ITMI20010791A1 - Dispositivo di presa d'aria per un impianto di aspirazione in particolare di un veicolo industriale - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

di Brevetto per Invenzione Industriale

La presente invenzione è relativa ad un dispositivo di presa d'aria con separazione d'acqua per un impianto di aspirazione aria di un motore a combustione interna, in particolare per un veicolo industriale, ad esempio un autocarro.

E' noto dal brevetto Italiano n. 1267442 della stessa Richiedente un dispositivo di presa d'aria del tipo suddetto in cui un involucro o corpo sostanzialmente parallelepipedo vincolabile alla carrozzeria di un veicolo definisce al proprio interno una cavità vuota (fatta eccezione per pochi elementi di irrigidimento, privi di funzioni aerodinamiche) ; il corpo o involucro è dotato per tutta la sua lunghezza, frontalmente, di una apertura di presa d'aria sagomata a feritoia, munita di alettature tangenziali e, ad una estremità inferiore, di una tubazione di raccordo che è collegabile con l'impianto di aspirazione aria del motore del veicolo e che si estende in parte, a sbalzo, all'intero della citata cavità; in uso, in caso di pioggia, l'acqua che viene aspirata insieme all'aria, per l'effetto aerodinamico dovuto all'avanzamento del veicolo, viene separata dall'aria per effetto del moto che le alette tangenziali imprimono all'aerosol aria/acqua e dell'effetto "superficie" causato dalle pareti laterali della cavità, contro le quali l'aerosol aria/acqua viene proiettato dalle palette; pertanto, l'acqua si raccoglie in un menisco continuo sulle pareti delimitanti l'interno della cavità vuota e scende per gravità verso l'estremità inferiore del corpo o involucro, dove uno o più fori praticati attraverso una parete di fondo di tale estremità inferiore ne permettono l'evacuazione, mentre l'aria "pulita" viene raccolta dalla tubazione di raccordo senza più miscelarsi con l'acqua.

Il dispositivo descritto non è tuttavia privo di inconvenienti. In primo luogo, in caso di forte turbolenza aerodinamica, alcune gocce d'acqua possono tornare a miscelarsi con l'aria, in particolare in prossimità dell'imbocco della tubazione di raccordo; per evitare tale inconveniente è necessario, come è descritto nel medesimo brevetto, provvedere degli schermi tra le pareti dell'involucro e l'imbocco della tubazione di raccordo, schermi che innalzano il costo del dispositivo di presa aria e ne rendono più complessa e difficoltosa la costruzione.

E' anche noto un dispositivo commerciale di presa aria derivato dal precedente, in cui l'apertura a feritoia si estende solo lungo una parte superiore dell'involucro, ed all'interno della cavità sono previsti dei setti separatori longitudinali incurvati, lunghi quanto tutto l'involucro, che guidano in uso l'aerosol lungo un percorso curvo dalla apertura di presa alla tubazione di raccordo; in questo caso, i setti separatori evitano un eccessivo effetto di turbolenza nella cavità, rendendo così non necessari gli schermi nella parte bassa del dispositivo, in prossimità della tubazione di raccordo. Tuttavia, tale soluzione, che rappresenta un equivalente tecnico della precedente, in quanto l'effetto "superficie" per la raccolta dell'acqua nella separazione dell'aerosol aria/acqua viene qui prevalentemente ottenuto per mezzo delle superfici curve dei setti separatori, anziché dalle pareti laterali della cavità interna dell'involucro, non è del tutto efficace e comunque comporta l'uso di parecchio materiale per la fabbricazione dei setti; poiché i dispositivi descritti sono stampati in materiale plastico sintetico, questo comporta costi relativamente alti di produzione.

Infine, in entrambe le soluzioni descritte non si riesce a sfruttare in modo completo l'effetto di deviazione delle palette in quanto le stesse sono ricavate per stampaggio, di pezzo con il resto dell'involucro, formando di fatto dei sottosquadri; pertanto una orientazione molto marcata delle palette, quale quella che sarebbe necessaria per ottimizzare le prestazioni aerodinamiche del dispositivo, non può essere realizzata, in quanto renderebbe impossibile o, quanto meno problematica, la sformatura del particolare finito di stampaggio, che viene ottenuta, nonostante i sottosquadri, per effetto della deformazione elastica delle alette appena stampate, essendo il materiale plastico ancora caldo e facilmente deformabile.

