IT201800005580A1 - Apparecchiatura per il gonfiaggio istantaneo di un canotto di salvataggio - Google Patents

Description

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“APPARECCHIATURA PER IL GONFIAGGIO ISTANTANEO DI UN CANOTTO DI SALVATAGGIO”

La presente invenzione è relativa ad una apparecchiatura per il gonfiaggio istantaneo di un canotto di salvataggio.

In altre parole, l’invenzione si riferisce ad una apparecchiatura innovativa per gonfiare canotti da utilizzare per l’evacuazione di emergenza di una nave o di un battello in generale.

La novità consiste nell’applicazione della “tecnologia airbag” (come è noto utilizzata nel campo della sicurezza passiva automobilistica) per il gonfiaggio istantaneo di un canotto di salvataggio gonfiabile, in particolare dei tubolari gonfiabili della base, ed eventualmente anche dei montanti tubolari gonfiabili della tenda di copertura della base.

Nel presente caso, un segnale, diretto o remoto, attiva uno o più circuiti di innesco di un processo pirotecnico per spostare una certa quantità di gas atto a gonfiare rapidamente le camere gonfiabili di un canotto di salvataggio.

Come è noto, i canotti di salvataggio, utilizzati per acque interne e costiere, sono delle piccole imbarcazioni auto-gonfiabili realizzate per l’evacuazione di emergenza della persone in caso di disastro a bordo di una nave o di un natante qualsiasi.

Il gonfiaggio del canotto può avvenire per autogonfiaggio (tramite, per esempio un gas, come anidride carbonica o azoto, contenuto in bombole) con l’uso di un dispositivo di rilascio rapido.

Oppure, come vedremo, secondo l’invenzione, con l’uso di un gas precompresso liberato attraverso un processo pirotecnico.

Per prima cosa il gonfiaggio istantaneo libera il canotto dal contenitore che lo contiene; poi il canotto si continua a gonfiare assumendo gradualmente la forma finale, sia della base, che della tenda di copertura.

Difatti, generalmente il canotto è fornito di un dispositivo di copertura, a forma di tenda, sollevato da una struttura gonfiabile appoggiata alla base del canotto stesso.

Come è noto, nei canotti di salvataggio moderni il gonfiaggio di tubolari galleggianti avviene tramite l’insufflaggio di un gas, normalmente una miscela di azoto e di anidride carbonica, precedentemente compresso e stoccato all’interno di una o più bombole, alla pressione di circa 60 bar.

Normalmente il canotto di salvataggio è conservato a bordo del natante debitamente ripiegato all’interno di un apposito contenitore di protezione.

Quando il canotto di salvataggio deve essere dispiegato/montato, una painter line viene tirata in modo da attivare la valvola di gonfiaggio che è connessa alla bombola del gas.

Il gas di gonfiaggio fluisce rapidamente, attraverso apposite tubazioni, dalla bombola in cui esso è contenuto verso i tubolari di base ed eventualmente verso i montanti tubolari gonfiabili per l’erezione della tenda.

Come conseguenza dell’aumento della pressione interna, il canotto si libera del contenitore di protezione, e prosegue nel processo di gonfiaggio assumendo gradualmente la forma finale, sia nella sua base che nella tenda di protezione superiore.

Tuttavia, il processo di gonfiaggio di un canotto di salvataggio può durare anche alcuni minuti, in base anche alla temperatura ambiente. Difatti, più bassa è la temperatura, più lungo è il tempo di gonfiaggio; si osservi, altresì, che il tempo massimo di gonfiaggio di un canotto di salvataggio è stabilito per legge.

Ricordiamo che, per esempio, un gas come l’anidride carbonica può cambiare stato in ghiaccio secco a temperatura molto bassa e, di conseguenza, questo potrebbe influire negativamente sul gonfiaggio degli elementi gonfiabili.

Generalmente, il tempo di gonfiaggio deve essere calcolato per temperature estreme di -15°C e di 65°C.

Nel primo caso (cioè a -15°C) si deve assicurare una pressione minima di gonfiaggio, mentre nel secondo (cioè a 65°C) la pressione massima deve essere limitata, in quanto possono prendere luogo addirittura delle esplosioni degli elementi gonfiabili.

Inoltre, il tempo di gonfiaggio potrebbe risultare troppo lungo durante un incidente, in cui la differenza tra salvare o perdere vite umane potrebbe essere questione di pochi secondi.

Ulteriori inconvenienti dello stato dell’arte sono dovuti al peso e all’ingombro delle bombole di gas compresso.

Per esempio, ciascuna bombola per gonfiare un canotto da sei persone pesa più di 3 kg/cad. ed occupa un volume di più di 1,5 litri/cad.

