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May 20, 2023

DOMANDA: Come funziona una cerniera?

RISPOSTA: La cerniera è così comune ed è in circolazione da così tanto tempo che non prestiamo molta attenzione alla sua provenienza o al suo funzionamento. È uno di quei dispositivi che non è assolutamente necessario ma è uno dei dispositivi più utili nella vita di tutti i giorni. È molto più semplice e veloce chiudere una valigia, la parte posteriore di un vestito, cappotti, pantaloni e sacchi a pelo rispetto all'utilizzo di bottoni o cordoncini. La cerniera è così efficace e affidabile da essere la chiusura standard da oltre 100 anni.

La cerniera fu brevettata nel 1893 da Whitcomb Judson come metodo per allacciare gli stivali. La Marina acquistò il brevetto di Judson nel 1918 per assicurarsi le tute da volo. La sua invenzione prese il nome di cerniera nel 1926.

La cerniera è un eccellente esempio di macchina semplice. Tutte le macchine, gli attrezzi, gli utensili e gli strumenti sono costituiti da sei macchine semplici: leva, puleggia, ruota e asse, piano inclinato, cuneo e vite. La cerniera utilizza la zeppa più un gancio. Un cuneo è un oggetto con una superficie inclinata. Se spingi un cuneo in avanti, spingerai un oggetto di lato, perpendicolarmente alla direzione in cui si muove il cuneo. Un fermaporta e un aratro sono esempi di cuneo. Un cuneo viene utilizzato per spaccare il legno.

Un gancio è un pezzo di materiale curvo che può essere utilizzato per afferrare un altro pezzo di materiale. Pensa a un uncinetto. Una cerniera è composta da dozzine di denti e ognuno ha un gancio e un incavo. Il compito è agganciare ogni gancio di ciascuno dei due tratti in una cavità sul lato opposto. Quel meccanismo di bloccaggio è la diapositiva che contiene cunei che forzano insieme i denti ad incastro o li separano.

Ogni dente ha una piccola protuberanza o sporgenza sulla faccia superiore e una cavità sul fondo. I denti sui lati opposti della cerniera sono sfalsati in modo che la sporgenza di uno si inserisca nella cavità del dente opposto sul lato adiacente. Alcune cerniere in plastica utilizzano due spirali intrecciate invece di due file di denti.

I denti sono costruiti in modo tale da poter essere aperti o chiusi solo uno alla volta. Il vetrino è necessario per separare i denti o metterli insieme. Quando la cerniera è aperta, il cuneo superiore allontana i denti uno alla volta. Quando la cerniera è chiusa, i denti ad incastro vengono forzati insieme in modo da ingranare.

Whitcomb Judson (1843-1909) condusse una vita piena e interessante. Nato a Chicago, Judson si arruolò nell'esercito dell'Unione nel 1861 e prestò servizio nel 42° reggimento di fanteria dell'Illinois. Dopo la guerra civile, Judson frequentò il Knox College di Galesburg, nell'Illinois, e divenne un venditore di attrezzature agricole.

Judson iniziò a concentrarsi sui sistemi ferroviari che correvano sulle strade urbane. I primi 14 dei suoi 30 brevetti riguardavano la ferrovia/tram. La prima applicazione per la sua cerniera appena inventata fu come chiusura per scarpe per alleviare la noia di allacciare stivali con bottoni alti che erano di moda all'epoca. Subito dopo, le cerniere furono applicate su galosce di gomma, guanti e buste per il tabacco.

Judson sposò Annie Martin nel 1874 e ebbero tre figli. Nel 1906, lui e sua moglie si trasferirono da New York a Muskegon, nel Michigan, per andare in pensione.

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Larry Scheckel è un insegnante di fisica in pensione della Tomah High School.

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