ITRM20090051A1 - Tecnica pneumatica per la movimentazione di boccaporti a filo coperta. - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione avente per titolo:

“TECNICA PNEUMATICA PER LA MOVIMENTAZIONE DI BOCCAPORTI A FILO COPERTA”

CAMPO DELL’INVENZIONE

La presente invenzione è indirizzata all’utilizzo ed all’applicazione della tecnologia della movimentazione tramite pistoni pneumatici a comando remoto, dei boccaporti a filo della coperta delle barche da diporto. La movimentazione pneumatica dei boccaporti consente l’apertura e la chiusura a distanza di questi quando installati sulle barche in genere e specificatamente sulle imbarcazioni da diporto di lunghezza compresa tra i 12 ed i 50 metri. Detti boccaporti sono aperture orizzontali, di forma squadrata o circolare, atti a fornire illuminazione ed aerazione agli interni delle imbarcazioni sulle quale vengono installati. Consentono inoltre la discesa sottocoperta dell’equipaggio, essendo dotati di movimento rotatorio verticale della porzione apribile, facente perno su cerniere nascoste ancorate da un lato su detta porzione apribile e dall’altro sul telaio di ancoraggio incassato nella coperta dell’imbarcazione. Detti boccaporti sono caratterizzati dalla peculiarità tecnica di essere perfettamente a filo della coperta dell’imbarcazione, quando chiusi ermeticamente, sia grazie all’utilizzo di comuni cerniere reperibili sul mercato.

STATO DELL’ARTE

Sulle imbarcazioni da diporto, indipendentemente che queste siano a vela o a motore, le aperture orizzontali poste sulla coperta oppure posizionate direttamente sulla tuga, comunemente denominate boccaporti, vengono abitualmente movimentate manualmente. Per quanto riguarda i boccaporti classici, ovvero quelli con apertura orizzontale di tipo rotatorio, la loro apertura è spesso coadiuvata da una o più molle a gas che ne facilitano l’azionamento. La forza di detta molla a gas, deve però essere necessariamente vinta dall’utilizzatore all’atto della chiusura del boccaporto stesso. Inoltre, è indispensabile bloccare meccanicamente detto boccaporto nella posizione di chiusura, per ottenere la tenuta stagna all’acqua e per contrastare l’effetto di dette molle a gas che altrimenti tenderebbero a riaprire automaticamente il boccaporto. Un bloccaggio fisico, tramite una o più maniglie di chiusura, si rende pertanto necessario per garantire la sicurezza dell’imbarcazione sia nei confronti degli agenti atmosferici presenti durante la navigazione in mare che nei confronti degli intrusi durante la permanenza in porto.

Per arieggiare ed illuminare al meglio gli interni delle imbarcazioni da diporto, alcuni boccaporti vengono ubicati sulla coperta e sulla tuga delle imbarcazioni da diporto, in posizioni particolari e/o di difficile accesso. Ad esempio, alcuni boccaporti di aerazione si trovano posizionati talmente in alto, da non poter essere che raggiunti ed azionati dall’esterno. Altri, invece, risultano essere installati su superfici leggermente oblique o comunque non perfettamente piane, superfici talvolta bagnate dagli spruzzi o raggiunte dai colpi di mare e quindi, di difficile o pericoloso raggiungimento.

L’avvento delle nuove tecnologie, il desiderio di una migliore facilità d’uso, unitamente ai suddetti problemi tecnici, hanno indotto i cantieri nautici ad installare sistemi di movimentazione automatica di dette aperture. Detti sistemi di movimentazione automatica, sono atti a rendere possibile e comoda la gestione di sportelli passa uomo, boccaporti, gavoni, tambucci ed osterrigi a distanza, ovvero, tramite l’azione di un servocomando azionato da un comune meccanismo ad attivazione remota, solitamente posto sulla plancia dell’imbarcazione.