Le suddette limitazioni derivanti dai tempi di gonfiaggio, dal peso e dal volume delle bombole a bordo del canotto sono superate, o almeno ridotte, adottando gli insegnamenti della presente invenzione.

Pertanto, scopo principale della presente invenzione è quello di realizzare una apparecchiatura per il gonfiaggio istantaneo di un canotto di salvataggio che sia esente dagli inconvenienti sopra enumerati.

Succintamente, si può dire che la presente invenzione si riferisce al trasferimento di una tecnologia airbag tipica dell’industria automobilistica all’industria manifatturiera dei canotti di salvataggio.

Pertanto, secondo la presente invenzione, la presente apparecchiatura utilizza un gas di gonfiaggio precompresso liberato attraverso un processo pirotecnico (si veda oltre).

Inoltre, il presente metodo di gonfiaggio può essere applicato convenientemente anche nel caso si utilizzi un sistema elastico per l’erezione della tenda (si veda oltre).

Secondo la presente invenzione viene realizzata, quindi, una apparecchiatura per il gonfiaggio istantaneo di un canotto di salvataggio secondo quanto rivendicato nella rivendicazione 1, oppure in una qualsiasi delle rivendicazioni dipendenti, direttamente o indirettamente, dalla rivendicazione 1.

Per una migliore comprensione della presente invenzione, viene ora descritta una forma di realizzazione preferita, a puro titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la figura 1 illustra una vista d’insieme di un canotto di salvataggio su cui è montata almeno una apparecchiatura oggetto della presente invenzione;

- la figura 2 illustra (con ingrandimento) una prima configurazione della apparecchiatura oggetto della presente invenzione; e

- la figura 3 illustra (con ingrandimento) una seconda configurazione della apparecchiatura oggetto della presente invenzione.

In figura 1, con 100 è stato indicato, nel suo complesso, un canotto gonfiabile di salvataggio su cui è stata montata almeno una apparecchiatura per il gonfiaggio istantaneo 1000 (figure 1 e 2) realizzata secondo gli insegnamenti della presente invenzione.

Nel canotto 100 è possibile identificare due elementi tubolari gonfiabili 51, 52 sovrapposti l’uno all’altro e che formano una base galleggiante 60.

Sulla base galleggiante 60 è montata una tenda 70 di protezione degli eventuali naufraghi. In maniera nota la tenda 70 è provvista di una struttura gonfiabile 71 comprendente, a sua volta, una pluralità di montanti gonfiabili 71A, 71B, 71C, 71D.

Il gas di gonfiaggio può essere costituito da una miscela di diversi tipi di gas inerti, come, per esempio, argon (95%) ed elio (5%), contenuta in almeno una bombola ad una pressione molto elevata, come, per esempio, di 600 bar. Ogni elemento tubolare gonfiabile 51, 52 della base 60 è provvisto di una propria apparecchiatura per il gonfiaggio istantaneo 1000 (figura 1).

Anche la struttura gonfiabile 71 è provvista di almeno una apparecchiatura per il gonfiaggio istantaneo 1000 (figura 1).

E’ stato calcolato che l’ingombro complessivo dell’apparecchiatura per il gonfiaggio istantaneo 1000 oggetto dell’invenzione è circa uguale al 30% di quello delle bombole di tipo tradizionale; mentre il risparmio in peso si aggira intorno al 50% dei modelli attualmente in commercio.

Convenientemente, ma non necessariamente, l’intera apparecchiatura 1000 può essere contenuta all’interno di un rispettivo elemento tubolare 51, 52 (figura 1); per questa ragione il gonfiaggio può aver luogo senza l’ausilio di un sistema di tubazioni esterne (figura 1).

Come illustrato nelle allegate figure 2, 3, l’apparecchiatura per il gonfiaggio istantaneo 1000 comprende un contenitore 500 di un gas inerte, come, per esempio, una miscela di argon ed elio ad una pressione di 600 bar.

Il contenitore 500 è provvisto di una piastra terminale 501 avente un foro centrale passante 502 sulla quale è attaccata una campana di sigillo 503 che chiude a tenuta la suddetta miscela di gas inerte all’interno del contenitore 500 stesso.

L’apparecchiatura per il gonfiaggio istantaneo 1000 comprende, inoltre, un dispositivo pirotecnico di rottura 600 atto a rompere la suddetta campana di sigillo 503.

Il dispositivo pirotecnico 600 è innescato da un dispositivo generatore di impulsi elettrici (non illustrato) attivato in maniera nota da una painter line (non mostrata), cioè un cavo attaccato, da una parte, al canotto 100, e dall’altra al battello (non illustrato) a cui il canotto 100 è stato dato in dotazione.

