ITGE970031A1 - Struttura navale leggera. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industriale avente per titolo: "Struttura navale leggera"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

la presente invenzione riguarda le strutture navali, ed in particolare riguarda le strutture navali leggere, quali le navi con scafo in materiale composito.

Le navi sono sottoposte, in navigazione ad un gran numero di sollecitazioni, che generalmente sono causate dal moto ondoso, dalla velocità di navigazione, da esplosioni subacquee ravvicinate, dalla distribuzione non omogenea del carichi a bordo. Se la carena della nave fosse rigida e rigidamente collegata al resto della struttura della nave, le vibrazioni e sollecitazioni cui sarebbe sottoposta tutta la nave, soprattutto dalle pressioni di natura impulsiva, potrebbe risultare con effetti estremamente dannosi. Per attenuare tali effetti, il fasciame della carena deve essere libero di flettere elasticamente, in modo da minimizzare la trasmissione dei picchi di pressione .

In generale, per ottenere tale risultato, vengono utilizzati, per la realizzazione dello scafo della nave, materiali compositi stratificati. Con tali materiali esiste però, come è noto, il problema legato alla possibilità di delaminazione causata dalle eccessive frecce di inflessione rispetto sia allo spessore del composito che alla lunghezza della parte soggetta ad inflessione.

Nel brevetto italiano No. 1186843 della stessa richiedente il problema viene risolto eliminando totalmente i rinforzi dello scafo ad eccezione delle paratie stagne trasversali. Gli elementi di allestimento più pesanti della nave, serbatoi e macchine, erano collegati alle dette paratie.

Nel brevetto italiano No. 1248252 della stessa richiedente, il supporto delle componenti di allestimento più pesanti era affidato a delle culle in materiale composito collegate direttamente al ponte superiore rispetto al locale in cui detti componenti erano disposti.

Entrambe le sopra descritte soluzioni conferivano alla nave una elevata flessibilità nei contronti delle sollecitazioni. Tuttavia, la risposta era efficente con tutti e due sistemi fino a quando le pressioni sul fasciame della carena, la parte immersa dello scafo sotto la lìnea di galleggiamento, erano di entità modesta. Ma con picchi di pressione elevati, le sollecitazioni venivano comunque trasmesse al resto della struttura della nave, sottoponendola a sforzi anche di rilevante entità.

Scopo della presente invenzione è quindi fornire una struttura navale leggera in cui il fasciame della carena risulta flessibile rispetto a sollecitazioni violente di natura impulsiva.

Ulteriore scopo della presente invenzione è fornire una struttura navale in cui la trave portante è costituita da una struttura separata dal diretto contatto con l'acqua, e quindi anche dalle sollecitazioni da essa indotte..

Oggetto della presente invenzione è pertanto una struttura navale comprendente uno scafo, preferibilmente monoguscio in materiale composito, una pluralità di ponti, una pluralità di paratie trasversali, strutturalmente continue dalla sentina al ponte di castello, caratterizzata dal fatto che dette paratie sono rigidamente collegate ai ponti ed al fasciame dello scafo dal ponte di castello al ponte immediatamente soprastante la sentina della nave, il ponte di copertino, essendo la zona periferica di dette paratie trasversali accoppiata con il fasciame dello scafo nella zona sottostante a detto ponte di copertino mediante mezzi di giunzione elastica.

In una forma esecutiva dell'invenzione, nella zona compresa tra la sentina della nave ed il ponte di copertino sono disposti uno o più elementi strutturali longitudinali, strutturalmente continui sostanzialmente per tutta la lunghezza dello scafo, rigidamente collegati alle dette paratie trasversali. Vantaggiosamente, detti elementi strutturali possono essere i serbatoi principali della nave.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione appariranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una forma esecutiva della stessa eseguita, a scopo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, in cui:

la figura 1 è una vista in sezione longitudinale schematica di una struttura navale secondo la presente invenzione;

la figura 2 è una vista in sezione trasversale della struttura navale secondo la presente invenzione ;

la figura 3 è una vista in sezione trasversale scomposta della struttura navale illustrata in figura 1;

la figura 4 è un particolare ingrandito della figura 2; e

la figura 5 è una vista in sezione lungo la linea V-V di figura 4.

In figura 1 è illustrata una struttura navale secondo la presente invenzione; con 1 è designato lo scafo di detta struttura. All'interno dello scafo sono disposti i ponti 20 di castello, 21 intermedio, e 22 di copertino, nonché il ponte 23. I ponti sono attraversati dalle paratie trasversali stagne 3, alle quali sono tutti rigidamente collegati; le dette paratie sono accoppiate alla porzione di scafo compresa tra il ponte di copertino 22 e la sentina 101 dello scafo 1 mediante i mezzi di giunzione elastica 103. A poppavia, gli elementi di allestimento 5 della nave, ad esempio le macchine, sono collegate, in modo di per sé noto, al ponte 23 soprastante, mediante delle apposite culle 105, preferibilmente in materiale composito.

In figura 2 è illustrata una sezione trasversale della struttura navale dell'Invenzione. Allo scafo 1 sono collegati i ponti 20, 21 e 22; al ponte 20 di castello è collegato superiormente il castello 24. I ponti sono tutti provvisti dei rispettivi travi di supporto 120, 121 e 122 trasversali e 220, 221 e 222 longitudinali. La paratia trasversale 3 stagna è fissata con i mezzi di fissaggio 201 allo scafo dal ponte di castello 20 fino al ponte di copertino 22. la porzione 203 di paratia sottostante a detto ponte è inserita nella guida 103 a profilo sinusoidale, collegata alla sentina 101 dello scafo. I tre serbatoi 4 principali, sono collegati alla paratia 3 mediante le flange 104.

