ITUD20060267A1

ITUD20060267A1 - Dispositivo di aggancio automatico e sblocco comandato dei bozzelli sotto carico

Info

Publication number: ITUD20060267A1
Application number: IT000267A
Authority: IT
Inventors: Angelo Misson
Original assignee: Navalimpianti Spa
Priority date: 2006-12-19
Filing date: 2006-12-19
Publication date: 2008-06-20
Also published as: WO2008074376A1; US20090314197A1; KR20090102811A; EP2094598A1

Description

D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G.D’Agostini

DESCRIZIONE del brevetto per invenzione

Avente per titolo:

DISPOSITIVO DI AGGANCIO AUTOMATICO E SBLOCCO COMANDATO DEI BOZZELLI SOTTO CARICO

Depositante:

NAVALIMPIANTI S.p.A.

Con sede in

Via Terza Armata 18

34074 MONFALCONE GO

Inventore: MISSON Angelo

Rappresentante:

D’Agostini Giovanni

D'Agostini Organizzazione srl

V.Giusti 17 - 33100 Udine

Depositato li N.

DESCRIZIONE

Oggetto

La presente invenzione riguarda un dispositivo di aggancio automatico a rilascio comandato per bozzelli di sollevamento secondo la parte precaratterizzante della rivendicazione principale.

L'invenzione si estende anche alle gru per imbarcazioni di salvataggio installate a bordo delle navi, con particolare riguardo, ma non solo, alle installazioni di tipo fisso, ovvero prive di bracci incernierati o scorrevoli o di tipo composto.

Stato della Tecnica.

II principio di funzionamento delle gru con bracci mobili, idonei cioè a compiere degii spostamenti rotatori o lineari o composti è noto. Nel caso delle

1 19-12-2006 D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G.D’Agostini

installazioni fisse, il sollevamento e l’ammaino del paranco avviene senza movimento alcuno della struttura che alloggia le pulegge di sospendita del paranco, per cui non è possibile sfruttare il movimento del braccio per trattenere il bozzello, sia durante lo spostamento del braccio che, successivamente, quando il carico raggiunge la sua posizione di riposo.

In particolare le gru per imbarcazioni di salvataggio sono caratterizzate dal fatto che l’imbarcazione deve restare sempre agganciata ai bozzelli della gru (uno o due a seconda che l'imbarcazione presenti uno o due ganci). Pertanto si presenta anche la necessità di poter allentare i cavi di sollevamento per evitare la formazione di pieghe permanenti e/o il danneggiamento degli stessi se tenuti permanentemente sotto tensione.

Poiché l'ammaino delle imbarcazioni avviene sollevando semplicemente la leva che apre il freno del verricello, è chiaro che lo stesso dispositivo di aggancio del bozzello dovrà avere anche la funzione di dispositivo di sicurezza contro ammaini accidentali dell’imbarcazione sistemata nella sua posizione di riposo a bordo della nave.

Inoltre le vigenti norme per la salvaguardia della vita in mare (SOLAS) prescrivono che le imbarcazioni di salvataggio possano essere messe a mare in qualsiasi condizione di assetto longitudinale (angolo di beccheggio) e trasversale (angolo di rollio) della nave, entro i limiti massimi previsti, anche combinati tra di loro.

È quindi necessario che il dispositivo di aggancio del bozzello garantisca una robusta e affidabile ritenuta del bozzello in qualsiasi condizione di assetto prevista dalle norme e consenta l'apertura del dispositivo e il rilascio del bozzello anche sotto carico. Le prescrizioni di sicurezza impongono che lo sblocco del bozzello debba avvenire senza alcun apporto di altre fonti di energia al di fuori della forza di gravità o

2 19-12-2006 D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G.D’Agostini

di sistemi autonomi a riserva di energia permanentemente immagazzinata, come i dispositivi idraulici pressurizzati a gas.

L'affidabilità del dispositivo e quindi della stessa gru dipendono anche dalla possibilità che l’aggancio del bozzello avvenga automaticamente, e cioè senza un apposito intervento dell'operatore, ogni volta che il bozzello, e quindi l’imbarcazione, raggiungono la loro posizione di riposo prevista durante la navigazione della nave. Inconvenienti e limitazioni dello stato della tecnica.

