Progetto Filia: Sezione Meccanica
UNA MACCHINA DA SCRIVERE UNICA
Le premesse
Lavorando sulla Filia ho percepito l’esistenza di una tensione tra quello che è stato tolto e il modo in cui quello che è rimasto è stato realizzato.
Da questa tensione è sorta l’ipotesi che la semplificazione della Filia non abbia avuto come reale obiettivo l’economicità ma l’affidabilità.
Per verificare questa ipotesi ho cercato di ricostruire la logica che Krüger ha seguito con un processo di reverse engineering. Partendo dall’osservazione ho cercato di ricostruire il percorso che ha seguito per dare alla Filia le forme e le funzioni osservate.
Il ragionamento è che Krüger abbia costruito il progetto seguendo una logica rigorosa partendo dai vincoli fissi imposti con la medesima coerenza e organicità che caratterizzano tutte le sue numerose creazioni.
Sono arrivato alla conclusione che il principale vincolo di partenza è stato l’utilizzo del cinematismo delle portatili Olympia che erano allora in produzione riducendo a 40 il numero dei tasti. Questa scelta ha determinato le proporzioni e guidato le scelte progettuali che ne sono seguite .
L’importanza attribuita all’affidabilità è resa evidente dal ricorso a soluzioni specifiche delle macchine da scrivere standard.
Partendo da queste premesse descriviamo quindi la meccanica della Filia.
La scheda tecnica
MODELLO | Filia |
PRODUTTORE | Olympia |
PROGETTISTA | Johannes Krüger |
RESPONSABILE DELLO STILE | Johannes Krüger |
ANNI DI PRODUZIONE | 1934 – 1940 |
ESEMPLARI PRODOTTI | 109.023 |
NUMERI DI SERIE | 100 – 109.123 |
MODELLO PRECEDENTE | Nessuno |
MODELLO SUCCESSIVO | Nessuno |
VARIANTI | DM5, Kappel Flips, Diplomat |
DIMENSIONI | Filia A: · Larghezza: 23,0 cm · Larghezza rullo: 22,0 cm · Larghezza carrello: 31,5 cm · Altezza: 16,0 cm · Lunghezza: 27,5 cm Filia B: · Larghezza: 23,0 cm · Larghezza rullo: 24,0 cm · Larghezza carrello: 33,5 cm · Altezza: 16,0 cm · Lunghezza: 27,5 |
PESO | Filia A: 4,65 kg Filia B: 4,75 kg |
TELAIO | Portante integrato con due pannelli in lamiera: · pannello posteriore con funzione strutturale sostenendo il meccanismo del vibratore; · pannello superiore e frontale con la funzione di proteggere le barre dei tipi e sostenere i rulli del nastro. |
CINEMATISMO | A leve e tiranti a filo composto da 5 elementi (leva del tasto, leva secondaria, leva del tipo e due tiranti) e tre perni di rotazione |
NUMERO DI LEVE DEL TIPO | 40 (80 caratteri) |
NUMERO DI TASTI | 41 nel modello Filia A 42 nel modello Filia B con aggiunta del tasto di commutazione destro. |
MECCANISMO AVANZAMENTO CARRELLO | Dalla leva del tipo che aziona la staffa dello scappamento |
SCAPPAMENTO | A pignone e cremagliera |
MECCANISMO RILASCIO DEL CARRELLO | Sollevamento della cremagliera |
MECCANISMO SOLLEVAMENTO DEL NASTRO | Tramite barra universale |
MECCANISMO TRASPORTO DEL NASTRO | Tramite barra universale. |
CONTROLLO TRASPORTO DEL NASTRO | Trasporto individuale |
CAMBIO COLORE | No |
MECCANISMO INVERSIONE DEL NASTRO | Manuale con ingranaggi conici. |
MECCAMISMO COMMUTAZIONE LETTERE | Asta del tasto di commutazione che agisce direttamente su un una staffa che solleva il rullo che scorre verticalmente all’interno della struttura del carrello che resta fissa |
CORSA DI COMMUTAZIONE |
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MECCANISMO TASTO DI RITORNO | Assente. |
TIPOLOGIA CAVO DI TRAZIONE | Molla metallica fissata all’estremità destra del carrello e all’estremità destra del pannello posteriore. La molla è avvolta attorno ad una ruota di scorrimento fissata nella parte sinistra del pannello posteriore. |