L’automatizzazione sia dell’apertura che della chiusura di detti boccaporti, è quindi da tempo ben nota al tecnico del ramo ed è già ampiamente collaudata e realizzata su numerose imbarcazioni da diporto di medie e grandi dimensioni, sia a motore e che a vela. Detta automatizzazione avviene solitamente per via idraulica, utilizzando liquidi oleosi sotto pressione, o per via elettrica utilizzando singoli elettroattuatori direttamente alimentati dall’impianto elettrico di bordo. I limiti dell’utilizzo della tecnologia idraulica, sono però insiti nella vulnerabilità, nel costo e nella complessità realizzativa del circuito idraulico stesso. Questo è infatti costituito da una serie di robuste e apposite tubazioni, contenenti il fluido incomprimibile sotto pressione che devono necessariamente attraversare e raggiungere tutti i distretti della barca, servoassistendo tutte le aperture che si intendono automatizzare. Detto impianto idraulico, risulta essere costoso a causa della natura stessa dei suoi componenti pressurizzati ed anche intrinsecamente pericoloso per la composizione e la pressione del fluido che lo alimenta. In caso di fuoriuscite, eventualità tutt’altro che remota viste le numerose connessioni presenti, detto liquido oleoso macchia e danneggia irreparabilmente i preziosi arredi ed i tessuti degli interni coi quali viene inevitabilmente a contatto.

Inoltre, l’incomprimibilità di detto fluido oleoso, si dimostra una caratteristica pericolosa per le persone imbarcate. Infatti, in caso di frapposizione accidentale delle membra di un componente dell’equipaggio, tra il piano della coperta ed il margine del boccaporto stesso durante l’operazione di chiusura automatica, possono verificarsi amputazioni e lesioni gravi. Una controindicazione enfatizzata dalla foggia squadrata e netta dei margini dei boccaporti a filo di coperta di ultima generazione. Infatti, all’atto della chiusura, il margine periferico di questa tipologia di boccaporti, si incastra perfettamente nell’alloggiamento appositamente creato sulla coperta per ospitarli, dando vita ad una coperta sgombra, pulita e funzionale, perfettamente allineata con le attuali richieste del mercato. Purtroppo però, proprio il perfetto allineamento tra boccaporto e piano di coperta, crea un pericoloso quanto indesiderato “effetto ghigliottina” che risulta estremamente pericoloso per le persone imbarcate nel caso in cui detto boccaporto sia dotato di azionamento idraulico remoto. Le suddette controindicazioni, unitamente al rischio di causare danni fisici, sono tali da sconsigliare attualmente l’utilizzo generalizzato di questa tecnologia nei boccaporti a filo installati sulle unità da diporto. Per quanto riguarda invece i limiti dell’utilizzo degli attuatori elettrici, si incappa nella problematica di dover necessariamente posizionare uno specifico attuatore elettrico per attivare ogni singolo boccaporto. Questo significa dover necessariamente dotare l’imbarcazione di almeno un numero di attuatori pari al numero di boccaporti presenti. Qualora si presentassero boccaporti di dimensioni cospicue, sarebbero necessari addirittura più attuatori per ogni singolo boccaporto, rendendo il meccanismo di apertura estremamente complesso, pesante e costoso. In ogni caso, le forze in gioco nei cinematismi atti ad azionare i boccaporti a filo, richiedono attuatori di dimensioni considerevoli, creando non poche problematiche di alloggiamento e messa in opera di detti motori elettrici, sin dalla fase di progettazione dell’imbarcazione. Le cospicue dimensioni che detti attuatori elettrici hanno, ne impediscono infatti l’alloggiamento in posizione nascosta, obbligando il costruttore ad installarli all’interno dell’imbarcazione diminuendo l’area di passaggio utile e riducendo la superficie libera effettiva del boccaporto stesso, penalizzando tra l’altro anche il risultato estetico finale.

La presenza di connessioni elettriche e di motori elettrici, in zone normalmente a contatto con l’acqua salata, costringono i costruttori nautici ad utilizzare circuiti ed attuatori certificati per lavorare in ambienti così particolari, facendone lievitare considerevolmente sia gli ingombri che i costi di installazione e manutenzione.

