IT202000015556A1

IT202000015556A1 - “serbatoio per carburante a doppia parete flessibile”

Info

Publication number: IT202000015556A1
Application number: IT102020000015556A
Authority: IT
Inventors: Enzo Giambartolomei
Original assignee: M E Rin S R L
Priority date: 2020-06-26
Filing date: 2020-06-26
Publication date: 2021-12-26

Description

INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:

?SERBATOIO PER CARBURANTE A DOPPIA PARETE FLESSIBILE?

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un serbatoio flessibile per carburante e, pi? precisamente, ad un serbatoio flessibile per carburante tramite il quale ? possibile aspirare liquido fino a piccoli volumi di liquido rimasti all?interno del serbatoio.

Stato della tecnica

Nelle applicazioni in cui ? prevista l?alimentazione di liquido da un serbatoio, ? noto un tipico inconveniente che ? dato dalla difficolt? di aspirare (pescare) tutto il liquido contenuto quando restano piccoli volumi dello stesso all?interno del serbatoio. Ci? comporta l?impossibilit? di usufruire di tale volume di liquido anche se disponibile all?interno del serbatoio. Questo problema ? particolarmente sentito in alcune applicazioni particolari quali, ad esempio, nei serbatoi di carburante per veicoli da competizione, oppure nei serbatoi di carburante per velivoli acrobatici e simili, ed in tutte quelle applicazioni dove il liquido contenuto nel serbatoio ? soggetto ad inclinazioni ed accelerazioni che comportano spostamenti di grossi volumi di liquido all?interno del serbatoio, rischiando di creare un?interruzione all?aspirazione del liquido in corrispondenza della luce di aspirazione, oppure rischiando di causare un?aspirazione di carburante miscelata con bolle d?aria.

Per individuare queste situazioni, sono stati proposti sistemi di monitoraggio che evidenziano anche modestissime cadute di pressione nel circuito di alimentazione del carburante al motore, le quali cadute di pressione avvengono soprattutto per la presenza di aria o vapori di gas nel circuito.

Ad oggi sono state proposte alcune soluzioni tecniche che mirano a limitare tale inconveniente.

Tra le varie soluzioni tipiche proposte si evidenziano le seguenti:

- Pompe con filtri disposti internamente al serbatoio;

- Pozzetti di raccolta posizionato nel punto pi? in basso del serbatoio;

- Paratie comprendenti valvole di non ritorno; - Valvole per l?aspirazione sottovuoto;

- Contenitori verticali alimentati da pompe di bassa pressione collocate in corrispondenza degli angoli della base del serbatoio.

Alternativamente, ? stata proposta un?altra soluzione tecnica la quale prevede l?uso di una veletta o una struttura flessibile le cui pareti sono realizzate da un materiale a permeabilit? specifica, ed all'interno della quale struttura ? raccolto il carburante quando scende di livello nel serbatoio.

Tutte queste soluzioni proposte fino ad oggi, non impediscono la presenza di aria o vapori di gas all?interno del serbatoio ed eventualmente all?interno del circuito di alimentazione.

La presente invenzione si prefigge di risolvere il suddetto inconveniente fornendo un serbatoio flessibile per carburante a doppia parete nel quale l?aspirazione del carburante avviene sottovuoto e quindi in assenza di aria.

Breve descrizione dell?invenzione

La presente invenzione fornisce un serbatoio per carburante a doppia parete flessibile il quale comprende una prima struttura di serbatoio, una seconda struttura di serbatoio realizzata in materiale flessibile ed alloggiata all?interno di detta prima struttura di serbatoio, mezzi di aspirazione di detto carburante disposti all?interno di detta seconda struttura flessibile; e mezzi di comunicazione pneumatica tra detta prima struttura e detta seconda struttura, la disposizione essendo tale per cui l?aspirazione del carburante all?interno di detta seconda struttura di serbatoio avviene a pressioni inferiori a quella ambiente, e tale per cui detta seconda struttura ? atta a collassare a seguito della diminuzione del volume di carburante contenuto in essa.

Quindi, la presente invenzione fornisce un serbatoio per carburante flessibile a doppia parete sostanzialmente secondo le rivendicazioni annesse.

Descrizione dettagliata dell?invenzione Verr? ora fornita una descrizione dettagliata di una forma preferita di realizzazione del serbatoio a doppia parete della presente invenzione, data a titolo esemplificativo e non limitativo, facendo riferimento alle figure annesse, in cui:

La figura 1 ? una vista schematica in esploso di un serbatoio di carburante che comprende il serbatoio a doppia parete della presente invenzione; e

La figura 2 ? una vista schematica in sezione longitudinale del serbatoio a doppia parete della presente invenzione.