Scopo della presente invenzione è pertanto quello di fornire un dispositivo di presa d'aria capace di separare efficacemente l'acqua eventualmente trascinata dall'aria, e che sia al contempo di costruzione economica e semplice, non richiedendo né schermi addizionali né molto materiale plastico per essere realizzato per stampaggio; è anche uno scopo dell'invenzione quello di fornire un dispositivo di presa d'aria del tipo descritto che sia di ingombro ridotto e di elevata robustezza.

In base all'invenzione viene dunque fornito un dispositivo di presa d'aria per un impianto di aspirazione, in particolare di un veicolo industriale, comprendente un involucro delimitante una cavità interna occupante sostanzialmente l'intero volume di detto involucro; una apertura a feritoia munita di una pluralità di palette direzionali, provvista passante attraverso una parete laterale anteriore di detto involucro, lungo una prima porzione longitudinale dello stesso; una tubazione di raccordo estendentesi a sbalzo in detta cavità, all'interno di una seconda porzione longitudinale dell'involucro priva di detta apertura a feritoia, portata ad una estremità di detta seconda porzione longitudinale dell'involucro lontana da detta apertura a feritoia; ed una pluralità di nervature atte a definire rispettivi setti separatori longitudinali di detta cavità; caratterizzato dal fatto che dette nervature sono sostanzialmente rettilinee e sono disposte in detta cavità parallelamente a detta tubazione di raccordo in modo da occupare, ciascuna, solo parte di detta prima porzione e solo parte di detta seconda porzione longitudinale dell'involucro, in modo che i setti separatori da esse definiti presentano una lunghezza minore di quella dell'involucro e risultano disposti affacciati a detta apertura a feritoia solamente per un tratto limitato della stessa, rivolto verso detta tubazione di raccordo.

In questo modo, si ottiene un dispositivo di presa d'aria che sorprendentemente non necessita più degli schermi di protezione in prossimità della imboccatura della tubazione di raccordo e che, al contempo, può essere formato con una quantità relativamente ridotta di materiale plastico, ottenendo così anche un risparmio di peso, la cavità interna dell'involucro risultando prevalentemente vuota. Inoltre, le nervature disposte secondo l'invenzione permettono di irrigidire la struttura dell'involucro, in particolare evitando ogni rischio di implosione.

Secondo una ulteriore caratteristica del trovato, le dette palette direzionali sono inoltre ricavate di pezzo con un telaio realizzato come elemento indipendente e separato dall'involucro e riproducente la forma dell'apertura a feritoia, disposto inserito attraverso la medesima, in accoppiamento meccanico con l'involucro In questo modo, la palettatura può essere formata separata dall'involucro, cosicché le palette possono essere realizzate con forti angolazioni, contribuendo grandemente all'efficienza aerodinamica del dispositivo nel suo complesso, senza alcun inconveniente di tipo costruttivo.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di un suo esempio non limitativi di attuazione, con riferimento alle figure dei disegni annessi, in cui:

la figura 1 è una vista prospettica di tre quarti anteriore di un dispositivo di presa d'aria per autocarri realizzato secondo la presente invenzione; la figura 2 è una vista frontale del dispositivo di figura 1;

la figura 3 è una vista laterale del dispositivo di figura 1; e

- la figure 4, 5 e 6 sono rispettive viste sezionate secondo piani di traccia IV-IV, V-V e VI-VI del dispositivo dell'invenzione.

Con riferimento alle figure suddette, è indicato nel suo complesso con 1 un dispositivo di presa d'aria per un impianto di aspirazione, in particolare di un veicolo industriale, noto e non illustrato per semplicità .

