IT201800002192A1

IT201800002192A1 - Dispositivo di isolamento e/o smorzamento delle vibrazioni generate dal funzionamento di una apparecchiatura vibrante provvisto di mezzi per l’attenuazione degli effetti provocati da un’eventuale scossa tellurica

Info

Publication number: IT201800002192A1
Application number: IT201800002192A
Authority: IT
Inventors: Davide Fatigati; Luca Merlo
Original assignee: Pantecnica S P A
Priority date: 2018-01-30
Filing date: 2018-01-30
Publication date: 2019-07-30
Also published as: EP3517803A1; EP3517803B1

Description

Titolo: “Dispositivo di isolamento e/o smorzamento delle vibrazioni generate dal funzionamento di una apparecchiatura vibrante provvisto di mezzi per l’attenuazione degli effetti provocati da un’eventuale scossa tellurica”

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo smorzatore od attenuatore delle vibrazioni generate dal funzionamento proprio di una apparecchiatura vibrante e scaricate al piano di supporto dell’apparecchiatura stessa, il quale è provvisto di mezzi per attenuare gli effetti provocati da una eventuale scossa tellurica sopraggiungente.

Numerosa è la tipologia di apparecchiature che, durante il loro normale funzionamento, generano vibrazioni che si scaricano sul relativo piano di appoggio e che necessitano di venire eliminate od, almeno, attenuate anche in condizioni di normale operatività delle apparecchiature.

In via di esempio, non certo esaustivo, le apparecchiature generanti vibrazioni a seguito del loro normale funzionamento, possono essere gli impianti di trattamento aria ormai diffusi in ogni ambito civile ed industriale, i server di centrali elettroniche di elaborazione dati, i gruppi di continuità, i frigoriferi industriali per la conservazione di medicinali in contesti ospedalieri, così come di derrate alimentari nei relativi depositi di immagazzinamento, per non dire dei banchi per prodotti surgelati installati nei grandi centri di vendita.

In accordo con la tecnica nota nel settore, l’isolamento e/o lo smorzamento delle vibrazioni generate dal funzionamento proprio delle apparecchiature vibranti, ad esempio del tipo sopra menzionato, viene ottenuto con l’inserimento, tra l’apparecchiatura vibrante ed il piano di supporto sul quale essa appoggia, di dispositivi che sostanzialmente comprendono un pacco di elementi elastici che, nella consolidata modellazione fisica, sono definiti molle, che possono essere di varia natura ed anche semplicemente elicoidali, in acciaio.

Nella eventualità di una scossa tellurica, particolarmente se di tipo ondulatorio ed anche nel caso in cui l’edificio nel quale si trova installata la apparecchiatura sia provvisto di protezione sismica, la relativa rigidità strutturale, nonostante la presenza del pacco di elementi elastici interposto, che sussiste tra il dispositivo di smorzamento e/o di isolamento delle vibrazioni della apparecchiatura vibrante ed il relativo basamento di supporto, quest’ultimo da ritenersi solidale alla struttura dell’edificio, a seconda della intensità della scossa, può determinare la caduta od il rovesciamento della apparecchiatura stessa con ulteriori danni oltre a quelli eventualmente provocati dalla scossa tellurica.

Peraltro, giova rammentare che le vigenti norme tecniche delle costruzioni prescrivono che gli impianti ed i macchinari installati negli edifici costruiti in zone a rischio sismico siano rigidamente vincolati agli edifici stessi, proprio per evitare la caduta od il rovesciamento durante lo spostamento orizzontale determinato dalla scossa tellurica e volutamente assecondato da appositi supporti strutturali antisismici.

Lo scopo della presente invenzione è quello di presentare un dispositivo di isolamento e/o di smorzamento delle vibrazioni generate dal funzionamento proprio di una apparecchiatura vibrante, il quale sia provvisto di mezzi per disaccoppiare la rigidità del collegamento tra il dispositivo di isolamento e/o di smorzamento delle vibrazioni della apparecchiatura vibrante ed il relativo supporto, al sopraggiungere di un onda tellurica, particolarmente di tipo ondulatorio, con intensità superiore ad una intensità predeterminata.