TIPO DI GUIDA DEL CARRELLO | A binari con rullo davanti e due guide ad asola dietro |
RIMOZIONE DEL CARRELLO | Tramite la rimozione di una delle due viti coassiali fissate alle estremità della rotaia posteriore |
RULLI PREMICARTA | Unico rullo premicarta frontale con due elementi in gomma. |
INTERLINEA | Assente. |
MECCANISMO DI BLOCCO DELLA TASTIERA | Assente |
CARATTERISTICHE SPECIALI | Mancanza della leva di ritorno del carrello Mancanza campanello Mancanza meccanismo di blocco della tastiera |
Carrozzeria
Utilizzando la terminologia automobilistica, la carrozzeria della Filia deve essere definita come una carrozzeria portante perché non ha solo il ruolo di proteggere gli elementi meccanici interni, ma li sostiene svolgendo anche una funzione strutturale.
È realizzata in lamiera di acciaio sagomata ed è composta da tre elementi: l’elemento principale con la parte frontale e i fianchi, il pannello posteriore e il coperchio.
Lo spessore della lamiera è 1,2 mm ed è superiore rispetto a quello delle carrozzerie che hanno solo funzione di protezione; nelle altre portatili Olympia lo spessore della lamiera della carrozzeria è 0,8 mm.
Il coperchio è fisso e, considerando lo spessore della lamiera, contribuisce alla resistenza della struttura. Nella sua semplicità è molto raffinato, con le due protezioni dei rulli sagomate fissate con linguette in asole, il che richiede molta precisione nel taglio della lamiera e nel montaggio.
I rulli del nastro sono posizionati sopra il coperchio, che ha due fori per il passaggio dei due assi verticali del meccanismo di trascinamento.
La posizione elevata dei rulli determina le insolite proporzioni della macchina: poiché ha solo 40 tasti, la conseguente riduzione della larghezza ha obbligato a sollevarli per prevenire l’interferenza con le leve dei tipi, il che ha comportato necessariamente il sollevamento del carrello.
Sul fianco della macchina ci sono le tre viti si fissaggio dell’elemento principale della carrozzeria al semi-telaio frontale (due viti per lato) ed al semi-telaio posteriore basculante che attiva il sollevamento del carrello (una vite di diametro maggiore che funge da perno di rotazione del semi-telaio).
Sul fianco ci sono anche, dall’anteriore al posteriore, il foro dell’asse di rotazione della barra spaziatrice, il foro per l’asse di cambio della direzione di rotazione del nastro e l’asse collegato alla barra universale che aziona l’avanzamento del nastro e il sollevamento del vibratore.
In corrispondenza della rotaia frontale di scorrimento del carrello, ci sono due fori filettati senza una funzione apparente, ma che potrebbero avere avuto uno scopo nelle fasi di produzione o assemblaggio.
Nell’estremità posteriore il pannello laterale presenta i due fori filettati per il fissaggio del pannello posteriore della carrozzeria. I due fori di fissaggio del semi-telaio frontale e quelli di fissaggio del pannello posteriore hanno i corrispondenti fori per i perni di centraggio, a conferma dell’accuratezza del montaggio.
Le due viti nella parte centrale del pannello posteriore fissano il telaietto del perno di rotazione del vibratore.
Nell’angolo destro guardando da dietro del pannello posteriore c’è un elemento fissato con una vite nel pannello posteriore e con la vite laterale che fissa il pannello posteriore al pannello laterale che ospita il bullone della ruota di scorrimento della molla di ritorno.
