ITMO20120250A1 - Apparato di approdo per imbarcazioni - Google Patents

Description

Apparato di approdo per imbarcazioni

L’invenzione concerne apparati di approdo per corpi flottanti o galleggianti, tipicamente imbarcazioni, ed in particolare si riferisce ad un apparato utilizzabile e/o installabile su imbarcazioni di qualsiasi dimensione per eseguire manovre di attracco o disormeggio in modo sostanzialmente automatizzato, senza intervento diretto e manuale da parte di operatori.

Le manovre di attracco delle imbarcazioni a sedi o punti di attracco sono, come noto, manovre relativamente complesse che, in alcune situazioni, possono diventare problematiche e difficili. I punti di attracco possono essere moli, banchine (cosiddetti corpi “fermi†) oppure corpi galleggianti, quali altre imbarcazioni, barconi, pontoni. L’avvicinamento ad un punto di attracco à ̈ spesso complesso poiché le imbarcazioni sull’acqua risentono non solo dell’abbrivio del moto di avvicinamento, ma anche di spostamenti indesiderati ed improvvisi dovuti agli effetti del vento, della marea, della risacca.

Le procedure manuali note, che prevedono l’utilizzo di dispositivi statici di ormeggio, quali cime e parabordi respingenti, risultano sovente dispendiose in termini di tempo, e pericolose, ed addirittura impossibili da attuare, in caso di avverse condizioni climatiche, con mare agitato, forte vento, correnti di marea, risacca.

Le procedure manuali di avvicinamento e attracco tra navi in mare aperto, ad esempio per il rifornimento carburante (cosiddetta operazione di “bunkeraggio†) sono anche più complesse a causa dei movimenti relativi delle navi.

Sono noti apparati che consentono di semplificare le procedure di attracco e consentono di ormeggiare senza utilizzare cime.

Il documento W002090176 descrive un apparato (robot) di ormeggio dotato di mezzi di aggancio a ventosa supportati da una struttura di supporto a pantografo fissata alla banchina del molo. I mezzi di aggancio comprendono ventose di aspirazione collegate ad un circuito del vuoto per aderire a, e trattenere, una fiancata dell’imbarcazione. La struttura di supporto comprende una coppia di bracci paralleli tra loro incernierati e mobili in estensione o retrazione in modo da muovere le ventose lungo una direzione trasversale alla fiancata dell’ imbarcazione. I bracci paralleli sostengono e mantengono una guida verticale alla quale sono scorrevolmente fissate le ventose tramite una slitta. Una guida orizzontale consente alle ventose di muoversi anche in una direzione orizzontale e parallela alla fiancata della nave. I movimenti dei bracci e delle guide verticale ed orizzontale sono realizzati tramite attuatoli lineari.

Il documento W02010053368 descrive un apparato di ormeggio comprendente un braccio di supporto, estensibile e retraibile, ad un’estremità del quale sono girevolmente fissati mezzi di aggancio elettromagnetici. Il braccio estensibile ed i mezzi di aggancio possono ruotare attorno a rispettivi assi orizzontali e verticali grazie ad attuatori.

Il documento US 2001/00229879 Al mostra come poter realizzare un sistema di ormeggio che, riferendosi ad un sistema fisso, sia in grado di controllare attivamente le oscillazioni dell’imbarcazione, acquisendo i dati, processandoli e restituendoli ad opportuni attuatori. La navetta deve accogliere una predisposizione per tale sistema di ormeggio, con modifiche anche pesanti alla struttura e/o alla forma dello scafo. Uno svantaggio degli apparati di ormeggio sopra descritti risiede nella complessità e nell’ingombro, e quindi nel costo, della struttura o del braccio di supporto che consente e rende opportuno l’utilizzo di tali apparati solo su grandi banchine dei porti commerciali.

Altro svantaggio risiede nella limitata capacità di compensare rapidamente i movimenti relativi dell’imbarcazione a causa dei limitati gradi di libertà dei mezzi di aggancio e della presenza di attuatori che devono essere controllati in retroazione per muovere la struttura o braccio di supporto in risposta agli improvvisi movimenti dell’ imbarcazione. Il controllo in retroazione risulta complesso e costoso da realizzare e talvolta poco efficace.

Il documento NL8600973 descrive un apparato di ormeggio comprendente una base che può essere fissata ad un’imbarcazione e che supporta un braccio incernierato su una ralla girevole su un asse orizzontale e inclinabile tramite un rispettivo attuatore lineare. Il braccio sostiene ad una sua estremità una piastra di aggancio provvista di uno o più magneti oppure di ventose di aspirazione. Il braccio può essere telescopico o comunque mobile lungo una direzione longitudinale in modo da avvicinare o allontanare i mezzi di aggancio dalla base. Il braccio à ̈ inoltre ammortizzato nella sua direzione longitudinale. I mezzi di aggancio sono incernierati all’estremità dell’albero attorno ad un rispettivo asse ed inclinabili tramite un rispettivo attuatore. Tale apparato pur essendo più compatto e semplice degli apparati noti sopra descritti, rimane tuttavia ancora relativamente complesso e costoso da realizzare richiedendo l' impiego di una pluralità di attuatori lineari per il posizionamento della piastra di aggancio. Anche in questo caso, a causa dei limitati gradi di libertà della piastra di aggancio e del braccio e della presenza degli attuatori da controllare in retroazione l’apparato non à ̈ in grado di compensare rapidamente ed efficacemente i movimenti relativi dell’ imbarcazione.