Questo ed altri scopi che meglio appariranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti da un dispositivo di isolamento e/o di smorzamento delle vibrazioni di una apparecchiatura vibrante, il quale si caratterizza in accordo con la rivendicazione 1 che seguirà.

L’invenzione verrà ora maggiormente descritta con riferimento ad una sua forma di attuazione preferita, data solo a titolo indicativo e non limitativo illustrata nei disegni allegati, in cui:

- la Figura 1 mostra una sezione schematica verticale del dispositivo, secondo l’invenzione, per disaccoppiare, in caso di onda tellurica, il collegamento tra il dispositivo isolatore e/o smorzatore delle vibrazioni generate da una apparecchiatura vibrante ed il basamento della apparecchiatura stessa;

- la Figura 2, mostra una vista schematica in pianta del dispositivo di figura 1;

- la Figura 3 mostra una vista schematica in sezione verticale, del dispositivo di figura 1 posizionato su un pacco di elementi elastici per l’isolamento e/o lo smorzamento delle vibrazioni generate da una apparecchiatura vibrante, illustrante il comportamento al sopraggiungere di una scossa tellurica di tipo ondulatorio; - la Figura 4 mostra una vista schematica in sezione verticale del dispositivo di figura 1 posizionato su un pacco di elementi elastici per l’isolamento e/o lo smorzamento delle vibrazioni generate da una apparecchiatura vibrante, illustrante il comportamento al termine di una scossa tellurica di tipo ondulatorio;

- la Figura 5 mostra ina vista in prospettiva di un organo di scorrimento a sfera utilizzato nel dispositivo secondo l’invenzione;

- la Figura 6 mostra una vista laterale, parzialmente in sezione, dell’organo di scorrimento a sfera della figura 5.

Con riferimento alle suddette figure ed in particolare alle figure 1 e 2, il dispositivo secondo l’invenzione, complessivamente indicato con 1, comprende un primo elemento piastriforme 2, di conformazione circolare in pianta, come visibile in figura 2, nonché un secondo elemento piastriforme 5 provvisto di un bordo 3 che si estende perpendicolarmente rispetto al piano dell’elemento 5 e che definisce, al suo interno, una intercapedine cilindrica 4.

L’elemento piastriforme 2 è sovrapposto all’elemento piastriforme 5, e presenta un bordo radiale 6 che si sovrappone alla estremità 7 del bordo 3 dell’elemento piastriforme 5.

Una pluralità di organi meccanici astiformi 8, in forma di spine munite di una rispettiva testa 9, sono distribuiti circonferenzialmente nel bordo 6 dell’elemento 2 e si impegnano perpendicolarmente entro rispettive sedi 8a, ricavate nel bordo 3 dell’elemento piastriforme 5 determinando uno stabile collegamento tra i due elementi piastriformi 2 e 5 sul piano orizzontale parallelo a quello degli elementi piastriformi stessi.

I suddetti organi meccanici astiformi 8, in funzione del materiale usato per la loro costruzione, sono provvisti di dimensioni tali da resistere alle sollecitazioni che si verificano durante il normale funzionamento del dispositivo 1 come isolatore e/o smorzatore delle vibrazioni ma tali da consentire la rottura al sopraggiungere di una sollecitazione traversale alla loro estensione assiale, anomala, superiore ad un predeterminato limite, come quella che può verificarsi nel caso di una scossa tellurica di tipo ondulatorio.

La intercapedine 4, come si può osservare in figura 1, si estende circonferenzialmente con la formazione di una canale anulare 10 entro il quale è posizionato un elemento elasticamente deformabile, preferibilmente di conformazione toroidale, indicato con 11.

Il dispositivo 1, per lo svolgimento della propria funzione di isolare e/o smorzare le vibrazioni generate da una apparecchiatura vibrante, non mostrata sui disegni, si intende essere rigidamente collegato a questa tramite l’elemento piastriforme 2 con convenzionali mezzi a vite schematizzati in 12 sui disegni.