Il dispositivo 1 comprende un involucro 2 delimitante una cavità 3 interna occupante sostanzialmente l'intero volume dell'involucro 2; una apertura a feritoia 4 munita di una pluralità di palette 5 direzionali, provvista passante attraverso una parete laterale anteriore 6 dell'involucro 2, lungo una prima porzione longitudinale 7 dello stesso; ed una tubazione di raccordo 8 estendentesi a sbalzo nella cavità 3, all'interno di una seconda porzione longitudinale 9 dell'involucro 2 che, secondo il trovato, è priva della apertura a feritoia 4, quest'ultima limitandosi ad interessare solo la porzione 7 dell'involucro 2, destinata in uso a definire la parte superiore del dispositivo 1.

La tubazione 8 è portata ad una estremità della porzione longitudinale 9 dell'involucro 2 lontana dalla apertura a feritoia 4 e destinata in uso a definire la parte inferiore del dispositivo 1; quest'ultimo, comprende infine una pluralità di nervature 10 atte a definire secondo l'invenzione rispettivi setti separatori longitudinali della cavità 3.

Secondo il trovato, le nervature 10 sono sostanzialmente rettilinee e sono disposte nella cavità 3 parallelamente all'asse longitudinale di simmetria della tubazione 8; inoltre esse sono conformate in modo da occupare, ciascuna, all'interno della cavità 3, solo parte della porzione 7 (in uso superiore) e solo parte della porzione 8 (in uso inferiore) longitudinali dell'involucro 2, in modo che i setti separatori da esse definiti presentano una lunghezza minore di quella dell'involucro 2 (figure 1 e 2) e risultano disposti affacciati alla apertura a feritoia 4 solamente per un tratto limitato 11 della stessa, adiacente alla porzione 9 dell'involucro 2 e, quindi, rivolto verso la tubazione 8.

In particolare, le nervature 10 sono disposte tra loro assialmente sfalsate in una direzione parallela all'asse di simmetria della tubazione 8, in modo da allontanarsi progressivamente dall'imboccatura di quest'ultima quanto più risultano disposte lontane dall'apertura a feritoia 4; in questo modo ciascuna nervatura 10 risulta affacciata ad un tratto 11 tanto più ampio della apertura a feritoia 4 quanto più la nervatura 10 in questione è più lontana dalla parete 6.

Secondo una ulteriore caratteristica dell'invenzione, inoltre, le palette direzionali 5 sono ricavate di pezzo con un telaio 12 realizzato come elemento indipendente e separato dall'involucro 2, riproducente la forma della apertura a feritoia 4 e disposto inserito attraverso la medesima, in accoppiamento meccanico con l'involucro 2; questo in quanto sia il telaio 12 che l'involucro 2 sono realizzati per stampaggio in materiali plastici sintetici e sono così più facilmente fabbricabili separatamente .

Telaio 12 e involucro 2 sono comunque reciprocamente accoppiati in modo solidale tramite rispettivi mezzi di collegamento meccanico costituiti ad esempio da rivetti 13 e le palette 5 sono ricavate trasversalmente al telaio 12, come traverse interne del medesimo, così da impartire allo stesso la necessaria rigidezza .

Nella fattispecie illustrata e preferita, l'involucro 2 ha forma sostanzialmente parallelepipeda ed è delimitato, sugli opposti lati della apertura a feritoia 4, da rispettive pareti, rispettivamente di intradosso 14 e di estradosso 15, sostanzialmente cilindriche, aventi asse di simmetria sostanzialmente perpendicolare a quello della tubazione 8 (figura 2); quest'ultima presenta sezione trasversale sostanzialmente ovale (figura 1) ed è irrigidita da una traversa 16 di mezzeria (figure 1 e 6).

La tubazione 8 è realizzata come un elemento indipendente dall'involucro 2 ed è fissata solidale allo stesso attraverso un piede 18 aperto della estremità inferiore della porzione 9; in particolare, la tubazione 8 comprende un collare 19 disposto esternamente in battuta contro il piede aperto 18, a chiusura dello stesso, un primo tratto 20 di tubazione estendentesi a sbalzo dal collare 19 e disposto eccentricamente sullo stesso, spostato dalla parte della parete 14, ed un secondo tratto 21 di tubazione, estendentesi a sbalzo dal collare 19 entro l'involucro 2, sagomato sostanzialmente ad S in sezione longitudinale (figura 6), in modo da portarsi con la propria imboccatura in prossimità della parete 15.

