IT201900015671A1 - Sistema e metodo di fissaggio di componenti di allestimento e/o di impiantistica a bordo nave - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'Invenzione Industriale dal titolo: “Sistema e metodo di fissaggio di componenti di allestimento e/o di impiantistica a bordo nave”

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un sistema di fissaggio di componenti di allestimento e/o di impiantistica a strutture di supporto a bordo nave.

Nella costruzione di una nave, due sono le fasi del processo: la costruzione dello scafo e l'allestimento dello scafo. Nella costruzione dello scafo si eseguono lavorazioni di carpenteria in officina e in bacino, in cui si fa ampio uso del processo di saldatura in un ambiente sicuro, dove sono minime le possibilità di innesco di incendi e dove, operando in spazi aperti, i fumi si allontanano dall'operatore riducendo i rischi per la sua salute.

Nell'allestimento dello scafo, le lavorazioni sono le più varie e possono essere descritte, con riferimento al generico componente, dalle seguenti operazioni: imbarco del componente, collegamento del componente a scafo, connessione del componente ad altri componenti.

Si pensi, ad esempio, ad una canaletta per il supporto dei cavi elettrici: gli elementi di canaletta vengono imbarcati in pallet, trasportati nel locale dove devono essere istallati, per ogni singolo elemento di canaletta si procede alla saldatura a scafo delle staffe di supporto, ogni singolo elemento viene poi collegato agli altri in modo da costituire un supporto continuo, infine sul supporto sono adagiati i cavi elettrici.

In questo processo, la saldatura si esegue in un ambiente a forte rischio di incendi sotto il controllo delle "guardie fuochi", un ambiente dove sono stoccati i materiali da installare, in gran parte infiammabili, e dove operano ditte differenti che vedono andare in sovrapposizione le singole lavorazioni, svolte anche con tempistiche spesso stringenti a causa del fatto che durante l'allestimento si cerca di recuperare i ritardi accumulati lungo tutto il processo di costruzione della nave.

La fase di allestimento di una grande nave è un processo complesso e convulso che richiede grande coordinamento fra i singoli gruppi di installatori e grande attenzione alla sicurezza e alle tempistiche. Riguardo alla sicurezza, è noto dalle cronache che gli incendi e gli incidenti al personale durante la fase di allestimento di una nave non sono così rari. Essi rappresentano il pericolo più temuto dai cantieri navali.

Per limitare il rischio di incendi a bordo durante la fase di allestimento, negli anni sono state prese una serie di precauzioni che vanno dal pre-allestimento di alcuni componenti ad un controllo esasperato della sicurezza delle lavorazioni alla fiamma.

Tuttavia le soluzioni al momento previste non sono sufficienti a garantire un livello di sicurezza dei lavoratori, durante la fase di allestimento nave, che sia soddisfacente.

Esiste dunque una necessità non soddisfatta dai sistemi e dei metodi noti allo stato dell’arte di realizzare un fissaggio di componenti a bordo nave che sia sicuro ed efficace, nonché in grado di rispondere agli stringenti requisiti in campo navale.

La presente invenzione consegue gli scopi di cui sopra realizzando un sistema come descritto in precedenza, che comprende almeno una staffa di fissaggio e uno strato di materiale incollante.

La staffa di fissaggio presenta una base ed uno stelo.

In particolare, lo stelo è fissabile al componente, mentre la base è fissata alla struttura di supporto, in modo tale per cui lo strato di materiale incollante risulti interposto tra la base e la struttura di supporto.

Si ottiene dunque una sostituzione delle saldature con un procedimento di incollaggio delle componenti.

In particolare si ottiene un incollaggio delle componenti strutturali della nave: l’incollaggio infatti non è limitato a componenti secondarie, generalmente di piccole dimensioni e costituenti parti non critiche per la sicurezza della nave.

Si specifica che per incollaggio non strutturale si intende l'incollaggio di parti soggette a carichi trascurabili rispetto alla resistenza dell'adesivo, mentre per incollaggio semi-strutturale/strutturale si intende l'incollaggio di parti soggette al proprio peso, che non risulta trascurabile ai fini della valutazione della sicurezza dell’installazione.

Dunque il sistema oggetto della presente invenzione consente di fissare tramite incollaggio componenti del tipo pannelli, strade cavi, canalette, supporti di fissaggio di condotte, telai di porte, controsoffitti, elementi di illuminazione.