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

La novità introdotta con la presente domanda di brevetto, consiste in un innovativa applicazione della tecnologia della movimentazione pneumatica, associata però alla nautica da diporto e segnatamente applicata alla movimentazione della porzione apribile dei boccaporti a filo coperta. La tecnologia pneumatica è stata sino ad oggi utilizzata a bordo delle imbarcazioni da diporto, unicamente per ottenere l’apertura e la chiusura di ampie plance poppiere e pesanti gavoni, oltre che per ottenere la movimentazione delle porte scorrevoli che solitamente separano il salone dall’area poppiera dei motoryacht. L’impianto pneumatico normalmente installato per questo tipo di applicazioni, è strutturalmente ben dimensionato e già sufficientemente potente per realizzare anche la movimentazione di tutti, o almeno buona parte, i boccaporti a filo coperta installati sull’imbarcazione stessa. L’azionamento pneumatico remoto di detti boccaporti, rappresenta infatti un utilizzo meno gravoso rispetto a quanto normalmente previsto dall’impianto pneumatico stesso. Nelle imbarcazioni in cui non fosse già installato detto impianto pneumatico, bisognerà naturalmente prevederlo, ma l’attrezzatura e gli impianti da installare, per la loro stessa natura, non richiedono ingenti risorse né in termini di spazio, né in termini economici, né tanto meno in termini di peso.

I vantaggi di tale innovativa applicazione, sia rispetto alla tecnica di movimentazione manuale che rispetto alle sopra descritte tecniche di movimentazione idraulica e elettromeccanica, sono innumerevoli. Infatti, la comodità, la praticità e la progressività della servoassistenza pneumatica a comando remoto, si sposa egregiamente con la possibilità di poter inserire, già nella fase di progettazione dell’imbarcazione, boccaporti e tambucci di dimensioni ragguardevoli, senza doversi preoccupare della loro raggiungibilità e accessibilità durante il loro normale utilizzo. Questo particolare consente ai costruttori di imbarcazioni da diporto, di ideare e realizzare interni più pratici, luminosi e meglio areati. Inoltre, l’innovativa tecnica introdotta dalla presente invenzione, consente all’utilizzatore finale di regolare a piacimento l’angolazione di apertura del boccaporto stesso. Questo dettaglio garantisce infiniti differenti stadi di aerazione degli interni, conformi al mutare delle condizioni meteomarine, consentendo, senza dover essere necessariamente nell’immediata prossimità del boccaporto, di impostare velocemente l’angolo di apertura desiderato per favorire ed ottenere l’aerazione ideale dei locali, anche durante una navigazione impegnativa o in condizioni meteomarine avverse.

L’automazione pneumatica dei boccaporti a filo, consente anche innumerevoli vantaggi legati all’elettronica applicata alla movimentazione remota dei cilindri pneumatici. Si può infatti pensare di organizzare, grazie ad un programma informatico comunemente reperibile sul mercato, la movimentazione contemporanea di tutti i boccaporti installati a bordo con un unico e semplice comando. Impostarne la chiusura automatica in caso di pioggia o vento forte, oppure, limitare i gradi di apertura durante la navigazione per salvaguardare la sicurezza dell’imbarcazione nei confronti dei colpi di mare.

Grazie al controllo remoto, si può monitorare e controllare immediatamente la situazione di tutte le aperture da un’unica centralina remota comodamente installato in plancia, oppure, intervenire da un qualsiasi punto dell’imbarcazione grazie ad un telecomando portatile capace di interfacciarsi con detta centralina di comando. Per quel che concerne la sicurezza passiva, l’imbarcazione trae grande beneficio dalla presente invenzione, infatti, la sicurezza in mare è garantita ed implementata dall’installazione di comuni rilevatori di fumo o altri componenti volatili tossici che, in caso di allarme, rilevano il componente volatile tossico o il fumo ed aprono automaticamente tutte le vie di fuga consentendo all’intero equipaggio di evacuare rapidamente la barca dai boccaporti, senza problemi ed intossicazioni.