A parte questo dettaglio, i fianchi destro e sinistro della macchina sono identici.
Nella parte inferiore, l’elemento principale della carrozzeria ha i quattro fori di fissaggio dei piedini di gomma.
Telaio
La meccanica è sostenuta da due elementi indipendenti: il semi-telaio frontale fisso, che sostiene gli elementi principali della meccanica, e il semi-telaio posteriore mobile dedicato al meccanismo di sollevamento del carrello.
Il semi-telaio frontale è composto da quattro elementi: due elementi laterali in lamiera sagomata a cui sono fissati l’elemento che ospita il perno di rotazione delle leve secondarie delle barre dei tipi e l’elemento trasversale in lamiera sagomata che ospita il segmento e le due guide dei nastri.
All’estremità anteriore degli elementi laterali è fissata la guida pettine delle aste dei tasti. I due elementi laterali del telaio sono fissati con due viti all’elemento principale della carrozzeria, mentre gli elementi trasversali sono fissati con viti direttamente ai due elementi laterali.
Gli elementi trasversali che sono parte della catena cinematica (guida a pettine e perno delle leve secondarie) sono, possiamo dire, tradizionali, il che è logico considerando che il cinematismo di scrittura è l’unica funzione nella Filia ad avere conservato la configurazione delle Olympia portatili allora in produzione.
L’elemento laterale è invece più innovativo essendo tagliato e sagomato in. modo da fungere da supporto all’asse verticale di trascinamento dei rulli.
L’elemento trasversale posteriore che ospita il segmento e le guide del nastro realizzato in lamiera sagomata è forse quello più innovativo e che meglio rappresenta la filosofia generale della macchina.
Il semi-telaio posteriore è imperniato nell’estremità inferiore ed è basculante: la rotaia che costituisce il suo margine superiore si estende per tutta la larghezza del carrello ed è sempre in contatto con una rotella collegata con un braccio ad un asse trasversale a sua volta collegato con l’asse del rullo. Premendo il tasto shift, il semi-telaio ruota e spinge in avanti la rotella ed il braccio collegato, il che determina il sollevamento del rullo. Durante questo movimento il carrello rimane fisso nella sua posizione
Cinematismo
Il cinematismo è del tipo con tiranti a filo composto da cinque elementi: le leve dei tasti di lunghezza variabile da 14 a 19 centimetri circa con fulcro all’estremità posteriore a circa 4/5 della lunghezza della macchina, le leve secondarie e le aste dei tipi con due tiranti intermedi di connessione per la trasmissione del movimento.
Tra la guida a pettine frontale e il fulcro delle leve dei tasti ci sono circa 11,5 cm. A circa 2 cm dietro la guida a pettine c’è il tirante verticale che collega la leva del tipo alla leva secondaria, a cui è collegato all’estremità opposta un secondo tirante sagomato e orizzontale che si collega con l’asta del tipo, quinto ed ultimo elemento della catena cinematica. Il ritorno è garantito da una molla collegata all’estremità posteriore della leva del tasto ed in posizione orizzontale.
Le leve del tipo sono posizionate a 90 gradi rispetto al segmento il che assicura la massima efficienza di scrittura.
La lunghezza delle leve, la qualità dei materiali e l’assenza di compromessi nella catena garantisce un’esperienza di scrittura paragonabile a quella delle Olympia portatili che costavano più del doppio.
Come vedremo, il meccanismo di trascinamento del nastro ed il movimento del vibratore sono azionati dalle leve dei tasti agendo sulla barra universale, che è posizionata a circa 6 cm dalla guida a pettine. In questo tratto la sagoma della leva dei tasti si allarga per potere agire sulla barra, e si osserva un’interessante finezza tecnica: la rimozione del materiale al centro della leva nel tratto più largo allo scopo di alleggerirla per ottimizzare la risposta dei tasti riducendo l’inerzia rotazionale. In questo modo si è ottenuto il duplice beneficio di ottenere una risposta più rapida del tasto alla pressione delle dita ed un ritorno più veloce della leva.