La possibilità di abbandonare la saldatura a favore dell'incollaggio, consente di aumentare la sicurezza delle operazioni a bordo nave, in quanto la cessazione delle lavorazioni a fiamma libera, o almeno la riduzione a quelle essenziali, si ottengono smisurati vantaggi in termini di sicurezza. Ciò significa sia miglioramento delle condizioni di lavoro, sia minori rischi di produzione.

Alla maggiore sicurezza del processo si associa anche un aspetto ecologico, legato alla riduzione dei consumi energetici.

Infatti il processo di incollaggio, rispetto a quello di saldatura, non richiede praticamente fonti esterne di energia per essere eseguito e non presenta rilasci di fumi tossici e residui di lavorazione, che invece sono tipici del processo di saldatura.

L’incollaggio consente inoltre di ottenere indiscussi vantaggi in merito alle tempistiche di esecuzione e una conseguente riduzione dei costi di installazione delle varie componenti.

È ovviamente possibile prevedere un qualsivoglia materiale incollante, ma preferibilmente viene utilizzato un incollante che risponda ai requisiti richiesti a bordo nave, in particolare limitata attitudine alla propagazione delle fiamme e bassa opacità e tossicità dei fumi.

Anche la staffa di fissaggio deve rispondere a requisiti relativi non solo alle fiamme e alla propagazione del fuoco, ma anche a requisiti meccanici per il supporto del componente fissato alla staffa.

Un aspetto particolarmente rilevante della procedura di incollaggio è la quantità di materiale incollante utilizzato, in particolare lo spessore dello strato utilizzato.

Infatti i materiali incollanti noti allo stato dell’arte presentano una componente adesiva, la forza con cui il materiale si fissa alla struttura, ed una componente coesiva, la tenuta delle molecole del materiale stesso.

Un attento studio della quantità di materiale incollante utilizzato consente di ottenere un ottimo compromesso tra forza adesiva e coesiva, garantendo un fissaggio delle componenti stabile.

Per questo motivo, secondo una forma esecutiva preferita, la base presenta una sede di alloggiamento rivolta in direzione della struttura di supporto, all’interno della quale viene inserito lo strato di materiale incollante.

La sede di alloggiamento consente di dosare la quantità di materiale incollante da utilizzare, ossia la quantità atta a riempire la sede di alloggiamento.

Il dimensionamento della sede di alloggiamento sarà ovviamente deciso sulla base delle dimensioni e del peso del componente da fissare e del numero di staffe di fissaggio.

La sede di alloggiamento può essere realizzata in qualsivoglia modo noto allo stato dell’arte, ma la presente invenzione prevede due varianti esecutive specifiche.

Secondo una prima variante, la sede di alloggiamento è costituita da uno svasamento delle pareti della base.

Secondo una variante alternativa, la base presenta un bordo periferico in rilievo, che si estende in direzione della struttura di supporto, in modo tale per cui il bordo periferico e la base identifichino la sede di alloggiamento.

Secondo una ulteriore forma attuativa, la base presenta almeno un foro passante.

La presenza del foro consente di far fuoriuscire dalla sede di alloggiamento il materiale incollante in eccesso, nel caso la quantità prevista superi il volume della sede di alloggiamento.

Inoltre, poiché il materiale incollante fuoriuscito si deposita sulla superficie della base a contatto con il componente da saldare, si ottiene un aumento della forza di aggrappaggio tra la staffa e il componente.

Come verrà descritto successivamente, attraverso l’illustrazione di alcuni esempi esecutivi, secondo una possibile forma esecutiva, il foro passante è costituito da un recesso perimetrale del bordo della base.

Come descritto precedentemente, il sistema oggetto della presente invenzione prevede una componente di fissaggio meccanica tra la staffa e la componente da fissare e una azione di fissaggio chimico-fisica, grazie all’incollaggio, tra la staffa e la struttura di supporto.

Per facilitare il fissaggio meccanico, vantaggiosamente lo stelo è costituito da un elemento tubolare che presenta una filettatura interna.

Risulta evidente come la filettatura interna lavori in combinazione a mezzi di fissaggio, quali viti o simili, per il fissaggio del componente sullo stelo.