Uno svantaggio comune degli apparati di approdo noti provvisti di mezzi di aggancio del tipo a ventosa di aspirazione risiede nel tempo relativamente lungo necessario a realizzare l’adesione o connessione con la superficie di aggancio dell’imbarcazione o del punto di approdo. Durante questo tempo, i mezzi di aggancio devono essere mantenuti costantemente a contatto con la superficie di aggancio per aderire a quest’ ultima, tale condizione essendo particolarmente difficile o addirittura impossibile da realizzare, in caso di avverse condizioni climatiche, con mare agitato, forte vento, correnti di marea, risacca.

Uno scopo dell’invenzione à ̈ migliorare gli apparati di approdo noti per corpi flottanti, in particolare per imbarcazioni.

Un altro scopo à ̈ realizzare un apparato di approdo che consenta di eseguire in sicurezza manovre di attracco o disormeggio, anche in condizioni meteo marine avverse, in modo agevole, rapido e sostanzialmente automatizzato, senza intervento diretto e manuale da parte di personale imbarcato e/o a terra.

Un ulteriore scopo à ̈ ottenere un apparato di approdo che consenta una connessione elastica e flessibile tra imbarcazione e punto di attracco (un oggetto fìsso o un’ulteriore imbarcazione) in grado di compensare in modo rapido ed efficiente i movimenti dell’oggetto flottante generati, ad esempio, da raffiche di vento, marea, risacca, passaggio adiacente di altre imbarcazioni, spostamenti di masse a bordo dell’oggetto flottante, ecc.

Un altro scopo ancora à ̈ ottenere un apparato di approdo che permetta di scendere e salire dall’ imbarcazione in modo sicuro e semplice.

Un ulteriore scopo ancora à ̈ realizzare un apparato di approdo avente costruzione robusta ed economica e di utilizzo e funzionamento sicuro ed affidabile.

Un altro ulteriore scopo à ̈ fornire un apparato di approdo di tipo modulare che possa essere installato da solo funzionando come singolo punto d’attracco o che possa essere installato in una pluralità di esemplari adottando due o più punti di attracco, dislocati in un solo lato dell’ imbarcazione.

Tali scopi ed altri ancora sono raggiunti da un apparato di approdo secondo una o più delle rivendicazioni di seguito riportate.

L’invenzione potrà essere meglio compresa ed attuata con riferimento agli allegati disegni che ne illustrano alcune forme esemplificative e non limitative di attuazione, in cui:

figura 1 à ̈ una vista laterale schematica dell’apparato di approdo dell’invenzione associato ad un’imbarcazione e ad un molo di attracco, in una configurazione di aggancio;

figura 2 à ̈ una vista in pianta dall’alto dell’apparato di approdo e dell’imbarcazione di figura 1;

figura 3 à ̈ una vista laterale dell’apparato di approdo di figura 1 in una configurazione di minima estensione;

figura 4 à ̈ una vista in pianta dall’alto dell’apparato di approdo di figura 3; figura 5 à ̈ una vista in prospettiva dell’apparato di approdo di figura 3;

figura 6 à ̈ ima vista in prospettiva dell’apparato di approdo dell 'invenzione in una configurazione di massima estensione;

figura 7 à ̈ una vista laterale dell’apparato di approdo di figura 6;

figura 8 à ̈ una vista in pianta dafi’alto dell’apparato di approdo di figura 6; figura 9 à ̈ una vista frontale dell’apparato di approdo nella configurazione di massima estensione ed in una posizione sollevata;

figura 10 Ã ̈ una sezione secondo la linea X-X di figura 9;

figura 11 à ̈ una vista frontale dell’apparato di approdo nella configurazione di massima estensione ed in una posizione abbassata;

figura 12 Ã ̈ una sezione secondo la linea XII-XII di figura 11;

figura 13 à ̈ una vista in pianta dell’apparato e dell’imbarcazione di figura 1 in una condizione operativa;

figura 14 à ̈ una vista frontale di una ventosa dell’apparato di approdo;

figura 15 Ã ̈ una sezione secondo la linea XV-XV di figura 14;

figura 16 Ã ̈ una vista ingrandita di figura 15 evidenziarne primi mezzi a valvola in una posizione di chiusura;

figura 17 à ̈ uno schema di un circuito del vuoto dell’apparato di approdo dell’invenzione;

figura 18 à ̈ una vista laterale di una variante dell’apparato di approdo dell’invenzione;

figura 20 à ̈ una vista laterale di un’ulteriore variante dell’apparato di approdo dell’invenzione in una configurazione di massima estensione;

figura 21 à ̈ una vista in pianta dall’alto dell’apparato di figura 20;

figura 22 illustra una coppia di apparati di approdo secondo l'invenzione associati alla poppa di un’imbarcazione di piccole dimensioni per l’attracco ad un molo; figura 23 illustra una pluralità di apparati di approdo secondo l’invenzione associati alla fiancata di un’imbarcazione di grandi dimensioni per l’attracco ad un molo; figura 24 illustra una coppia di apparati di approdo secondo l’invenzione associati alla fiancata di un’imbarcazione di piccole dimensioni per l’attracco ad un’altra imbarcazione di grandi dimensioni.

Con riferimento alle figure da 1 a 13, à ̈ illustrato l’apparato di approdo 1 dell’invenzione associato ad un corpo flottante 100 e disposto per agganciare e connettersi ad un ulteriore oggetto o corpo 200, flottante oppure fisso, in una configurazione di aggancio A così da consentire l’approdo e l’ormeggio del suddetto oggetto 100. Nell’esempio illustrato, l’oggetto 100 à ̈ flottante, in particolare à ̈ un’imbarcazione, e l’apparato 1 à ̈ fissato alla poppa 101 di quest’ultima, mentre l’ulteriore oggetto 200 à ̈ fisso, in particolare à ̈ il molo o banchina di un porto o marina.