Un ulteriore vantaggio della innovativa invenzione, consiste nel fatto che una eventuale fuoriuscita di aria compressa dal circuito causata da una perdita, un incidente oppure da un semplice malfunzionamento dell’impianto pneumatico di bordo, non risulta essere in alcun modo nociva, non inquina e non provoca danni di nessun tipo, arrestandosi automaticamente una volta esaurito il contenuto del serbatoio dell’ aria compressa. Inoltre, per quel che concerne la sicurezza attiva delle persone imbarcate, l’aria utilizzata all’interno dell’impianto pneumatico, essendo ovviamente un gas comprimibile, attua una pressione progressiva e modulabile sui cilindri di movimentazione atti ad ottenere la movimentazione del boccaporto stesso, causandone l’apertura o la chiusura progressiva. Questa movimentazione graduale e progressiva risulta essere decisamente meno pericolosa nel caso in cui arti, dita od oggetti delle persone imbarcate siano inavvertitamente poste nella luce del boccaporto durante la fase di chiusura. Una problematica enfatizzata dalla struttura degli attuali boccaporti a filo di coperta. Questi sono infatti concepiti per far collimare perfettamente, sino a farlo totalmente scomparire, il bordo del boccaporto all’interno del recesso appositamente creato sulla coperta. Il tipo di struttura dei boccaporti cosiddetti a filo di coperta, crea un inevitabile “effetto ghigliottina” tra il margine periferico della porzione mobile del boccaporto in fase di chiusura ed il piano di coperta. La pressione modulabile e la conseguente azione progressiva esercitata dalla chiusura pneumatica di detti boccaporti, evita che questo pericoloso “effetto ghigliottina”, unitamente al comando automatizzato remoto di tutti i boccaporti, inneschi indesiderate situazioni di rischio per le persone di equipaggio e gli ospiti imbarcati. Al riguardo, è infatti prevista una valvola regolabile di scarico della pressione dell’aria che in caso di improvviso aumento della resistenza, di arresto o in caso di ostacolo della regolare movimentazione del boccaporto, raggiunta la predeterminata pressione soglia, interrompe automaticamente il movimento di chiusura, evitando di arrecare danni all’oggetto o alla persona incastrata tra la coperta e il boccaporto stesso.

Per quel che concerne i vantaggi della suddetta applicazione rispetto alla movimentazione realizzata tramite servocomandi elettrici, occorre precisare che tutti i servomeccanismi pneumatici installati in un’imbarcazione, possono essere realizzati tramite un unico impianto di compressione dell’aria invece di dover installare, di volta in volta, un attuatore elettrico specifico per movimentare ogni singolo boccaporto. I vantaggi sono pertanto tangibili, in termini di flessibilità, di rapidità di montaggio, di peso e soprattutto di costo. Nel caso siano presenti numerose utenze, eventualità naturale sopra la soglia dimensionale dei 14 metri, la gestione, il controllo e la messa in sicurezza dell’impianto secondo la nuova tecnica introdotta dalla presente invenzione, risulta essere estremamente semplice e veloce. Anche l’impatto acustico, molto importante nelle imbarcazioni da diporto di maggiori dimensioni, è nettamente migliorato e ridotto al minimo con la tecnica introdotta dalla presente invenzione. L’impianto pneumatico di bordo, necessita infatti di un unico serbatoio centralizzato di accumulo dell’aria compressa. Detto serbatoio è dotato di compressore dell’aria e sono entrambi posizionabili direttamente all’interno dell’area tecnica insonorizzata dell’imbarcazione, evitando così che il compressore di alimentazione disturbi le persone imbarcate durante la fase di ricarica del serbatoio. Un ulteriore vantaggio della presente nuova tecnica di movimentazione pneumatica dei boccaporti a filo di coperta, è la totale assenza di parti elettriche a contatto con l’acqua marina, ad ulteriore garanzia di sicurezza ed affidabilità nel tempo di questa tipologia di impianti.