Visti gli aspetti vantaggiosi descritti e relativi al sistema di fissaggio, la presente invenzione ha per oggetto un metodo di fissaggio di componenti di allestimento e/o di impiantistica a strutture di supporto a bordo nave.

In particolare, il metodo prevede che il componente sia fissato ad una staffa di fissaggio attraverso un fissaggio meccanico, mentre la staffa di fissaggio risulta fissata alla struttura di supporto mediante incollaggio.

Anche in questo caso, come descritto in precedenza, si sostituisce l’incollaggio alla saldatura per fissare componenti strutturali a strutture di supporto a bordo nave.

Il metodo oggetto della presente invenzione dunque prevede di utilizzare una azione combinata di fissaggio meccanico e incollaggio, indipendentemente dalla tipologia di staffa utilizzata.

Preferibilmente tuttavia il metodo oggetto della presente invenzione utilizza il sistema di fissaggio descritto in precedenza.

In questo caso viene previsto un passo di deposito di uno strato di materiale incollante all’interno della sede di alloggiamento della staffa di fissaggio.

Infine, secondo una forma attuativa del metodo oggetto della presente invenzione, è previsto un passo di foratura del componente ed un passo di inserimento dello stelo della staffa di fissaggio all’interno di detto componente.

Queste ed altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno più chiaramente dalla seguente descrizione di un esempio esecutivo illustrato nel disegno allegato in cui:

la figura 1 illustra una vista in prospettiva della staffa di fissaggio appartenente al sistema di fissaggio oggetto della presente invenzione;

le figure da 2a a 2c illustrano tre viste della staffa di fissaggio secondo la variante esecutiva di figura 1;

la figura 3 illustra una possibile forma esecutiva della staffa di fissaggio appartenente al sistema oggetto della presente invenzione;

la figura 4 illustra una possibile forma attuativa della base appartenente alla staffa di fissaggio;

la figura 5 illustra un diagramma di flusso di una possibile forma esecutiva del metodo oggetto della presente invenzione.

Si specifica che le figure allegate alla presente domanda di brevetto riportano solo alcune forme esecutive preferite del sistema e del metodo di fissaggio oggetto della presente invenzione, per meglio comprenderne i vantaggi e le caratteristiche.

Tali forme esecutive sono dunque da intendersi a puro scopo illustrativo e non limitativo al concetto inventivo della presente invenzione, ossia quello di realizzare un sistema di fissaggio di componenti di allestimento e/o di impiantistica a strutture di supporto a bordo nave che utilizzi l’incollaggio al posto della saldatura

In generale il sistema comprende una staffa di fissaggio e uno strato di materiale incollante.

Con particolare riferimento alle figure da 1 a 2c, viene illustrata una possibile forma esecutiva della staffa di fissaggio.

Tale staffa comprende uno stelo 1 ed una base 2, in modo tale che lo stelo 1 sia inserito all’interno del componente da fissare, mentre la base 2 presenti una superficie 200 rivolta verso il componente da fissare ed una superficie 201 rivolta verso la struttura di supporto a cui fissare il componente.

Tra la superficie 201 e la struttura di supporto è previsto uno strato di materiale incollante 3, illustrato in figura 2a.

In accordo a tale configurazione, risulta evidente come lo stelo 1 eserciti una azione meccanica di fissaggio sul componente, mentre la base 2 eserciti una azione di fissaggio chimico-fisica sulla struttura di supporto.

Preferibilmente, come illustrato in figura 1 ed in figura 2a, lo stelo è costituito da un elemento tubolare, che presenta un canale 10 e una testa 11.

Il canale 10 è vantaggiosamente filettato, almeno in parte, in modo da consentire l’inserimento e il serraggio di una vite, inserita attraverso la testa 11.

In questo caso la testa della vite andrà a fare battuta con le pareti del componente da fissare, in modo da garantire l’accoppiamento e il fissaggio meccanico tra il componente e lo stelo 1.

Lo stelo 1 dunque è previsto di una lunghezza tale da penetrare all’interno delle pareti del componente da fissare, in modo che la testa 11 risulti accessibile per l’avvitamento di una vite.

Vantaggiosamente stelo 1 e base 2 sono costituiti da materiale metallico, per cui la base 2 risulta saldata allo stelo 1 attraverso una saldatura 12, illustrata in figura 3.