È previsto tuttavia, come meglio illustrato nel seguito della descrizione, che l’ulteriore oggetto possa essere flottante e costituito da una rispettiva imbarcazione oppure un pontone galleggiante o una zattera. L’apparato di approdo 1 comprende mezzi di supporto 10 fissati all’ imbarcazione 100 ed un braccio 2 provvisto di una prima estremità 3 girevolmente connessa ai, e supportata dai, mezzi di supporto 10 ed una seconda estremità 4 girevolmente supportante mezzi di aggancio in depressione 5 disposti per interagire con, e connettersi a, una superficie 201 del molo 200 nella configurazione di aggancio A.

Il braccio 2 comprende, allineate lungo un asse longitudinale XI, una prima porzione 6 ed una seconda porzione 7.

I mezzi di supporto 10 comprendono un telaio formato da una pluralità di profilati tra loro interconnessi e disposti per sostenere girevolmente il braccio 2. Il telaio 10 può essere removibilmente fissato all’imbarcazione 100.

La prima estremità 3 del braccio 2 à ̈ girevolmente fissata ai mezzi di supporto 10 in modo da ruotare attorno ad un primo asse di rotazione Y1 trasversale, in particolare ortogonale, all’asse longitudinale XI. I mezzi di aggancio 5 sono girevolmente fìssati alla seconda estremità 4 del braccio 2 in modo da ruotare attorno ad un secondo asse di rotazione Y2, trasversale, in particolare ortogonale, all’asse longitudinale XI e pressoché parallelo al primo asse di rotazione Yl.

La prima porzione 6 à ̈ sostanzialmente rigida, in particolare in direzione longitudinale, mentre la seconda porzione 7 à ̈ elastica e flessibile così da consentire movimenti relativi tra l’imbarcazione 100 e il molo 200 nella configurazione di aggancio A e così da assorbire e smorzare forze derivanti da suddetti movimenti relativi (figura 13).

La seconda porzione 7 comprende, in particolare, un elemento allungato in materiale elastomerico, in particolare un manicotto cavo, configurato a forma di soffietto e realizzato in gomma o materiale elastico similare. Grazie alla sua flessibilità ed elasticità la seconda porzione 7 può piegarsi e deformarsi in una pluralità di direzioni nello spazio in modo da consentire al braccio 2, vincolato alla parete di approdo 201, di assecondare in tempo reale i movimenti dell’ imbarcazione 100, in particolare i movimenti di rollio, beccheggio ed imbardata, come meglio spiegato nel seguito della descrizione.

La seconda porzione 7 elastica permette, inoltre, di assorbire gli urti in una fase di approdo e/o rallentare e smorzare i movimenti dell’ imbarcazione 100 ad approdo avvenuto.

La prima porzione 6 del braccio 2 à ̈ allungabile o accorciabile lungo l’asse longitudinale XI tra una posizione di minima estensione B1 (figure 3-5) ed una posizione di massima estensione B2 (figure 6-8). A tale scopo la prima porzione comprende un elemento telescopico 6, dotato di una pluralità di componenti scorrevoli gli uni dentro gli altri. Nella posizione minima estensione B1 dell’elemento telescopico 6, il braccio 2 à ̈ in una configurazione di minima estensione, raccolto per minimizzare gli ingombri dell’apparato 1 aH’intemo dei mezzi di supporto 10.

Nella posizione di massima estensione B1 dell’elemento telescopico 6, il braccio 2 à ̈ in una configurazione di massima estensione, completamente esteso per mantenere adeguatamente distanziata l' imbarcazione dalla banchina 200 durante l’approdo e nell’ormeggio, ossia nella configurazione di aggancio A.

Nella forma di realizzazione illustrata, l’elemento telescopico 6 comprende un cilindro telescopico a singolo effetto, alimentato da un fluido pressoché incomprimibile in pressione, ad esempio olio, per allungarsi nella posizione di massima estensione B2.

L’apparato comprende un circuito di alimentazione del fluido in pressione, non illustrato nelle figure, collegato all’elemento telescopico 6 e selettivamente attivabile per immettere detto fluido in pressione nell’elemento telescopico 6 così da allungarlo nella posizione di massima estensione B2 o per consentire la fuoriuscita in scarico di detto fluido in pressione così da ritrarre l’elemento telescopico nella posizione di minima estensione Bl. Quando l’elemento telescopico 6 à ̈ nella posizione di massima estensione B2, una valvola di sicurezza del circuito di alimentazione protegge i componenti del braccio da urti violenti consentendo la fuoriuscita del fluido dall’elemento telescopico e dunque la sua contrazione o accorciamento.

L’apparato comprende primi mezzi attuatoti 11 disposti per ruotare il braccio 2 attorno al primo asse di rotazione Y1 e disporlo in una posizione di lavoro L in modo da consentire di regolare l’altezza dei mezzi di aggancio 5 rispetto al livello dell’acqua e/o in funzione della posizione/confìgurazione del molo 200. I primi mezzi attuatori 11 comprendono, ad esempio, un primo attuatore, quale un cilindro pneumatico a singolo effetto, fissato ad opposte estremità rispettivamente ai mezzi di supporto 10 e alla prima porzione 6 del braccio 2. I primi mezzi attuatoti 11 comprendono, inoltre, mezzi elastici, non illustrati, che permettono al braccio 2 di oscillare elasticamente attorno al primo asse di rotazione Y1 ed intorno alla posizione di lavoro L definita dai primi mezzi attuatoli Il e funzione dell’altezza desiderata dei mezzi di aggancio 5 rispetto al livello dell’acqua. In questo modo, eventuali movimenti relativi tra imbarcazione 100 e molo 200 sono elasticamente compensati ed assorbiti dai primi mezzi attuatoli 11.