Con riferimento ora alla figura 1 viene in essa illustrato in maniera schematica un serbatoio di carburante che comprende il serbatoio a doppia parete della presente invenzione.

Come ? possibile intendere dalla figura, tipicamente un serbatoio 1 comprende una struttura di contenimento 10 all?interno della quale ? disposto il serbatoio a doppia parete 11 della presente invenzione (meglio illustrato in appresso), il quale ? realizzato in materiale flessibile atto a garantire la tenuta del carburante anche in caso di urto o rottura della struttura di contenimento 10.

La struttura di contenimento 10 presenta un elemento di chiusura 12 il quale presenta una luce di accesso 13 al serbatoio 11 disposto internamente alla struttura 10. Anche il serbatoio 11 presenta una luce di accesso 130 che coincide con la luce di accesso 13 della struttura 10.

Inoltre, ? previsto un secondo elemento di chiusura 14 il quale ? tipicamente flangiato ed ? atto a venir serrato su dette luci di accesso 13 e 130 tramite viti o bulloni 131 (meglio illustrato in appresso).

L?elemento di chiusura 14 comprende una luce di carico 15 che comprende tipicamente una valvola di non ritorno e che ? collegata ad una tubazione 150 di carico del carburante all?interno del serbatoio 11. Inoltre, ? prevista una coppia di luci 16 di alimentazione e ritorno del carburante verso/dal motore, le luci essendo tipicamente collegate ciascuna con un rispettivo tubo flessibile 160 ed in cui quello di pescaggio ? provvisto di un relativo filtro 161. Ulteriormente, ? prevista una valvola di sfiato 17 di gas o aria dall?interno del serbatoio 11 verso l?ambiente esterno.

Inoltre, e come verr? meglio illustrato in appresso, secondo la presente invenzione ? ulteriormente prevista una valvola 18 montata sulle pareti del serbatoio 11 per permettere la comunicazione pneumatica del volume interno definito tra le pareti del serbatoio 11 e l?ambiente esterno. Sull?elemento di chiusura 12 ? ricavata un?apertura 19 che corrisponde con detta valvola di comunicazione 18 quando l?elemento di chiusura 12 ? serrato sulla struttura 10.

Con riferimento ora alla figura 2 viene in essa illustrato in maniera schematica ed in sezione longitudinale il serbatoio 11 a doppia parete della presente invenzione.

Secondo l?invenzione il serbatoio 11 ? costituito da una struttura a doppia parete. Pi? precisamente il serbatoio 11 presenta una prima parete esterna 110 ed una seconda parete interna 111 entrambe realizzate in materiale flessibile quale ad esempio il tessuto gommato, o in alternativa con altri materiali flessibili plastici forniti sotto forma di film, le due pareti 110 e 111 essendo contigue ma fisicamente distaccate l?una rispetto all?altra.

All?interno del serbatoio 11 sono disposti i tubi flessibili 160 (di cui solo uno illustrato nella figura) uno per il pescaggio ed aspirazione del carburante da convogliare alla linea di alimentazione 16 del carburante al motore, e l?altro per il ritorno del carburante dal motore al serbatoio, il tubo di pescaggio 160 essendo dotato del filtro 161.

La luce superiore 130 ? chiusa dall?elemento flangiato 14 tramite viti o bulloni 131 che si bloccano con rispettivi elementi filettati 133 applicati a pressione su una flangia metallica 132 resa solidale alla parete interna 111 in corrispondenza della luce superiore 130, ed interponendo una guarnizione perimetrale 134 per assicurare la tenuta pneumatica tra elemento di chiusura 14 e serbatoio 11 nella maniera per s? gi? nota.

? necessario qui precisare che per la realizzazione del serbatoio 11 della presente invenzione, ? previsto che esso sia realizzato a partire da un primo serbatoio 110 e da un secondo serbatoio 111 di forma corrispondente e realizzati entrambi da una stessa matrice durante il processo produttivo. Quindi, in una forma di realizzazione preferita ? previsto che dapprima venga formato sulla matrice il serbatoio 111 (quello interno) per poi venir formato su di esso il serbatoio 110 (quello esterno) usando la stessa matrice.

? necessario qui fare notare che il materiale che costituisce il serbatoio esterno 110 ? separato dal serbatoio interno 111 per il fatto che durante la lavorazione di confezione viene applicato sulla superficie del materiale del serbatoio interno 111 un liquido contenente un agente distaccante (quale, ad esempio, quello prodotto dalla Azienda Marbo Italia SpA con la denominazione commerciale Marbosil W30), questo prodotto distaccante impedisce l?unione delle due pareti attigue dei serbatoi 110 e 111 a seguito del processo di cura o vulcanizzazione nella maniera per s? gi? nota.