Proprio perché in base al peso e alle dimensioni del componente da fissare, la saldatura 21 potrebbe essere un punto critico di rottura se sottoposta ad elevate e ripetute vibrazioni, è possibile prevedere di realizzare steli più corti e fissare a tali steli elementi di prolungamento, attraverso saldature o attraverso viti di fissaggio.

Secondo la variante illustrata nelle figure, la base 2 nella superficie 201 rivolta in direzione della struttura di supporto, presenta una sede di alloggiamento 20 per l’alloggiamento dello strato di materiale incollante 3.

Nelle figure da 1 a 2c, viene illustrata una possibile forma esecutiva di tale sede di alloggiamento 20.

In base alle figure, la sede di alloggiamento è individuata dalla superficie 201 e da un bordo periferico 202 in rilievo rispetto alla superficie 201, che si estende in direzione della struttura di supporto.

Il bordo periferico 202 può presentare un qualsivoglia spessore in quanto la sua funzione è quella di contenimento dello stato di materiale incollante 3, non esercita alcuna azione meccanica.

Proprio perché la sede di alloggiamento 20 esercita una sola azione di contenimento dello strato di materiale incollante 3, è possibile prevedere che sia realizzata secondo la variante esecutiva illustrata in figura 3.

In questo caso viene previsto un leggero svasamento della base 2, in particolare della superficie 201, in modo tale per cui la base 2 presenti una concavità rivolta in direzione della struttura di supporto, in modo da ricavare uno spazio in cui inserire lo strato di materiale incollante 3.

La concavità può essere più o meno pronunciata, in base alla quantità di materiale incollante necessaria a garantire un buon fissaggio del componente da fissare alla struttura di supporto.

Nelle figure allegate alla presente domanda di brevetto la base 2 è illustrata di forma tonda, ma risulta evidente come sia possibile prevedere una qualsivoglia forma, sia regolare, come ad esempio esagonale, pentagonale, sia irregolare.

Secondo una forma esecutiva preferita, la base 2 presenta fori passanti, atti a mettere in comunicazione la sede di alloggiamento 20 con la superficie 200.

Nelle figure 2b e 2c vengono illustrate due viste della base 2, rispettivamente della superficie 200 rivolta verso il componente, e della superficie 201, rivolta verso la struttura di supporto, in cui sono visibili i fori passanti 21.

Nelle figure sono visibili tre fori 21, ma è possibile prevedere un numero qualsivoglia.

La funzione di tali fori 21 è consentire la fuoriuscita del materiale incollante eccedente, nel caso in cui venga prevista una quantità di materiale incollante superiore a quella che è possibile inserire all’interno della sede di alloggiamento 20.

Risulta evidente come il materiale incollante eccedente possa depositarsi sulla superficie 200, entrando a contatto con il componente, aumentando l’azione di aggrappaggio della staffa di fissaggio al componente stesso.

La figura 4 illustra una possibile forma esecutiva di tali fori passanti, in questo presenti nel numero di quattro e costituiti da quattro recessi perimetrici 23.

I recessi perimetrici 23 possono essere previsti in combinazione anche alla variante esecutiva della staffa di fissaggio illustrata nelle figure da 1 a 2c, al patto che tali recessi 23 siano in comunicazione con la sede di alloggiamento 20.

La figura 5 illustra un diagramma di flusso, in particolare uno schema di principio, volto ad illustrare i passi di metodo di fissaggio oggetto della presente invenzione.

Si prevede innanzitutto la deposizione di uno strato di materiale incollante all’interno della sede di alloggiamento della staffa di fissaggio, passo 40.

Si fissa poi la staffa di fissaggio alla struttura di supporto, passo 41, in modo che i bordi esterni della base, rivolti in direzione della struttura di supporto, siano a contatto con le pareti della struttura di supporto.

Lo schiacciamento della base in direzione della struttura di supporto può provocare la fuoriuscita del materiale incollante in eccedenza dalla sede di alloggiamento, passo 410, dai fori passanti.

Come descritto in precedenza, il materiale incollante eccedente potrà essere o rimosso o utilizzato come ulteriore fissaggio del componente da fissare, alla staffa di fissaggio.