L’elemento telescopico 6 ed i primi mezzi attuatoli 11 sono azionati e controllati mediante mezzi di comando (non illustrati) che possono essere del tipo a controllo remoto (telecomando, controllo vocale) oppure integrati nel quadro comandi dell’imbarcazione 100.

L’apparato comprende altresì secondi mezzi attuatoli 12 fìssati ai mezzi di supporto 10 ed agenti sull’elemento telescopico 6 per riportarlo nella posizione di minima estensione B1 quando il fluido fuoriesce in scarico da detto elemento telescopico 6. I secondi mezzi attuatori 12 comprendono una molla o cilindro a gas 31 agente tramite mezzi a cavo flessibile 32 sulla seconda porzione 7 del braccio 2. In particolare, un’estremità libera di un pistone 3 la del cilindro a gas 31 à ̈ provvista di una coppia di prime pulegge 33 sulle quali s’impegnano una coppia di rispettivi cavi 32 dei mezzi a cavo flessibile. Questi ultimi sono fìssati ad un’estremità ai mezzi di supporto 10 e all’estremità opposta ad una parte di connessione 7a della seconda porzione 7. Una coppia di seconde pulegge 34, girevolmente fissate ai mezzi di supporto 10, devia i rispettivi cavi 32 in uscita dalle prime pulegge 33 verso la seconda porzione 7 del braccio 2. Il cilindro a gas 31 esercita una forza elastica che tende a mantenere il pistone 3 la in posizione estesa ed allungata, come illustrato nelle figure da 3 a 6. In tal modo, in assenza di fluido in pressione all’intemo dell’elemento telescopico 6, il cilindro a gas 31 tramite i cavi 32 mantiene e/o riporta 11 suddetto elemento telescopico 6 nella posizione di minima estensione Bl.

La seconda porzione 7 à ̈ fissata alla prima porzione 6 in modo da ruotare liberamente attorno a detto asse longitudinale XI, così da consentire ai mezzi di aggancio 5 la libera rotazione attorno al suddetto asse longitudinale XI.

I secondi mezzi attuatori 12 fìssati ai mezzi di supporto 10 ed agenti sulla seconda porzione 7 consentono di mantenere elasticamente quest’ultima in una definita posizione angolare di riferimento rispetto e attorno all’asse longitudinale XI. I due cavi 32 esercitano, infatti, sulla seconda porzione 7 rispettive forze, ciascuna delle quali avente una componente longitudinale ed una componente trasversale. Le componenti longitudinali agiscono lungo una direzione parallela all’asse longitudinale XI per riportare/mantenere l’elemento telescopico 6 nella posizione di minima estensione Bl. Le componenti trasversali delle forze determinano sulla seconda porzione 7 coppie o momenti contrapposti che mantengono e/o riportano in una definita posizione angolare la suddetta porzione 7. Nella posizione angolare di riferimento i cavi 32 esercitano sulla seconda porzione coppie uguali e contrapposte. Come spiegato anche nel seguito della descrizione, se i mezzi di aggancio 5 e dunque la seconda porzione 7 tendono a ruotare attorno all’asse longitudinale XI, a causa di movimenti relativi tra imbarcazione 100 e banchina 200, il cilindro a gas 31 tramite i cavi 32 pur opponendosi elasticamente consente tale rotazione. In particolare, a seguito della rotazione in un senso, uno dei cavi 32 sarà teso e agirà in compressione sulla molla a gas 31, mentre l’altro cavo sarà posto in scarico. Al termine della sollecitazione esterna o dopo il distacco dei mezzi di aggancio 5 dalla banchina 200, il cavo teso ed azionato dalla molla a gas eserciterà una forza ed una relativa coppia sulla seconda porzione 7 tale da riportare quest’ultima nella posizione angolare di riferimento.

Come illustrato in particolare nelle figure da 14 a 17, i mezzi di aggancio comprendono almeno una ventosa 5 di aspirazione collegata a mezzi di aspirazione 21, 22 e selettivamente attivabile per aderire alla superficie di attracco 201 e vincolare tra loro l' imbarcazione 100 e il molo 200 nella configurazione di aggancio A.

La ventosa di aspirazione comprende un elemento piatto 15 sul quale à ̈ fissata una guarnizione di tenuta 16 cosi da definire una superfìcie operativa 18 destinata ad interagire con la superficie di attracco 201 del molo 200.

La guarnizione di tenuta 16 à ̈ realizzata in materiale tale da garantire la tenuta ed il vuoto anche su superfici non lisce e non perfettamente piane. La guarnizione di tenuta 16 à ̈ realizzata in gomma spugnosa, in particolare gomma spugnosa polimerica che consente l’aggancio anche su pareti in calcestruzzo o su materiali edili di media porosità.

In una variante dell’apparato non illustrata nelle figure, i mezzi di aggancio 5 comprendono una pluralità di ventose.

L’apparato comprende mezzi di bilanciamento 13 agenti sui mezzi di aggancio 5 e disposti per mantenere sostanzialmente verticale la superficie operativa 18 di questi ultimi.

I mezzi di bilanciamento 13 comprendono sostanzialmente almeno un perno di supporto 13a e preferibilmente una coppia di perni di supporto 13a fissati ad una porzione inferiore dei mezzi di aggancio 5 ad un’estremità libera dei quali sono scorrevolmente fissati rispettivi pesi 13b. I perni di supporto 13a sono sostanzialmente ortogonale alla piastra 15 della ventosa 5. Modificando la posizione dei pesi 13b lungo il perno di supporto 13a à ̈ possibile spostare il baricentro G dell’assieme composto dai mezzi di aggancio 5 e dai mezzi di bilanciamento 13 in modo tale che esso cada sostanzialmente su una linea verticale h e parallela alla superfice operativa 18 e passante per il secondo asse di rotazione Y2. La superficie operativa 18 si mantiene quindi pressoché verticale a prescindere dall’inclinazione del braccio 2 rispetto al primo asse di rotazione Y1. In alternativa, i mezzi di bilanciamento 13 possono essere regolati in modo da mantenere la superficie operativa 18 di parallela alla superficie di attracco 201, quest’ultima potendo essere ad esempio inclinata.