In altre parole, quanto il canotto 100 viene lanciato in acqua in caso di bisogno la painter line agisce sul dispositivo generatore di impulsi elettrici; pertanto, l’impulso elettrico generato attiva il dispositivo pirotecnico di rottura 600, il quale, a sua volta, produce una vera e propria esplosione con generazione di gas in una camera 601. Ovviamente, il materiale pirotecnico che è causa dell’esplosione è contenuto nella camera 601.

L’onda d’urto impatta su un punzone scorrevole 602, il quale si sposta violentemente verso il basso secondo una direzione ed un verso individuati da una freccia (F1) (figura 3).

Si noti, altresì, che il punzone scorrevole 602 comprende un corpo principale 602A sostanzialmente cilindrico a forma di coppa, il quale corpo principale 602A termina con una punta 602B.

Il corpo principale 602A è atto a scorrere in uno scasso 603 provvisto di un O-Ring 604 di tenuta che impedisce la fuoriuscita dalla camera 601 del gas generato dall’esplosione (figura 3).

Nel violento movimento verso il basso (secondo la freccia (F1) della figura 3) del punzone scorrevole 602 la punta 602B dello stesso punzone scorrevole 602 impatta violentemente sulla campana di sigillo 503 rompendola.

Ovviamente, i materiali con cui sono realizzati il punzone scorrevole 602 e la campana di sigillo 503 devono essere scelti in maniera tale da facilitare la rottura della campana di sigillo 503 stessa quando essa è colpita dal punzone scorrevole 602.

A questo punto, il gas inerte che si trova all’interno del contenitore 500 può fluire (secondo direzioni e versi individuati da frecce (F2) mostrate in figura 3) dapprima attraverso il foro passante 502 e poi attraverso due pluralità di aperture 701, 702 di un ugello di uscita 700. Tra le aperture 701 e le aperture 702 è interposta una sfera 703, la quale, come illustrato in figura 2, normalmente interrompe la connessione fluidica tra le aperture 701, 702 stesse.

La sfera 703 viene spostata dalla spinta del gas in pressione quando quest’ultimo comincia a fluire (frecce (F2) - figura 3) consentendo allo stesso di attraversare le aperture 701, 702, e quindi raggiungere l’elemento da gonfiare.

Si noti, altresì, che la campana di sigillo 503 e la punta 602B del punzone scorrevole 602 si trovano all’interno di un manicotto 800 conformato vantaggiosamente a cilindro, il quale, a sua volta, termina con il suddetto ugello 700.

L’ugello di uscita 700 è stato progettato per controllare la portata del gas dal contenitore 500 ad almeno uno degli elementi tubolari 51, 52, oppure ad altri elementi gonfiabili, come per esempio, i montanti tubolari gonfiabili 71A, 71B, 71C, 71D della tenda 70 (figura 1).

In una forma di attuazione non illustrata, al posto di una tenda utilizzante montanti tubolari gonfiabili, si usa una tenda di protezione a dispiegamento meccanico istantaneo (detta anche: POP UP TENT).

In altre parole, una volta che il dispositivo pirotecnico di rottura 600 è stato attivato, la campana di sigillo 503 viene rotta ed il gas inerte di gonfiaggio fluisce (frecce (F2)) dapprima attraverso il foro passante 502, e poi attraverso le aperture 701, 702 dell’ugello di uscita 700, il quale impedisce che i gas escano con troppa violenza danneggiando gli elementi tubolari 51, 52 in maniera tale da costituire un pericolo per gli astanti. .

L’attivazione del dispositivo pirotecnico 600 può avvenire anche mediante l’uso di un telecomando elettronico, oppure per mezzo di un raggio luminoso o di un raggio infrarosso.

Come variante, cioè per particolari esigenze, il gas di gonfiaggio può essere ottenuto, secondo una ulteriore forma di attuazione dell’invenzione, da un sistema ibrido di gonfiaggio, combinando il gas inerte erogato dal contenitore 500, secondo il suddetto sistema di gonfiaggio, con il gas direttamente prodotto durante l’esplosione della carica nel dispositivo pirotecnico di rottura 600.

In quest’ultimo caso, i gas prodotti dall’esplosione usciranno dalla camera 601 e si mescoleranno con i gas inerti nel manicotto 800 prima di essere inviati all’elemento da gonfiare.

In una altra forma di attuazione per gonfiare almeno un elemento gonfiabile di un canotto di salvataggio viene utilizzato semplicemente il gas di esplosione sviluppato da un dispositivo pirotecnico del tipo utilizzato nella apparecchiatura 1000 illustrata in particolare nelle figure 2, 3.

Le varie apparecchiature possono essere attivate contemporaneamente, oppure possono essere attivate in maniera diacronica.

Si noti come in tutti i casi descritti precedentemente il tempo di gonfiaggio è ridotto drasticamente a pochi secondi, rispetto ai metodi utilizzati finora che impiegavano alcuni minuti.