Inoltre si specifica che il numero di staffe di fissaggio sarà scelto sulla base del peso e delle dimensioni del componente da fissare, così come la grandezza della base e, di conseguenza, della sede di alloggiamento, che definisce lo spessore dello strato di materiale incollante presente.

Una volta fissata la staffa di fissaggio alla struttura di supporto, lo stelo (o gli steli nel caso di più di una staffa di fissaggio) viene inserito all’interno dello spessore delle pareti del componente da fissare, passo 42.

Come descritto in precedenza, lo stelo può preferibilmente essere serrato al componente attraverso l’utilizzo di viti o simili.

Inoltre il passo 42, può essere preceduto da un passo di lavorazione da effettuare sul componente, passo 420, relativo alla realizzazione di una sede di inserimento dello stelo, nel caso non fosse già presente sul componente.

Una volta che la staffa è fissata tramite incollaggio alla struttura di supporto e che lo stelo della staffa è fissato al componente, si ottiene il fissaggio, passo 43, del componente alla struttura di supporto.

Si specifica infine che il passo 41, relativo al fissaggio della staffa alla struttura di supporto, e il passo 42, relativo all’inserimento dello stelo all’interno del componente, possono essere previsti in un qualsivoglia ordine, il passo 41 può essere precedente o successivo al passo 42, in base alle necessità operative.

Mentre l’invenzione è suscettibile di varie modifiche e costruzioni alternative, alcune forme di realizzazione preferite sono state mostrate nei disegni e descritte in dettaglio.

Si deve intendere, comunque, che non vi è alcuna intenzione di limitare l’invenzione alla specifica forma di realizzazione illustrata, ma, al contrario, essa intende coprire tutte le modifiche, costruzioni alternative, ed equivalenti che ricadano nell’ambito dell’invenzione come definito nelle rivendicazioni.

L’uso di “ad esempio”, “ecc.”, “oppure” indica alternative non esclusive senza limitazione a meno che non altrimenti indicato.

L’uso di “include” significa “include, ma non limitato a” a meno che non altrimenti indicato.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di fissaggio di componenti di allestimento e/o di impiantistica a strutture di supporto a bordo nave, caratterizzato dal fatto che il sistema comprende almeno una staffa di fissaggio e uno strato di materiale incollante (3), la quale staffa di fissaggio presenta una base (2) ed uno stelo (1), essendo lo stelo (1) fissabile al componente ed essendo la base (2) fissata alla struttura di supporto, in modo tale per cui il detto strato di materiale incollante (3) è interposto tra detta base (2) e detta struttura di supporto.
2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui la detta base (2) presenta una sede di alloggiamento (20) rivolta in direzione della struttura di supporto, all’interno della quale sede di alloggiamento (20) viene inserito il detto strato di materiale incollante (3).
3. 3. Sistema secondo la rivendicazione 2, in cui la detta sede di alloggiamento (20) è costituita da uno svasamento delle pareti della detta base (2).
4. 4. Sistema secondo la rivendicazione 2, in cui la detta base (2) presenta un bordo periferico (202) in rilievo, che si estende in direzione della detta struttura di supporto, in modo tale per cui il detto bordo periferico (202) e la detta base (2) identificano la detta sede di alloggiamento (20).
5. 5. Sistema secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, in cui la detta base (2) presenta almeno un foro passante (21).
6. 6. Sistema secondo la rivendicazione 5, in cui il detto foro passante (21) è costituito da un recesso perimetrale (23) del bordo della detta base (2).
7. 7. Sistema secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, in cui il detto stelo (1) è costituito da un elemento tubolare che presenta una filettatura interna.
8. 8. Metodo di fissaggio di componenti di allestimento e/o di impiantistica a strutture di supporto a bordo nave, caratterizzato dal fatto che il detto componente è fissato ad una staffa di fissaggio attraverso un fissaggio meccanico, essendo la detta staffa di fissaggio fissata alla struttura di supporto mediante incollaggio.
9. 9. Metodo secondo la rivendicazione 8, in cui è previsto l’utilizzo del sistema secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 7, essendo previsto il deposito di uno strato di materiale incollante all’interno della sede di alloggiamento della detta staffa di fissaggio.
10. 10. Metodo secondo la rivendicazione 9, in cui è previsto un passo di foratura del detto componente ed un passo di inserimento dello stelo della staffa di fissaggio all’interno di detto componente.