In alternativa, i mezzi di bilanciamento dei mezzi di aggancio 5 possono comprendere un meccanismo a quadrilatero articolato fissato al braccio 2.

L’apparato 1 comprende primi mezzi a valvola 23 associati alla ventosa 5 e disposti per aprire o chiudere un collegamento di flusso con i mezzi di aspirazione 21, 22. I primi mezzi a valvola 23 sono provvisti di un elemento di comando 47 azionabile quando la ventosa 5 riscontra la parete di aggancio 201 cosi da aprire il collegamento e mettere in depressione la ventosa 5.

In particolare, i primi mezzi a valvola 23 comprendono un corpo valvola 41 provvisto di una camera interna 42 in collegamento di flusso tramite una prima apertura 43 con la superficie operativa 18 della ventosa 5 e tramite una seconda apertura 44 con i mezzi di aspirazione 21, 22. Un pistone 45 à ̈ scorrevole all’interno della camera 41 mantenuto in una posizione di chiusura C da mezzi elastici 46. Nella posizione di chiusura C, il pistone 45 chiude la prima apertura 43 isolando la superficie operativa 18 della ventosa 5 dai mezzi di aspirazione 21, 22. Il pistone 45 à ̈ provvisto di uno stelo o elemento di comando o pressore 47 che fuoriesce dalla prima apertura 43 e si protende dalla superficie operativa 18 nella posizione di chiusura C. Quando la ventosa 5 riscontra la superficie di attracco 201, l’elemento di comando 47 viene spinto all’interno spostando il pistone 45 in una posizione di apertura (non illustrata) nella quale esso apre la prima apertura 43 consentendo il collegamento di flusso tra la superfìcie operativa 18 ed i mezzi di aspirazione 21, 22 così da mettere in depressione la ventosa 5.

Con riferimento alla figura 17, i mezzi aspirazione comprendono un gruppo pompante 21, in particolare una pompa da vuoto, ed un serbatoio 22 di accumulo interposto tra la pompa 21 e i primi mezzi a valvola 23 e mantenuto costantemente in depressione.

Secondi mezzi a valvola 25 consentono di collegare la ventosa 5 all’ambiente esterno per porre quest’ultima a pressione atmosferica e quindi consentirne il distacco dalla superfìcie di attracco 201. Terzi mezzi a valvola 26 consentono la fuoriuscita di eventuale condensa dal serbatoio 22.

Mezzi a filtro 27 sono interposti tra i primi mezzi a valvola 23 e la ventosa 5 per impedire li ingresso di particelle e/o corpuscoli che potrebbero ostacolare o bloccare il regolare funzionamento dei mezzi a valvola 23. 1 mezzi a filtro 27 comprendono un elemento filtrante disposto in corrispondenza della prima apertura 43 del corpo valvola 41.

Ulteriori mezzi a filtro 28 sono interposti tra i primi mezzi a valvola 23 ed il serbatoio 22.

La pompa da vuoto 21 ed i secondi mezzi a valvola 25 sono azionati mediante dai mezzi di comando.

I mezzi di aspirazione 21, 22 ed i mezzi a valvola 23, 25, 26 costituiscono il circuito del vuoto della ventosa 5.

Il funzionamento dell’apparato di approdo 1 dell’invenzione associato ad un’imbarcazione 100 prevede una procedura di approdo ad un molo 200 e una procedura di disormeggio da quest’ultimo.

Nella procedura di approdo à ̈ previsto, in una fase di accostamento alla superficie di attracco 201 del molo 200, estendere il braccio 2, ossia movimentare l’elemento telescopico 6 per portarlo dalla posizione di minima estensione B1 alla posizione di massima estensione B2.

Nello stesso tempo agendo sui primi mezzi attuatori 11 à ̈ possibile regolare l’inclinazione del braccio 2 e dunque l’altezza dei mezzi di aggancio 5 rispetto al livello dell’acqua e ad una posizione e/o disposizione della superficie di attracco 201 (ad esempio per tener conto del livello della marea oppure dell’altezza della superfìcie di attracco rispetto al livello dell’acqua).

In questa fase di accostamento il serbatoio di accumulo 22 à ̈ già preventivamente posto in depressione dalla pompa da vuoto 21.

Grazie ai mezzi di bilanciamento 13, la superfìcie operativa 18 della ventosa 5 à ̈ pressoché verticale e parallela alla superficie di attracco 201 della banchina in modo da riscontrare in modo ottimale la suddetta superficie di attracco 201.

Quando la ventosa 5 riscontra la superfìcie di attracco 201 i mezzi a valvola 23 sono attivati (l’elemento di comando 47 à ̈ spinto all’interno ed aziona in apertura il pistone 45) e pongono la cavità formata dalla ventosa 5 e dalla superficie di attracco 201 in collegamento con il serbatoio di accumulo 22. Il valore della depressione ed il volume del suddetto serbatoio di accumulo 22 sono tali che in tempi molto brevi, tipicamente in 0,8 secondi, tale cavità si svuota e la ventosa 5 aderisce saldamente alla superficie di attracco 201 nella configurazione di aggancio A. Si noti che in questo modo, la procedura di approdo risulta rapida ed efficiente giacché solo pochi frazioni di secondo di contatto tra ventosa 5 e superficie di attracco 201 sono necessari per garantire l’adesione e quindi l’aggancio con la banchina 200.