In figura 3 la struttura navale dell'invenzione risulta scomposta nelle sue parti fondamentali. Alle parti uguali corrispondono uguali numerali; nella figura si può distinguere il fatto che il bordo periferico della porzione 203 di paratia 3 è formato in modo tale, come risulta dalla figura 2, da non essere il contatto diretto con il fasciame della carena dello scafo 1. Questo particolare risulta in modo ancora più evidente in figura 4, in cui è rappresentato un particolare dell'accoppiamento tra la guida 103 ed il bordo periferico della porzione 203 della paratia 3. Inoltre, in figura 5 è illustrato l'inserimento della porzione 203 della paratia 3 nella guida 103 a profilo sinusoidale; tra la guida 103 e la paratia è inserito un riempimento 113 in materiale elastomerico o simile.

Il funzionamento della struttura navale secondo la presente invenzione apparirà evidente da quanto segue. Come già detto in precedenza, nelle strutture navali di tipo noto era estremamente rilevante il problema legato all'assorbimento delle sollecitazioni di natura impulsiva da parte del fasciame di carena della nave. La struttura navale secondo la presente invenzione consente di fatto una maggiore liberta di flessione alla porzione di scafo situata al di sotto del .ponte di copertino 22. In pratica, la struttura portante della nave risulta di fatto separata dal contatto con l'acqua, in quanto l'eliminazione del collegamento rigido tra le paratie ed il fasciame della carena sposta verso l'interno la cosiddetta "trave nave" che risulta costituita, in senso longitudinale, dai ponti e dai loro rinforzi longitudinali, dai serbatoi e dal fasciame dei fianchi, dal ponte di castello al ponte di copertino, ed in senso trasversale dai ponti e loro rinforzi trasversali e dalle paratie.

Il collegamento tra le paratie trasversali 3 e la sentina 101 dello scafo è realizzato mediante le guide 103 formate con profilo a sinusoide. Il tipo di collegamento realizzato è una giunzione elastica, in quanto il bordo periferico della porzione 203 della paratia 3 è inserito nella guida 103 non a contatto con il fasciame e con un certa libertà di movimento, garantita dal riempimento 113 di natura elastomerica, in grado di garantire la tenuta stagna della paratia ma non di trasmettere sforzi meccanici rilevanti per modeste deformazioni del fasciame. La sagomatura a sinusoide delle pareti della guida 103 contribuisce ad aumentare la flessibilità della giunzione.

In ogni caso, per deformazioni di entità maggiore di quelle calcolate in sede di progettazione, grazie al modo in cui la struttura è concepita, la trasmissione degli sforzi si verificherebbe sempre in modo molto graduale e senza effetti d'urto.

In generale, nelle situazioni prevedibili, il fasciame della struttura, al di sotto del ponte di copertine) è libero di flettere sotto gli effetti degli impulsi di pressione, da prua a poppa e quindi per una campata molto lunga; viene così ridotto notevolmente il pericolo di delaminazioni dovute ad eccessiva flessione su campate troppo corte in rapporto allo spessore. Il fasciame può quindi essere più leggero rispetto alle strutture note, decrementando quindi il peso totale della nave .

La rigidezza della "trave nave" e la ridotta distanza tra il fasciame di carena e la parte inferiore dei serbatoi consentono di minimizzare gli sforzi di compressione e trazione indotti sul fasciame stesso dalla flessione della nave.

Naturalmente , i serbatoi 4 diventano parte integrante della struttura portante della nave solo per il fatto che è chiaramente.necessaria la loro vantaggiosa dislocazione in una posizione in cui il loro carico possa essere sfruttato come un elemento in grado di contribuire alla resistenza della struttura navale in questione. In teoria il loro ruolo potrebbe essere svolto in modo analogo da simili elementi strutturali continui.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Struttura navale comprendente uno scafo (l), preferibilmente monoguscio in materiale composito, una pluralità di ponti (20, 21, 22, 23), una pluralità di paratie trasversali (3), strutturalmente continue dalla sentina (101) al ponte di castello (20), caratterizzata dal fatto che dette paratie (3) sono rigidamente collegate ai ponti (20, 21, 22, 23) ed al fasciame dello scafo dal ponte di castello (20) al ponte immediatamente soprastante la sentina (101) della nave, il ponte di copertino (22), essendo il bordo periferico di dette paratie (3) trasversali accoppiato con il fasciame dello scafo (l) nella zona sottostante a detto ponte di copertino (22) mediante mezzi di giunzione elastica (103).
2. 2. Struttura navale secondo la rivendicazione 1, in cui nella zona compresa tra la sentina (lOl) della nave ed il ponte di copertino (22) sono disposti uno o più elementi (4) strutturali longitudinali, strutturalmente continui sostanzialmente per tutta la lunghezza dello scafo (l), rigidamente collegati alle dette paratie (3) trasversali.
3. 3. Struttura navale secondo la rivendicazione 2, in cui detti elementi strutturali sono i serbatoi principali (4) della nave.
4. 4. Struttura navale secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti da 1 a 3, in cui detti mezzi di giunzione elastica comprendono, per ciascuna paratia trasversale, un elemento di guida (103) disposto sulla parete interna dello scafo (l) nella zona sottostante al ponte di copertino (22), in cui viene inserito il bordo periferico di detta paratia (3), essendo interposto tra detta guida (103) e detta paratia (3) un opportuno riempimento (113) in materiale elastomerico.
5. 5. Struttura navale secondo la rivendicazione 4, in cui detta guida (103) presenta le pareti sagomate con profilo sinusoidale.