Le vibrazioni generate dalla apparecchiatura e che si scaricherebbero al supporto della apparecchiatura alla quale il dispositivo 1 è collegato, vengono convenzionalmente attutite da un pacco di elementi elastici, quali, ad esempio, le molle elicoidali indicate con 13 e 14 nelle figure 3 e 4, posizionato tra lo stesso dispositivo 1 ed il piano di appoggio della apparecchiatura che, nelle figure 3 e 4, è stato schematicamente rappresentato dalla piastra 15 a sua volta facente parte del basamento e quindi anche della struttura dell’edificio nel quale l’apparecchiatura è installata.

Il collegamento del dispositivo 1 alla piastra di appoggio o basamento 15 è ottenuto tramite vite 16 e 17 che passando assialmente alle molle elicoidali 13 e 14, si impegnano, da un lato, con l’elemento piastriforme 5 del dispositivo 1 e, dall’altro lato, con la piastra 15.

In accordo con l’invenzione, al sopraggiungere di una scossa tellurica, particolarmente di tipo ondulatorio, il movimento schematizzato dalle frecce F ed F1 nelle figure 3 e 4, agente principalmente su un piano orizzontale, al superamento di una determinata intensità, provoca la rottura degli organi meccanici astiformi o spine 8 che, in condizioni normali, quando solo le vibrazioni proprie della apparecchiatura protetta debbono venire attutite, tengono rigidamente unito l’elemento piastriforme 2 all’elemento piastriforme 5.

La rottura delle spine 8 consente agli elementi piastriformi 2 e 5 di poter scorrere orizzontalmente l’uno relativamente all’altro, il loro spostamento essendo contrastato elasticamente dall’elemento toroidale 11 alloggiato nella gola anulare 10 come mostrato schematicamente in figura 3.

Al cessare dell’onda sismica il dispositivo, grazie alla presenza dell’elemento elastico toroidale 11, ritorna ad assumere la sua posizione normale come illustrato in figura 4 e, previa verifica dello stato di conservazione, la sua originale integrità può essere ripristinata sostituendo le spine 8 rotte con un nuovo gruppo di spine integre.

Lo scorrimento orizzontale relativo degli elementi piastriformi 2 e 5 può essere agevolato e favorito dalla presenza di organi di rotolamento 18, distribuiti nell’elemento piastriforme 5 nella zona relativa alla intercapedine 4.

In via di esempio, come mostrato nelle figure 5 e 6 gli organi di rotolamento 18 comprendono ciascuno una sfera 19, alloggiata in un relativo supporto 20 con la interposizione di altre sfere 21.

L’invenzione è suscettibile di diverse forme realizzative da ritenersi fra di loro equivalenti in quanto rientranti nell’ambito delle rivendicazioni che seguono.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo di isolamento e/o di smorzamento (1) delle vibrazioni generate dal funzionamento di una apparecchiatura vibrante, comprendente un primo elemento piastriforme (2) atto a venire collegato alla apparecchiatura vibrante, un secondo elemento piastriforme (5) atto a venire collegato al basamento (15) della apparecchiatura vibrante, mezzi (13, 14) attenuatori delle vibrazioni generate dalla detta apparecchiatura vibrante interposti tra detto secondo elemento piastriforme (5) e detto basamento (15), caratterizzato per il fatto che detto primo elemento piastriforme (2) è collegato a detto secondo elemento piastriforme (5) mediante una pluralità di organi meccanici astiformi (8) rompibili quando investiti da una forza agente trasversalmente alla loro estensione assiale con intensità superiore ad un predeterminato valore.
2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato per il fatto che tra il detto primo elemento piastriforme (2) ed il secondo elemento piastriforme (5) è ricavata una gola anulare (10) e che un elemento toroidale (11) di materiale elasticamente deformabile è posto entro detta gola (10).
3) Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato per il fatto che tra detto primo (2) e detto secondo (5) elemento piastriforme sono inseriti organi di rotolamento (18) per consentire lo scorrimento relativo dei detti elementi piastriformi (2, 5) tra di loro quando i detti elementi astiformi (8) sono rotti.