Il serbatoio di accumulo 22 permette di installare un gruppo pompante da vuoto 21 aventi dimensioni e potenza contenuta per mantenere la ventosa 5 aderente alla superficie di attracco 201 nella configurazione di aggancio A. Inoltre, il serbatoio di accumulo 22 permette un funzionamento discontinuo del gruppo pompante 21.

Il braccio 2 con l’elemento telescopico 6 nella posizione di massima estensione B2 consente di mantenere l’imbarcazione 100 a debita distanza dalla banchina 200 onde evitare possibili ed accidentali urti e collisioni.

La funzione di assorbimento degli urti à ̈ svolta dalla seconda porzione elastica 7 del braccio 2 che risulta particolarmente vantaggiosa ed utile anche ad approdo avvenuto.

Nella configurazione di aggancio A, la seconda porzione 7 unitamente ai primi mezzi attuatoli 11 che permettono l’inclinazione elastica del braccio 2, consente al braccio 2 vincolato alla superficie di riscontro 201 di assecondare in tempo reale i movimenti del l’imbarcazione 100, in particolare i movimenti di beccheggio, imbardata e traslazione laterale. In particolare, l’elemento elastico in materiale elastomerico della seconda porzione 7 grazie alla sua flessibilità ed elasticità può infatti piegarsi e deformarsi consentendo diverse rotazioni e spostamenti. In particolare, con riferimento alla figura 13 ed a una tema di assi cartesiani X, Y, Z in cui l’asse X à ̈ parallelo all’asse longitudinale XI del braccio 2, la seconda porzione 7 consente rotazioni e spostamenti attorno all’asse Z ed uno spostamento lungo l’asse X. La rotazione intorno all’asse X, ossia intorno all’asse longitudinale XI, à ̈ assicurata dal vincolo girevole tra prima porzione 6 e seconda porzione 7 del braccio 2. La compensazione di movimenti di traslazione verticale à ̈ invece consentita dai primi mezzi attuatoli 11 che consentono al braccio 2 di oscillare elasticamente attorno al primo asse di rotazione Y1 ed intorno alla posizione di lavoro L.

È bene notare che il materiale dell’elemento elastico 6 à ̈ in grado di assorbire e smorzare, almeno parzialmente, le forze generate dai movimenti dell’ imbarcazione 100. Inoltre, in virtù dell’elasticità del materiale, terminati, o ridotti di intensità i movimenti dell’imbarcazione 100, l’elemento elastico 6 tende a tornare in una configurazione iniziale non deformata, ossia sostanzialmente allineato alla prima porzione 6 lungo l’asse longitudinale XI.

Si noti che l’apparato di approdo 1 dell’invenzione sostanzialmente modella, dal punto di vista elastodinamico, il funzionamento delle cime d’ormeggio. Tuttavia queste ultime, la cui elasticità à ̈ funzione di sezione, materiale, intreccio, funzionano solo in trazione e devono essere disposte a lati opposti dell’ imbarcazione. Al contrario l’apparato di approdo 1 à ̈ in grado di assorbire e smorzare forze sia di trazione sia di compressione, ciò permettendo di agganciare l’imbarcazione anche da un solo lato.

Nella forma di realizzazione illustrata nelle figure da 1 a 13, l’apparato di approdo 1 à ̈ fissato alla poppa 101 dell’ imbarcazione 100. Questa à ̈ la configurazione minimale che consente un notevole sgravio di compiti da parte dell’equipaggio, quando le operazioni da svolgere simultaneamente sono più d’una. Una volta agganciata Γ imbarcazione per mezzo dell’apparato di approdo 1, si può procedere con calma all 'ormeggio tramite cime, l’imbarcazione essendo saldamente agganciata e consentendo di salire o scendere. In questa configurazione, per mantenere in posizione l’imbarcazione 100 à ̈ necessario collegare quest’ ultima ad una seconda sede di attracco opposto al primo, ad esempio un corpo morto, mediante una cima. L’apparato di approdo 1 può essere fissato anche ad altre parti dell’imbarcazione 100.

La procedura di disormeggio prevede che il conducente dell’imbarcazione, dopo aver preventivamente slegato le eventuali cime di ormeggio ed attivato il motore, disattivi la ventosa 5 tramite i mezzi di comando. A tale scopo la ventosa 5 à ̈ portata a pressione atmosferica aprendo i secondi mezzi a valvola 25. È opportuno notare che quest’operazione può essere svolta comodamente dal posto di comando dell’imbarcazione 100 e permette di svincolare l’imbarcazione già con marcia innestata, in configurazione di lancio se necessario, quindi nelle condizioni migliori per subire il meno possibile gli effetti degli agenti meteo marini alla partenza.

A distacco avvenuto, i secondi mezzi attuatori 12 riportano l’elemento telescopico 6 nella posizione di minima estensione B1 e l’elemento elastico 7 nella posizione angolare di riferimento rispetto all’asse longitudinale XI.

Grazie all’apparato di approdo 1 dell’invenzione à ̈ quindi possibile eseguire con imbarcazioni di qualsiasi dimensione manovre di attracco o disormeggio in modo agevole, rapido e sostanzialmente automatizzato, senza intervento diretto e manuale da parte di personale imbarcato e/o a terra. Tali manovre possono essere addirittura eseguita in modo agevole e sicuro dal solo conducente delTimbarcazione che dal posto di comando dell’imbarcazione 100, dal quale può controllare motore e direzione, può comodamente azionare anche l’apparato tramite i mezzi di comando. L’apparato 1 oltre a semplificare le manovre di approdo e disormeggio permette di incrementare notevolmente la sicurezza, in particolare nel caso di condizioni atmosferiche avverse.