Le nervature 10 sono formate come bugnature ricavate nella parete di intradosso 14 e che si estendono all'interno della cavità 3 per tutta la sua altezza, fin contro la parete di estradosso 15; rispettive creste 22 delle nervature 10 sono ricavate di pezzo con la parete 15, in modo da costituirne degli inspessimenti localizzati. In particolare, il dispositivo 1 include tre nervature 10, disposte sostanzialmente di fronte all'imboccatura della tubazione 8, rispettivamente in corrispondenza di rispettivi bordi di estremità 23, 24 e della mezzeria, circa in corrispondenza dalla traversa 16, di tale imboccatura; inoltre, l'involucro 2 è provvisto, in corrispondenza della sua porzione 7, di almeno uno (di due nella configurazione illustrata) stelo 23 di irrigidimento ricavato come una bugnatura della parete di intradosso 14 e fino ad integrarsi con la parete di estradosso 15, sostanzialmente allineato con detta nervatura 10 disposta in corrispondenza della mezzeria della imboccatura della tubazione 8; inoltre il bordo 23, prossimo alla apertura a feritoia 4, è asimmetrico rispetto al bordo 24 ed in particolare si estende maggiormente a sbalzo dal collare 19 e verso l'apertura a feritoia 4 di quanto non faccia il bordo 24.

Infine, per assicurarne il montaggio in uso, l'involucro 2 è provvisto di rispettivi mezzi di attacco comprendenti almeno una coppia di anelli 24 ricavati esternamente su una parete posteriore 25 dell'involucro opposta all'apertura 4 ed almeno una coppia di cardini metallici 26 costampati integrali con l'involucro 2 all'interno di rispettivi recessi 27 esterni della parete di intradosso 14, ricavati in prossimità della apertura a feritoia 4.

In uso, l'aerosol aria/acqua aspirato attraverso l'apertura 4 viene indirizzato dalle palette 5, che possono essere realizzate con angolazioni differenziate, verso le pareti 14,25,15 dove l'acqua forma un menisco continuo che scende per gravità verso la porzione 9; essendo quest'ultima priva della apertura 4 anche in caso di forte turbolenza, questa non può disturbare la parte di cavità 3 dove di proietta l'imboccatura della tubazione 8. Le turbolenze prossime al tratto 11 della apertura 4 sono invece intercettate dalle nervature 10, cosicché non vi è necessità di schermi per proteggere la tubazione 8 e questo, sorprendentemente, nonostante il fatto che le nervature 10 sono di lunghezza piuttosto limitata rispetto a quella complessiva dell'involucro 2; l'acqua intercettata si raccoglie in modo noto all'interno del piede 18, da dove viene scaricata attraverso uno o più scarichi 28 (figure 2 e 3).