La Filia ha 40 tasti e 80 caratteri, a cui si aggiunge nella Filia A un unico tasto shift a sinistra, e nella Filia B un secondo tasto shift a destra. La corsa dei tasti è di circa 1,5 cm ed è quindi allineata con quella della maggior parte delle macchine da scrivere portatili.
La corsa dei tasti è identica quella delle altre portatili Olympia, ma la posizione della tastiera é sensibilmente più alta. Il tasto della lettera H nella Progress é circa 1/2 centimetro più basso rispetto alla Filia (da verificare con la Simplex).
L’accelerazione del tipo è quella tipica per un cinematismo con tiranti a filo, e cioè cresce in modo progressivo con la pressione del tasto, e tipica delle portatili Olympia.
La rinuncia alle leve dei tasti 1, 2, 43 e 44 ha comportato la realizzazione di un segmento specifico di larghezza a 11 cm e più sottile rispetto alle altre portatili Olympia.
Meccanismo di avanzamento del carrello
L’avanzamento del carrello avviene mediante l’asta del tipo che aziona la staffa e il ponte di commutazione.
Lo scappamento è di tipo a pignone e cremagliera ed è estremamente semplice anche perché non esiste il meccanismo di backspace.
In essenza abbiamo un unico dente mobile che viene arretrato dal ponte di commutazione con il dente fisso che blocca la cremagliera.
Quando il tasto viene rilasciato la cremagliera avanza di un dente perché il dente mobile si è nel frattempo spostato per azione di una molla. Questa soluzione tecnica è stata adottata sulla base di criteri di solidità e non come di solito avviene per motivi di spazio considerando che nella Filia esiste spazio in abbondanza sotto al carrello.
Il movimento è quindi ad un tempo, nel senso che l’avanzamento effettivo del carrello avviene solo nella fase di rilascio del tasto.
Il meccanismo di rilascio del carrello avviene mediante il semplice sollevamento della cremagliera.
La mancanza della leva di ritorno è forse la caratteristica che a prima vista rende l’uso della Filia più fastidioso ed al dente mobile in permanente presa nella cremagliera che rende il movimento da sinistra a destra molto rumoroso.
In realtà con un poco di pazienza l’operazione è più semplice di quanto possa sembrare grazie all’intelligente configurazione delle due leve di liberazione del carrello che sono sagomate per essere azionate con il pollice mentre la mano afferra una delle due estremità. Le operazioni di liberazione del carrello, di trascinamento e di rotazione del rullo avvengono così con un unico movimento combinato della mano, e dopo un poco di pratica possono essere eseguite con rapidità e precisione.
Trascinamento del nastro
I problemi al sistema di trascinamento del nastro sono comuni nelle macchine da scrivere. Nella Filia, il sistema è talmente semplice e solido da renderlo praticamente indistruttibile. Il movimento è attivato dall’asta dei tasti che agisce sulla barra universale che ruota un asse a cui sono collegati due bracci (A): quello di sinistra aziona il trascinamento del nastro (B) mentre quello centrale aziona il meccanismo di sollevamento del vibratore (C).
Il braccio che aziona del movimento del nastro (B) è collegato con un altro braccio sospeso con una molla che lo tiene il suo dente terminale a contatto con la ruota zigrinata montata sull’asse trasversale con due ingranaggi conici che trasferiscono il movimento rotatorio agli assi dei rulli dei nastri. Di fronte alla ruota zigrinata, una molla a lamella fissata alla sede del perno delle leve secondarie impedisce che nel movimento di ritorno del dente mobile la ruota zigrinata venga trascinata. Una seconda molla a lamella montata trasversalmente serve a bloccare la posizione dell’asse che può essere spostato a destra o a sinistra per ingaggiare rispettivamente il rullo destro o sinistro agendo sulle estremità dell’asse che ospita la ruota zigrinata e gli ingranaggi conici e che sporgono dai due fianchi, potendo quindi essere premute per cambiare la direzione di trascinamento. Gli assi hanno un diametro di 5mm a conferma della solidità della costruzione.