L’apparato di approdo permette, inoltre, una connessione alla superficie di attracco elastica ed ammortizzata in grado di assorbire e smorzare le forze esercitate dall’imbarcazione ed innescate da agemi esterni, quali spostamenti di peso a bordo, vento, maree, risacca, ecc. In particolare, l’apparato di approdo consente di compensare rapidamente i movimenti relativi dell’ imbarcazione senza necessità di azionare in retroazione attuatoli come generalmente avviene negli apparati noti. L’apparato di approdo 1 dell’invenzione risulta particolarmente contenuto nei pesi e negli ingombri, grazie al numero limitato di componenti e di attuatori, e può essere installato anche su imbarcazioni di piccole dimensioni potendo diventare una delle dotazioni di bordo che consente di eseguire in sicurezza ed agio le manovre di attracco e disormeggio.

Grazie alla sua struttura semplice e robusta e al ridotto impiego di componenti elettronici e sofisticati, l’apparato di approdo risulta infine poco costoso e nel contempo affidabile e robusto.

Con riferimento alla figura 18 à ̈ illustrata una variante dell’apparato di approdo 1 del l’invenzione che differisce dalla forma di realizzazione sopra descritta per la prima porzione 16 del braccio 2 la quale comprende un elemento rigido di lunghezza definita (ossia non allungabile né accordabile). In questa variante, il braccio 2 non può quindi essere allungato ed accorciato, ma rimane di lunghezza sostanzialmente fìssa. Il funzionamento di questa variante dell’apparato di approdo 1 à ̈ sostanzialmente il medesimo di quello della forma di realizzazione principale sopra descritta. In questa variante, i secondi mezzi attuatori 12 servono unicamente a mantenere la seconda porzione 7 libera di ruotare attorno all’asse longitudinale XI permettendo il ritorno elastico nella definita posizione angolare.

Con riferimento alle figure 20 e 21 à ̈ illustrata un’ulteriore variante dell’apparato di approdo 1 dell’ invenzione che differisce dalla forma di realizzazione principale di cui alle figure 1-12, per i primi mezzi attuatori 51 che agiscono sul braccio 2 per ruotare quest’ultimo attorno al primo asse di rotazione Y1 in modo da consentire di regolare l’altezza dei mezzi di aggancio 5 rispetto al livello dell’acqua e/o in funzione della posizione/configurazione della banchina.

In questa variante, i primi mezzi attuatori 51 comprendono un cavo di azionamento 52 avente un primo estremo52a fissato ad un tamburo o puleggia motrice 53 azionata in rotazione da un verricello 58 elettrico e un secondo estremo 52b fissato tramite una prima molla 56 ai mezzi di supporto 10. Il verricello 58 impedisce il moto di rotazione retrogrado. Una coppia di pulegge di rinvio 54 montate folli sui mezzi di supporto 10 devia il cavo di azionamento 52 in modo che esso s’impegni con una puleggia di comando 55 girevolmente connessa ad una leva di comando 59 fissata lateralmente e parallela alla prima porzione 6 del braccio 2.

È prevista una seconda molla 57 che collega la leva di comando 59 ai mezzi di supporto 10.

Azionando il verricello 58 in modo che il cavo di azionamento 52 si accorci avvolgendosi attorno alla puleggia motrice 53, la leva di comando 59 ed il braccio 2 sono sollevati o ruotati in senso orario con riferimento alla figura 20. Azionando il verricello 58 in modo che il cavo di azionamento 52 si allunghi svolgendosi dalla puleggia motrice 53, la seconda molla 57 agisce sul cavo di azionamento in modo che la leva di comando 59 ed il braccio 2 vengano abbassati o ruotati in senso antiorario con riferimento alla figura 20.

La prima molla 56 e la seconda molla 57 consentono al braccio 2, che ruota attorno al primo asse di rotazione Y1, di oscillare elasticamente intorno ad una posizione di approdo in modo tale da assecondare i movimenti di beccheggio dell’ imbarcazione 100 in particolare l’innalzamento o l’abbassamento della poppa. La posizione di approdo - e quindi l’angolo d’inclinazione del braccio 2 e l’altezza dei mezzi di aggancio 5 sulla superficie d’acqua - dipende da posizione e conformazione della superfìcie di attracco 201. In questo modo, à ̈ possibile in una prima fase impostare un definito angolo di inclinazione del braccio 2 in funzione della posizione della superfìcie di attracco 201. Successivamente, ad aggancio avvenuto, l’apparato di approdo realizza un sistema di vincolo non rigido, ma elasticamente articolato che consente all’imbarcazione di seguire il moto ondoso.

Il funzionamento di questa variante dell’apparato di approdo 1 nelle procedure di approdo e di disormeggio à ̈ sostanzialmente identico a quello della forma di realizzazione principale sopra descritto.

Come illustrato nelle figure 22, 23 e 24 l’apparato di approdo 1 dell’invenzione, nelle sue diverse forme di realizzazione o varianti costruttive, costituisce un modulo funzionale che può essere installato in due o più unità su un’imbarcazione di qualsiasi dimensione per consentire l’approdo e l’ormeggio ad un oggetto fìsso quale una banchina o molo di un porto o marina, oppure ad un altro oggetto flottante quale un’altra imbarcazione, un pontone, ecc.

La figura 22 illustra una coppia di apparati 1 dell’invenzione montati sulla poppa 101 di una piccola imbarcazione 100 per l’attracco ad una superficie di attracco 201 di un molo 200. Questa soluzione permette di mantenere in posizione l’imbarcazione 100 senza necessità di ulteriori connessioni al molo 200 o ad un corpo morto.