Claims (1)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1.- Dispositivo di presa d'aria per un impianto di aspirazione, in particolare di un veicolo industriale, comprendente un involucro delimitante una cavità interna occupante sostanzialmente l'intero volume di detto involucro; una apertura a feritoia munita di una pluralità di palette direzionali, provvista passante attraverso una parete laterale anteriore di detto involucro, lungo una prima porzione longitudinale dello stesso; una tubazione di raccordo estendentesi a sbalzo in detta cavità, all'interno di una seconda porzione longitudinale dell'involucro priva di detta apertura a feritoia, portata ad una estremità di detta seconda porzione longitudinale dell'involucro lontana da detta apertura a feritoia; ed una pluralità di nervature atte a definire rispettivi setti separatori longitudinali di detta cavità; caratterizzato dal fatto che dette nervature sono sostanzialmente rettilinee e sono disposte in detta cavità parallelamente a detta tubazione di raccordo in modo da occupare, ciascuna, solo parte di detta prima porzione e solo parte di detta seconda porzione longitudinale dell'involucro, in modo che i setti separatori da esse definiti presentano una lunghezza minore di quella dell'involucro e risultano disposti affacciati a detta apertura a feritoia solamente per un tratto limitato della stessa, rivolto verso detta tubazione di raccordo. 2.- Dispositivo di presa d'aria secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le dette palette direzionali sono ricavate di pezzo con un telaio realizzato come elemento indipendente e separato da detto involucro, riproducente la forma di detta apertura a feritoia e disposto inserito attraverso la medesima, in accoppiamento meccanico con detto involucro . 3.- Dispositivo di presa d'aria secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto telaio e detto involucro sono realizzati per stampaggio in materiali plastici sintetici e sono reciprocamente accoppiati in modo solidale tramite rispettivi mezzi di collegamento meccanico; dette palette essendo ricavate trasversalmente al telaio, all'interno del medesimo. 4.- Dispositivo di presa d'aria secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto involucro ha forma sostanzialmente parallelepipeda ed è delimitato, sugli opposti lati di detta apertura a feritoia, da rispettive pareti, rispettivamente di intradosso ed estradosso, sostanzialmente cilindriche, aventi asse di simmetria sostanzialmente perpendicolare a quello di detta tubazione di raccordo, la quale presenta sezione trasversale sostanzialmente ovale. 5.- Dispositivo di presa d'aria secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta tubazione di raccordo è realizzata come un elemento indipendente da detto involucro ed è fissata solidale a quest'ultimo attraverso un piede aperto di detta estremità inferiore di detta seconda porzione di involucro; detta tubazione di raccordo comprendendo un collare disposto esternamente in battuta contro detto piede aperto dell'involucro, a chiusura dello stesso, un primo tratto di tubazione estendentesi a sbalzo dal collare, e disposta eccentricamente sul collare, spostata dalla parte di detta parete cilindrica di intradosso dell'involucro, ed un secondo tratto di tubazione, estendentesi a sbalzo dal collare entro l'involucro, sagomato sostanzialmente ad S in sezione longitudinale, in modo da portarsi con la propria imboccatura in prossimità di detta parete cilindrica di estradosso . 6.- Dispositivo di presa d'aria secondo una delle rivendicazioni 4 o 5, caratterizzato dal fatto che dette nervature sono formate come bugnature ricavate nella detta parete di intradosso e che si estendono all'interno di detta cavità e fino contro la parete di estradosso, rispettive creste di dette nervature essendo ricavate di pezzo con la parete di estradosso, costituendone degli inspessimenti localizzati. 7.- Dispositivo di presa d'aria secondo rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto comprende tre dette nervature, disposte sostanzialmente di fronte all'imboccatura di detta tubazione di raccordo, rispettivamente in corrispondenza di rispettivi bordi di estremità e della mezzeria di detta imboccatura; detto involucro essendo provvisto, in corrispondenza di detta prima porzione, di almeno uno stelo di irrigidimento ricavato come una bugnatura della parete di intradosso e fino ad integrarsi con la parete di estradosso, sostanzialmente allineato con detta nervatura disposta in corrispondenza della mezzeria della imboccatura di detta tubazione di raccordo . 8.- Dispositivo di presa d'aria secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto che le dette nervature sono disposte tra loro assialmente sfalsate, in modo da allontanarsi progressivamente da detta tubazione di raccordo quanto più risultano disposte lontane da detta apertura a feritoia, in modo da risultare affacciate a tratti (11) progressivamente più ampi della detta apertura a feritoia (4). 9.- Dispositivo di presa d'aria secondo una delle rivendicazioni da 4 a 8, caratterizzato dal fatto che detto involucro è provvisto di rispettivi mezzi di attacco comprendenti almeno una coppia di anelli ricavati esternamente su una parete posteriore dell'involucro opposta a detta apertura a feritoia ed almeno una coppia di cardini metallici costampati su detto involucro all'interno di rispettivi recessi esterni della parete di intradosso, ricavati in prossimità di detta apertura a feritoia.