Gli assi verticali sono fissati agli elementi orizzontali del semi-telaio centrale ottenute per taglio e piegatura della lamiera.
Una semplice lamella premuta con una molla tiene il nastro aderente al rullo durante il movimento mentre le guide del nastro sono fissate a due alette ottenute per taglio e piegatura dell’elemento trasversale del semi-telaio centrale.
Il sollevamento del nastro (C) è sempre comandato dalla barra universale tramite il braccio centrale mediante un braccio di collegamento fa ruotare un telaietto fissato alla parte posteriore della macchina, che a sua volta e collegato al vibratore.
Questo telaietto è collegato con due snodi mobili ad un perno trasversale fissato al pannello posteriore della carrozzeria che assicura il sollevamento dell’intero meccanismo quando il tasto shift è premuto.
Meccanismo di commutazione delle lettere (shift)
E già stato in parte descritto parlando del semi-telaio posteriore.
Si tratta di un meccanismo di tipo sollevamento del rullo (roller shift) decisamente inusuale su una macchina portatile e poco comune anche sulle macchine da scrivere standard dove sarebbe più logico utilizzarlo.
Il roller shift è più leggero del carriage shift e più semplice da costruire del basket shift, ed è stato utilizzato in alcune macchine standard come la Continental o la Stolzemberg Fortuna ma non ha mai raggiunto la diffusione degli altri due sistemi a causa del fatto che quando il rullo si sposta, il meccanismo di sollevamento del nastro deve aumentare automaticamente la propria corsa della stessa quantità per potersi posizionare correttamente rispetto al nuovo punto di stampa.
La Filia è forse l’unica portatile ad avere adottato questo sistema: quando viene premuto il tasto shift a sollevarsi è solo il rullo, con l’evidente vantaggio di ridurre in modo sensibile la pressione necessaria sul tasto. Il problema dell’allineamento del nastro con il rullo è stato risolto ricorrendo al telaietto ausiliario descritto nella sezione precedente.
Sistema di trazione del carrello
La soluzione adottata è una molla ancorata ad un’estremità al fianco del carrello destro, e all’altra al fianco inferiore della carrozzeria appena dietro il piedino posteriore sinistro.
La molla è tenuta in tensione da una ruota fissata all’estremità sinistra del pannello posteriore, che ruotando asseconda il movimento di tensione e scarico della molla rendendolo più fluido e silenzioso.
Rispetto al classico sistema basato su un cavo ed alla molla a spirale questa soluzione richiede un maggiore sforzo per vincere la resistenza della molla, ma ha alcuni importanti vantaggi tra quelli di essere più resistente e molto meno soggetta a rotture e più semplice da realizzare, installare e, molto importante, da riparare.
A parte le portatili Adler, la sostituzione del cavo con una molla non ha avuto molta diffusione a causa dell’impossibilità di regolare la tensione e dell’energia necessaria per vincerla soprattutto quando il peso del carrello obbliga a disporre di una quantità di energia significativa. Inoltre, la molla occupa più spazio del cavo e questo può creare problemi di interferenza con le altre componenti del carrello.
Carrello
Il carrello si divide in due componenti principali, una fissa ed una mobile.
La parte fissa è comporta da un telaio di base in ghisa che sostiene i due fianchi e le connessioni con le rotaie di scorrimento del rullo. La parte mobile comprende rullo e dal pannello di scorrimento della carta.
