3:

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Gli altri segni di riferimento 8.94°, 21.98° e 31.92°, indicano invece gli altri 3 supporti ad asse inclinato, da utilizzare invece per la lavorazione dei ripiani.
I sottostanti segni di riferimento 1, 2, e 3, indicano le rispettive posizioni dei pomoli laterali di fissaggio.
Qui un esempio del posizionamento di un supporto ad asse inclinato di 21.98°:

Immagine

NOTA IMPORTANTE!
Posizionando i supporti in base ai segni di riferimento e con l'asse di rotazione del braccio mobile posizionato sullo "0" della scala del sistema di regolazione si dovrebbero ottenere automaticamente i profili secondo il disegno.
Tuttavie è bene eseguire la prima passata con un raggio superiore a quello teorico, posizionando l'asse sui "+2" della scala.


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Re: Kalisfera

Messaggioda Snickare » sab 11 nov, 2023 09:03

Pensa quanto lavoro c'è dietro..seguo con attenzione
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Re: Kalisfera

Messaggioda Torniosubito » sab 11 nov, 2023 11:36

Che bello!! Già il modello é una piccola opera di ingegneria maccanica.
Se non ho capito male però é costruito per riprodurre solo questo modello e per renderlo universale avreste dovuto, come dicevi, costruirne uno con la testa regolabile....o sbaglio?
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Re: Kalisfera

Messaggioda Edo » sab 11 nov, 2023 16:35

Torniosubito ha scritto:Che bello!! Già il modello é una piccola opera di ingegneria maccanica.
Se non ho capito male però é costruito per riprodurre solo questo modello e per renderlo universale avreste dovuto, come dicevi, costruirne uno con la testa regolabile....o sbaglio?


Si, tutta l'attrezzatura che vedrai servirà per costruire librerie identiche, spaziate allo stesso modo.
Rendere l'attrezzatura universale sarebbe comunque un bel problema, considera che il Tyco realizzato da Massironi ha un diametro di 220 cm e una profondità di 40 in centro ma ne ho visti in rete anche di più grandi.
In linea di principio, se stiamo sotto i 150 cm di diametro e i 30 cm di profondità, basterebbe cambiare i supporti e l'asse di rotazione del braccio mobile (raggio max comunque inferiore a 1087.5 mm), per rendere l'attrezzatura comunque utilizzabile.
Sopra i 150 cm di diametro non sarebbe più adatta.
Poi naturalmente se hai un cnc le cose si semplificano molto ma la sfida era realizzare tutto con ciò che era disponibile in casa, compresa la fresa elicoidale da montare sulla piccola fresatrice di Rolando.
Ultima modifica di Edo il sab 11 nov, 2023 16:48, modificato 3 volte in totale.
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