DESCRIZIONE DEI DISEGNI FIGURA 1 è una rappresentazione schematica in pianta della coperta di un imbarcazione a vela di 35 metri secondo la presente invenzione, in cui si nota in neretto la struttura dell’impianto pneumatico 5 che raggiunge quattordici boccaporti nell’area di prua, quattro nell’area di poppa oltre a tre attorno alla tuga. Nella figura si nota che il compressore 6 è posizionato nell’area tecnica di prua mentre la centralina di controllo 7 dell’ intero impianto pneumatico 8 è posta sulla plancia.

FIGURA 2 è una vista laterale di un boccaporto a filo di coperta 1 azionato pneumaticamente secondo la presente invenzione, in posizione aperta. Si nota il telaio di ancoraggio 3 incassato nella coperta, la porzione apribile 2 in posizione aperta ed una coppia di cilindri pneumatici 9 atti a consentire la movimentazione remota di detto boccaporto.

FIGURE 3 e 4 sono due viste laterali di un boccaporto a filo di coperta 1 azionato pneumaticamente secondo la presente invenzione, in cui si notano due distinte fasi di chiusura pneumatica progressiva.

FIGURA 5 è una vista laterale di un boccaporto a filo di coperta 1 azionato pneumaticamente secondo la presente invenzione, in posizione di chiusura ermetica. Si nota che l’intera porzione apribile 2 è perfettamente a filo col piano di coperta dell’imbarcazione.

DESCRIZIONE DELLA REALIZZAZIONE PREFERITA DELL’INVENZIONE A titolo esplicativo e non limitativo verrà ora descritto un impianto pneumatico per la movimentazione di una pluralità di boccaporti a filo di coperta, per un imbarcazione a vela da diporto di 35 metri secondo la presente invenzione.