Secondo l?invenzione, il serbatoio esterno 110 ? realizzato in un materiale flessibile ma che garantisca la necessaria robustezza e capacit? di assorbire le sollecitazioni meccaniche in caso di urti accidentali del veicolo. D?altro canto, il serbatoio interno 111 ? realizzato in un materiale altamente flessibile e che presenta la funzione di collassare su s? stesso per consentire al carburante di raccogliersi in corrispondenza del punto di pescaggio 161.

La modalit? di collasso del serbatoio interno 111 pu? essere casuale oppure preferenziale. In quest?ultimo caso, alcuni punti o zone tra i due serbatoi 110 e 111 sono uniti tramite adesivi e senza l?applicazione di distaccanti, oppure tramite mezzi meccanici. Questa modalit? preferenziale potr? essere studiata di volta in volta ed a seconda della forma geometrica del serbatoio 11 e della disposizione degli accessori interni, allo scopo di determinarne la modalit? di collasso pi? efficace.

Va inoltre qui evidenziato che il collasso del serbatoio interno 110 si verifica nella condizione in cui viene aspirato il carburante dall?interno ed ovviamente la valvola di sfiato 17 ? bloccata nella posizione chiusa. In questa condizione, la parete 111 inizia a collassare man mano che il carburante viene consumato e quindi, la parete 111 tender? ad avvicinarsi al punto di aspirazione 161 finch? il carburante sar? aspirato completamente. Durante il collasso del serbatoio 111 all?interno del serbatoio 110 la valvola di comunicazione 18 permette il flusso di aria ambiente verso il volume interno compreso tra i due serbatoi 110 e 111 come indicato dalle frecce in figura.

Per il caricamento del carburante all?interno del serbatoio 111, viene aperta dapprima la valvola di sfiato 17 e poi viene immesso il carburante attraverso la luce di carico 15. In questo modo il serbatoio 111 si distende ed assume la sua forma originale. Durante il riempimento del serbatoio 111 all?interno del serbatoio 110 la valvola di comunicazione 18 permette il flusso di aria dall?interno dal volume interno tra i due serbatoi 110 e 111 verso l?esterno e come indicato dalle frecce in figura.

Il serbatoio a doppia parete della presente invenzione trova applicazione in tutti quei mezzi di trasporto in cui la continuit? di aspirazione del carburante ? uno dei fattori determinanti di buon funzionamento del motore, come ad esempio in applicazioni estreme quali vetture o imbarcazioni da competizione, gatti delle nevi, veicoli fuoristrada (rally/raid), velivoli acrobatici, ecc.

Il serbatoio a doppia parete della presente invenzione presenta numerosi vantaggi.

Un primo vantaggio risiede nel fatto che in caso di necessit?, ? possibile sostituire il serbatoio interno 111 senza danneggiare il serbatoio esterno 110.

Un secondo vantaggio risiede nel fatto che tramite la particolare disposizione delle parti componenti che costituiscono il serbatoio viene garantita la continuit? dell?alimentazione del carburante al motore.

Un terzo vantaggio risiede nel fatto che la struttura e funzionamento del serbatoio garantisce l?assenza di aria nel liquido aspirato anche quando il livello del liquido del serbatoio ? ridotto.

Un quarto vantaggio risiede nel fatto che secondo la struttura di serbatoio della presente invenzione ? possibile realizzare serbatoio a doppia parete di diverse forme anche non simmetriche a seconda delle necessit? di alloggiamento del serbatoio nella struttura del veicolo o velivolo in cui esso viene montato e garantire il perfetto funzionamento dello stesso.

Claims

INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo: ?SERBATOIO PER CARBURANTE A DOPPIA PARETE FLESSIBILE? RIVENDICAZIONI

1. Serbatoio (11) per un liquido quale carburante o simile, comprendente una prima struttura di serbatoio (110), una seconda struttura di serbatoio (111) alloggiata all?interno di detta prima struttura di serbatoio (110), mezzi di immissione di detto liquido (15) in detta seconda struttura di serbatoio (111), mezzi di aspirazione e reintegro (16,160,161) di detto liquido disposti all?interno di detta seconda struttura di serbatoio (111), e mezzi di comunicazione pneumatica (18) tra detta prima struttura (110) e detta seconda struttura (111),

caratterizzato dal fatto che detta seconda struttura di serbatoio (111) ? realizzata in materiale flessibile, e dal fatto che l?aspirazione di detto liquido all?interno di detta seconda struttura (111) avviene a pressioni inferiori a quella ambiente, e tale per cui detta seconda struttura (111) ? atta a collassare all?interno di detta prima struttura (110) a seguito della diminuzione del volume di liquido contenuto in essa.