La figura 23 illustra una pluralità di apparati di approdo 1 installati lungo la fiancata di un’imbarcazione 110 di grandi dimensioni per consentirne l’approdo e l’ormeggio ad un molo 200.

La figura 24 illustra una coppia di apparati 1 dell’invenzione montati su una fiancata di un’imbarcazione 120 per l’approdo e l’ormeggio alla fiancata 211 di un’altra imbarcazione 210 di grandi dimensioni, ad esempio per operazioni di salita e discesa dell’equipaggio/passeggeri, rifornimento. La fiancata 211 funge in questo caso da superficie di attracco.

È previsto inoltre l’impiego dell’apparato di approdo 1 dell’invenzione ad un mezzo subacqueo, ad esempio un sommergibile o sottomarino. In questo caso l’efficacia aspirante della ventosa à ̈ accresciuta dalla pressione dovuta al battente d’acqua.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato di approdo per una imbarcazione (100; 110; 120) flottante, comprendente mezzi di supporto (10) associabili a detta imbarcazione (100; 110; 120) ed un braccio di forma allungata (2) provvisto di una prima estremità (3) girevolmente connessa a, e supportata da, detti mezzi di supporto (10) ed una seconda estremità (4) girevolmente supportante mezzi di aggancio a depressione (5) disposti per interagire con, e connettersi rapidamente a, una superficie (201; 211) di un ulteriore oggetto (200; 210) flottante oppure fisso in una configurazione di aggancio (A), caratterizzato dal fatto che detto braccio (2) comprende, allineate lungo un asse longitudinale (XI), una prima porzione (6; 16) sostanzialmente rigida ed una seconda porzione (7) elastica e flessibile in ogni direzione atta a consentire, congiuntamente ai mezzi di sostegno (11) del braccio e al sistema di bilanciamento (13), un corretto posizionamento dei mezzi di aggancio in depressione (5) sulla superficie di approdo (201; 211), permettendo così un avvicinamento disallineato tra la suddetta imbarcazione (100; 110; 120) e il suddetto ulteriore oggetto (200; 210). Detta porzione elastica del braccio (7) atta ad assorbire passivamente e smorzare le forze generatasi, altresì provocando per sua natura reazioni che favoriscono l allineamento tra detta imbarcazione (100; 110; 120) e detto oggetto (200; 210) in configurazione di aggancio (A). Detti mezzi di sostegno (11) realizzati in modo che ammettano il moto di oscillazione del braccio (2) in configurazione di aggancio (A).
2. 2. Apparato secondo la rivendicazione 1, in cui detta seconda porzione (7) comprende un giunto elastico, in particolare un manicotto in materiale elastomerico.
3. 3. Apparato secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente primi mezzi attuatori (11) per ruotare detto braccio (2) attorno ad un primo asse di rotazione (Y1) trasversale, in particolare ortogonale, a detto asse longitudinale (X1)) e disporre detto braccio (2) inclinato a piacere, assumendo una posizione di lavoro scelta, secondo la quale i mezzi di aggancio in depressione (5) risulteranno spostati verso l’alto o verso il basso. Detti primi mezzi attuatori (11) essendo altresì disposti per consentire a detto braccio (2) di oscillare intorno a detta posizione di lavoro in configurazione di aggancio (A).
4. 4. Apparato secondo una delle rivendicazioni precedenti in cui detta prima porzione dinamicamente rigida (6) Ã ̈ retrattile lungo detto asse longitudinale (X1) tra una posizione di massima estensione (B2) ed una posizione di minima estensione (Bl) e cedevole in caso di urti violenti in ogni sua posizione di estensione.
5. 5. Apparato secondo la rivendicazione 4, in cui detta prima porzione (6) del braccio (2) comprende elementi telescopici.
6. 6. Apparato secondo la rivendicazione 5 in cui detta prima porzione (6) del braccio (2) comprende un cilindro telescopico a singolo effetto, alimentato da un fluido in pressione per allungarsi in posizione di massima estensione (B2), detto fluido mantenuto sotto controllo da una valvola di sicurezza per proteggere Γ apparato (1) dagli urti violenti.
7. 7. Apparato secondo la rivendicazione 4,5 oppure 6, comprendente secondi mezzi attuatoli (12) agenti su detto elemento telescopico per riportarlo in detta posizione di minima estensione (Bl).
8. 8. Apparato secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di aggancio comprendono almeno una ventosa di aspirazione (5) collegata a mezzi di aspirazione (21, 22) e selettivamente attivabile per aderire a detta superficie di attracco (201; 211) e vincolare tra loro l’imbarcazione (100; 110; 120) e detto ulteriore oggetto (200; 210) in detta configurazione di aggancio (A).
9. 9. Apparato secondo la rivendicazione 8, in cui detti mezzi aspirazione comprendono almeno una pompa da vuoto volumetrica (21) ed un serbatoio da vuoto (22) convenientemente dimensionato per generare un breve spunto di portata massica.
10. 10. Apparato secondo la rivendicazione 8 oppure 9 comprendente primi mezzi a valvola (23) associati a detta ventosa di aspirazione (5) e disposti per aprire o chiudere un collegamento di flusso con detti mezzi di aspirazione (21, 22), detti primi mezzi a valvola (23) essendo provvisti di un elemento di comando (47) azionabile quando detta ventosa di aspirazione (5) riscontra detta superficie di attracco (201; 211) così da aprire repentinamente un flusso veloce e mettere istantaneamente in depressione detta ventosa di aspirazione (5), per svolgere l’operazione di aggancio nel rispetto di una minima finestra temporale.