La porzione apribile 2 di ogni boccaporto 1 installato sulla coperta, è fissata al telaio di ancoraggio 3 infossato nella coperta, tramite almeno due cerniere, indipendentemente che queste siano normali o del tipo a scomparsa 10. Il telaio di ancoraggio del boccaporto 1, è perfettamente allineato ed affogato nel ponte dell’imbarcazione. I cilindri pneumatici 9 atti ad azionare detta porzione apribile 2 del boccaporto 1, vengono alimentati tramite la struttura dell’impianto pneumatico 5 costituita di tubi di mandata e tubi di ritorno dell’ aria. Detta struttura pneumatica 5 fa sì che detti tubi di mandata ed i tubi di ritorno dell’aria, siano collegati ad un impianto in pressione composto da una tubazione in tubi plastici del diametro di sei millimetri con innesti rapidi anch’essi di sei millimetri, lunga quanto l’intera imbarcazione, così da poter raggiungerne tutti i distretti in cui si ha necessità di alimentare i quarantadue cilindri pneumatici 9 atti a movimentare i 21 boccaporti presenti. Cinque elettrovalvole 11, distribuite omogeneamente ed atte a servire ognuna una ben definita area dell’imbarcazione, sono gestite da una centralina elettronica di controllo 7 e fanno sì che un serbatoio di 250 litri di aria compressa 12 possa alimentare tutti e quarantadue detti cilindri pneumatici 9, ovvero, due cilindri pneumatici 9 per ogni singolo boccaporto 1, in modo da consentirne la movimentazione remota singola o sincrona di detti boccaporti di cui è dotata l’imbarcazione rappresentata nella Figura 1. All’interno di detto serbatoio dell’aria compressa 12, viene mantenuta una pressione di circa otto bar grazie all’azione programmata di almeno un comune compressore silenziato (64 dB) avente una capacità di esercizio di 245 l/min. con 1,5 Kw di potenza ed una tensione di funzionamento di 220 Volt (50 Hz). Questi ultimi due elementi, il serbatoio dell’aria compressa 12 ed il compressore 6, possono essere posizionati in una qualsiasi zona tecnica silenziata o comunque separata dell’imbarcazione come ad esempio la sala macchine o un gavone di prua o di poppa. E’ possibile dotare la centralina di controllo 7 di un comando a distanza ricaricabile 15 e di uno schermo di controllo LCD 18 ad interfaccia intuitiva per rendere più semplice il controllo e la movimentazione dell’intero impianto pneumatico. E’ prevista una valvola di sovrappressione di sicurezza per ogni elettrovalvola 11 ed un sensore di chiusura 13 installato su ognuno dei ventuno boccaporti a filo di coperta. Alternativamente si possono installare sui boccaporti a filo anche sensori per la pioggia 16 ed accelerometri 17 atti a chiudere automaticamente detti boccaporti al superamento di una determinata intensità di vento.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1) Apparato per la movimentazione pneumatica dei boccaporti (1) a filo di coperta di un’imbarcazione o nave da diporto caratterizzato dal fatto di essere costituito da: un serbatoio di accumulo dell’aria compressa (12) alimentato da almeno un compressore (6) atto a mantenere all’interno di detto serbatoio (12) una pressione tale da alimentare un impianto pneumatico (8) connesso, tramite una serie di tubazioni (5), con almeno una coppia di cilindri pneumatici (9) atti a movimentare la porzione apribile (2) di almeno un boccaporto a filo di coperta grazie al comando impartito da una comune centralina di controllo (7) ed essendo detto impianto (8) per la movimentazione pneumatica dei boccaporti connesso tramite una serie di elettrovalvole (11) dotate di almeno una valvola di sovrapressione di sicurezza (13).
2. 2) Apparato per la movimentazione pneumatica dei boccaporti a filo di coperta secondo la rivendicazione 1 in cui la movimentazione automatizzata singola o sincrona di detti boccaporti (1) avviene tramite una centralina di comando remoto (7) posizionato in plancia.
3. 3) Apparato per la movimentazione pneumatica dei boccaporti a filo di coperta secondo le precedenti rivendicazioni in cui la movimentazione automatizzata singola o sincrona di detti boccaporti avviene tramite una centralina di comando remoto (7) interfacciata ad almeno uno schermo di controllo LCD (18).
4. 4) Apparato per la movimentazione pneumatica dei boccaporti a filo di coperta secondo le precedenti rivendicazioni in cui l’impulso di azionamento di detta centralina di comando remoto (7) può avvenire tramite un comune telecomando portatile ricaricabile (15).
5. 5) Apparato per la movimentazione pneumatica dei boccaporti a filo di coperta secondo le precedenti rivendicazioni in cui è presente un accelerometro (17) posizionato sul boccaporto stesso, atto ad attivare il meccanismo di chiusura pneumatica automatica in caso di vento.
6. 6) Apparato per la movimentazione pneumatica dei boccaporti a filo di coperta secondo le precedenti rivendicazioni in cui è presente un sensore di pioggia (16) posizionato sul boccaporto stesso, atto ad attivare il meccanismo di chiusura pneumatica automatica in caso di pioggia.
7. 7) Apparato la movimentazione pneumatica dei boccaporti a filo di coperta secondo tutte le precedenti rivendicazioni in cui detto boccaporto è dotato di cerniere di apertura del tipo tradizionale.
8. 8) Apparato la movimentazione pneumatica dei boccaporti a filo di coperta secondo tutte le precedenti rivendicazioni in cui detto boccaporto è dotato di cerniere di apertura del tipo a scomparsa (10).
9. 9) Apparato per la movimentazione pneumatica dei boccaporti a filo di coperta secondo le precedenti rivendicazioni in cui detto boccaporto ha una forma quadrata, rettangolare, ellittica o circolare.
10. 10) Apparato per la movimentazione pneumatica dei boccaporti a filo di coperta secondo le precedenti rivendicazioni in cui con la porzione apribile (2) di detto boccaporto è compresa tra i 0,4 ed i 4 metri quadrati, preferibilmente tra 0,8 e 2 metri quadrati.