2. Serbatoio (11) per un liquido quale carburante o simile secondo la rivendicazione precedente, in cui detta prima struttura (110) ? realizzata in materiale flessibile.

3. Serbatoio (11) per un liquido quale carburante o simile secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta seconda struttura (111) ? alloggiata all?interno di detta prima struttura (110) in una disposizione tale per cui le pareti di ciascuna struttura (110,111) risultano contigue ma fisicamente distaccate l?una rispetto all?altra.

4. Serbatoio (11) per un liquido quale carburante o simile secondo la rivendicazione 1 o 2 o 3, in cui detto serbatoio (11) comprende almeno una luce di accesso (130) al volume interno definito in detta seconda struttura (111), ed almeno un elemento di chiusura (14) di detta luce (130) il quale ? atto a venir serrato su detta luce (130) tramite mezzi di serraggio (131).

5. Serbatoio (11) per un liquido quale carburante o simile secondo la rivendicazione precedente, in cui detti mezzi di serraggio comprendono viti o bulloni (131) atti ad impegnarsi in maniera bloccata su rispettivi elementi filettati (133) applicati su una flangia metallica (132) solidale alla parete interna di detta seconda struttura di serbatoio (111) in corrispondenza di detta luce (130), ed una guarnizione perimetrale (134) per la tenuta pneumatica essendo interposta tra detto elemento di chiusura (14) e detta luce (130).

6. Serbatoio (11) per un liquido quale carburante o simile secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui detto elemento di chiusura (14) comprende:

- una luce di carico (15) atta a venir collegata con una tubazione (150) di carico del liquido all?interno di detto serbatoio (11);

- una coppia di luci (16) di alimentazione e ritorno del liquido, dette luci (16) essendo collegate ciascuna con un rispettivo tubo di pescaggio flessibile (160) ed un relativo filtro (161);

- una valvola di sfiato (17) di gas o aria dall?interno del serbatoio (11) verso l?ambiente esterno.

7. Serbatoio (11) per un liquido quale carburante o simile secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di comunicazione pneumatica tra detta prima struttura (110) e detta seconda struttura (111) comprendono una valvola (18) montata sulla parete della prima struttura di serbatoio (110), la disposizione essendo tale per cui detta valvola (18) comunica pneumaticamente il volume interno definito tra le pareti di detta prima struttura di serbatoio (110) e detta seconda struttura di serbatoio (111) con l?ambiente esterno.

8. Serbatoio (11) per un liquido quale carburante o simile secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta prima struttura di serbatoio (110) e detta seconda struttura di serbatoio (111) sono realizzate con un materiale flessibile quale un tessuto gommato o film plastico.

9. Procedimento per la realizzazione di un serbatoio (11) per un liquido quale carburante o simile comprendente una prima struttura di serbatoio (110), una seconda struttura di serbatoio (111) alloggiata all?interno di detta prima struttura di serbatoio (110), detta seconda struttura di serbatoio (111) essendo realizzata in un materiale quale tessuto gommato o film plastico o analogo, mezzi di immissione di detto liquido (15) in detta seconda struttura di serbatoio (111), mezzi di aspirazione e reintegro (16,160,161) di detto liquido disposti all?interno di detta seconda struttura di serbatoio (111), e mezzi di comunicazione pneumatica (18) tra detta prima struttura (110) e detta seconda struttura (111), caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi:

- disporre una prima struttura di serbatoio (110);

- disporre una seconda struttura di serbatoio (111) di forma corrispondente a detta prima struttura di serbatoio (110);

- applicare sulla superficie esterna di detta seconda struttura di serbatoio (111) un liquido contenente un agente distaccante;

- confezionare detto serbatoio (11) tramite assemblaggio di dette prima e seconda struttura di serbatoio (110,111) in maniera tale da realizzare un serbatoio (11) a doppia parete; e

- processare detto serbatoio assemblato (11) tramite cura o vulcanizzazione.

10. Procedimento per la realizzazione di un serbatoio (11) per un liquido quale carburante o simile secondo la rivendicazione precedente, in cui detta prima struttura di serbatoio (110) ? realizzata in un materiale quale tessuto gommato o film plastico o analogo.