Nel caso in cui è previsto l’uso di più di una apparecchiatura per il gonfiaggio istantaneo, il sistema è progettato in maniera tale che le diverse apparecchiature sono attivate secondo una sequenza predefinita sulla base di uno solo segnale, al fine di ottimizzare il processo di gonfiaggio e la velocità di montaggio del canotto.

Come abbiamo detto, l’apparecchiatura per il gonfiaggio istantaneo può essere montata direttamente all’interno del relativo elemento da gonfiare (tubolare gonfiabile, montante tubolare gonfiabile della tenda ecc.), oppure può essere sistemato all’esterno del relativo elemento prevedendo, in tal caso, l’uso di condutture atte a canalizzare il gas verso l’elemento gonfiabile.

I vantaggi dell’apparecchiatura per il gonfiaggio oggetto della presente invenzione sono i seguenti:

a) una drastica riduzione dei volumi delle bombole utilizzate per contenere i gas inerti;

b) una notevole riduzione del peso delle bombole e dell’intero sistema;

c) una minore sensibilità alle variazioni della temperatura esterna;

d) una maggiore affidabilità; difatti, i principi su cui si basa la presente invenzione sono stati applicati con successo da svariati anni nella realizzazioni di air-bag per uso automobilistico; quindi si tratta di una tecnologia matura, che richiede una minima manutenzione e pochissimi controlli; ciò fa sì che non crei particolari problemi l’installazione delle apparecchiatura di gonfiaggio all’interno di elementi gonfiabili con i quali viene realizzato il canotto;

e) una maggiore sicurezza; infatti un solo impulso elettrico specifico può attivare l’apparecchiatura per rompere la campana della bombola, e l’integrità della bombola può essere controllata visivamente ed automaticamente durante l’intero processo di fabbricazione; ed infine f) una importante riduzione dei costi di produzione delle attrezzature di gonfiaggio.

Claims (12)

1. Apparecchiatura (1000) per il gonfiaggio istantaneo di un canotto di salvataggio (100); apparecchiatura (1000) caratterizzata dal fatto di comprendere un dispositivo pirotecnico (600) che genera a comando un gas di esplosione atto a gonfiare almeno un elemento gonfiabile (51, 52; 70) appartenente a detto canotto di salvataggio (100).

2. Apparecchiatura (1000), come rivendicato alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere, inoltre, un contenitore (500) di un gas inerte in pressione; detto dispositivo pirotecnico (600) essendo atto a provocare la fuoriuscita del gas inerte da detto contenitore (500) verso almeno un elemento gonfiabile (51, 52; 71) appartenente a detto canotto di salvataggio (100).

3. Apparecchiatura (1000), come rivendicato alla rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto contenitore (500) è chiuso da un elemento di chiusura (503) atto ad essere rotto dalla esplosione di una carica che prende luogo in detto dispositivo pirotecnico (600).

4. Apparecchiatura (1000), come rivendicato alla rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detto elemento di chiusura (503) è costituito da una campana di sigillo (503).

5. Apparecchiatura (1000), come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni 3-4, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo pirotecnico (600) comprende un punzone scorrevole (602), il quale, urtando violentemente detto elemento di chiusura (503) a seguito dell’esplosione, ne provoca la rottura con conseguente fuoriuscita di gas inerte da detto contenitore (500).

6. Apparecchiatura (1000), come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il gas fluisce attraverso delle aperture (701, 702) realizzate in un ugello di uscita (700) atto ad impedire danneggiamenti di detto canotto di salvataggio (100).

7. Apparecchiatura (1000), come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo pirotecnico (600) è innescato da un dispositivo generatore di impulsi elettrici attivato da una painter line.

8. Apparecchiatura (1000), come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni 1-6, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo pirotecnico (600) viene attivato mediante un telecomando elettronico, oppure per mezzo di un raggio luminoso, o di un raggio infrarosso.

9. Canotto di salvataggio (100) caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un elemento gonfiabile (51, 52; 70) ed almeno una apparecchiatura (1000) come rivendicato alle rivendicazioni 1-8 atta a gonfiare rapidamente detto almeno un elemento gonfiabile (51, 52; 71).

10. Canotto di salvataggio (100), come rivendicato alla rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detta almeno una apparecchiatura (1000) è contenuta all’interno di almeno un corrispondente elemento gonfiabile (51, 52; 71).

11. Canotto di salvataggio (100), come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni 9-10, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un elemento tubolare gonfiabile (51, 52) atto a formare una base galleggiante 60, ed almeno un montante tubolare gonfiabile (71A, 71B, 71C, 71D) di una tenda (70).

12. Canotto di salvataggio (100), come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni 9-10, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un elemento tubolare gonfiabile (51, 52) atto a formare una base galleggiante 60, ed almeno una tenda di protezione a dispiegamento meccanico istantaneo (POP UP TENT).