Gli unici comandi disponibili sono le due leve per il rilascio del carrello a destra e sinistra e la leva a destra per il rilascio della carta. Ci sono due manopole di rotazione del carrello a sinistra e a destra, e la regolazione della corsa verticale avviene in modo molto semplice con due viti che agiscono sull’asse del rullo di fianco alle manopole.
Esiste un solo limitatore del margine che consiste in un anello fissato sulla rotaia posteriore e tenuto in posizione da una vite.
Per smontare il carrello è sufficiente rimuovere una delle due viti coassiali alle estremità della rotata posteriore; dopo avere scollegato la molla, il carrello può quindi essere semplicemente sfilato.
Esiste un unico rullo premicarta diviso in due sezioni e posizionato sotto al rullo principale.
Il rullo principale ha un diametro di 32,5 mm conformemente alla norma DIN 2101.
Come nel caso del sollevamento del rullo, la soluzione adottata per l’accoppiamento del carrello al telaio è inusuale su una macchina portatile contemporanea ed ispirata a quella di molte macchine standard dell’epoca. Il carrello scorre su due rotaie a sezione rotonda, quella frontale con un diametro di 6 mm e quella posteriore con un diametro di 13 mm.
Lo scorrimento sulla rotaia anteriore avviene su una rotella fissata al centro del telaio della base del carrello e tenuta in posizione da una linguetta sotto alla rotaia. Decisamente più originale la soluzione di scorrimento nella rotaia posteriore che è posizionata all’interno di due asole nella parte posteriore del telaio inferiore del carrello in ghisa.
Il vantaggio principale rispetto allo scorrimento su sfere o cilindretti è che il carrello è sempre perfettamente sostenuto lungo tutta la sua corsa. Interessante osservare che Julius Mohns lo ha abbandonato passando allo scorrimento a sfere quando nel 1912 ha progettato la Ideal B per Seidel und Naumann, probabilmente per differenziarla dalla Continental standard che aveva progettato per Wanderer Werke, solo per tornare sui suoi passi nel 1920 con la Ideal C.
Conclusione
Mentre stavo facendo delle prove comparative con la Filia, lo scappamento dell’Olympia Progress del 1949 che stavo utilizzando si è bloccato, e questo illustra bene la differenza che sta alla base dei due concetti.
Ci siamo chiesti all’inizio quale sia stata la logica che ha seguito Krüger nel realizzare il progetto, e a me sembra che nulla indichi la volontà di ridurre i costi. Una volta eliminato il superfluo, quello che è rimasto è stato realizzato per ottenere la massima resistenza e durabilità.
È interessante quello che Olympia stessa scriveva della Filia:
«Viene prodotta con i metodi più moderni.
Il segmento e la guida a slitta sono in ghisa fine speciale di prima qualità.
Le leve dei tipi sono in acciaio al cromo-nichel, temprate e indurite a regola d’arte….
Il telaio è costruito solidamente in lamiera d’acciaio.»
Olympia quindi non faceva mistero del fatto che la Filia era un prodotto di prima qualità, al punto da doversi quasi giustificare:
«Nella FILIA non si è nemmeno “risparmiato” sulla qualità.
Il basso prezzo è dovuto esclusivamente alla concezione della macchina per uso privato, ovvero alla rinuncia di quelle funzioni che per questo scopo sono del tutto superflue.»
Nella Filia la semplificazione sembra avere avuto quindi lo scopo di realizzare una macchina da scrivere solida e meno soggetta a rotture, facilmente riparabile e molto meno soggetta a problemi in caso di scarsa manutenzione.
Non sono macchine da scrivere produttive o piacevoli, ma fatte per funzionare in ogni condizione.
Considerando la qualità dei materiali, delle singole componenti, delle soluzioni tecniche adottate e dell’esecuzione che l’analisi tecnica dettagliata ha confermato, il prezzo di 109,50 RM non sembra riflettere il valore di mercato della macchina ma criteri esterni in un contesto di economia pianificata.