I sistemi di bloccaggio del bozzello installati sulle gru esistenti sono molteplici, ma in generale sfruttano il movimento dei bracci sui quali vengono alloggiati i bozzelli al termine della loro corsa di sollevamento.

Nel caso dei sistemi di messa a mare privi di bracci mobili (nel prosieguo denominati installazioni fisse) non è ovviamente possibile sfruttare questi principi.

Scopo della invenzione

Scopo di questa invenzione è quello di ovviare ai succitati inconvenienti pur fornendo un dispositivo di bloccaggio automatico massimamente affidabile.

Concetto dell’Invenzione

II problema viene risolto con le caratteristiche della rivendicazione principale. Le sottorivendicazioni presentando soluzioni preferenziali particolarmente vantaggiose.

II sistema quindi sfrutta il movimento stesso del bozzello, il quale, durante l'ultima parte del movimento di salita, entrando in un alloggiamento ricavato nella struttura di supporto con funzione di guida, va in battuta contro un dispositivo meccanico che funge da scontro e spingendo contro di esso determina la ricarica del dispositivo di sblocco e la contemporanea chiusura di un leverismo che prevede contro detta azione il serraggio del bozzello con mascelle che ne determinano

3 19-12-2006 D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G. D’Agostini

l'aggancio automatico, irreversibilmente stabilizzato fino all’intervento del dispositivo di sblocco comandato (manuale e/o a riserva di energia).

Con questa soluzione è il movimento stesso del bozzello nella sua sede di accoglimento a determinare il suo aggancio automatico e simultaneamente la ricarica automatica del dispositivo di sblocco a riserva di energia.

La ricarica automatica del dispositivo di sblocco del bozzello può essere vantaggiosamente attuata, oltre che per mezzo del movimento del bozzello stesso anche, in subordine, dal successivo sovra-tensionamento dei cavi quando il bozzello giunge a scontro meccanico nel suo alloggiamento nell'installazione fissa.

Vantaggiosamente poiché lo sgancio sotto carico deve poter avvenire anche con pesi di alcune decine di tonnellate e quindi è evidente che, in aggiunta alle necessarie demoltipliche attuate dal dispositivo meccanico di aggancio, si prevede anche un sistema di comando dello sgancio servoassistito da un adeguato dispositivo a riserva di energia.

Infine, come previsto dalle norme e attuato per estensione anche per i nuovi dispositivi essenziali degli impianti di sicurezza nave, come per l'appunto quello in oggetto, in aggiunta al dispositivo di sgancio servoassistito, ne è previsto anche uno di tipo manuale per eventuali casi di emergenza. Detto dispositivo potrà consistere in una pompa a mano con adeguato serbatoio collegata al dispositivo di sblocco a riserva di energia, oppure da un meccanismo con demoltiplica a vite o a leva azionati direttamente dall’operatore e collegati direttamente ai leverismi del meccanismo di aggancio.

Vantaggi

Con questa soluzione si realizza un sistema semplice, massimamente affidabile e sicuro, di costo contenuto e che soprattutto richiede una minima manutenzione.

4 19-12-2006 D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G.D’Agostini

Le caratteristiche di robustezza, affidabilità ed economicità dei sistemi di messa a mare delle imbarcazioni di salvataggio individuano quale miglior scelta tecnica i dispositivi con attuatore idraulico e riserva di energia con accumulatori pressurizzati a gas.

II dispositivo così ottenuto sintetizza tutte queste esigenze e, pur connotandosi come soluzione ottimale per il bloccaggio automatico dei bozzelli e per il successivo sblocco comandato sotto carico, particolarmente nel caso delle installazioni fisse per la messa a mare delle imbarcazioni di salvataggio, potrà utilmente essere impiegato anche per altri tipi di gru, eventualmente destinate anche ad altri scopi.

Tale sistema fornisce un automatismo di aggancio anche senza necessità dell’uso di bracci mobili, risultando comunque massimamente sicuro e funzionale. Descrizione del dispositivo

Il dispositivo secondo la presente invenzione sarà ora spiegato con l'ausilio delle annesse figure che mostrano a titolo non limitativo alcune forme preferenziali di realizzazione, ove:

Fig.1 rappresenta una vista schematica trasversale verticale rispettivamente, a sinistra, nella posizione finale del sollevamento con meccanismo di aggancio chiuso e dispositivo di sblocco comandato ricaricato, al centro, con il meccanismo di aggancio chiuso stabilmente e bozzello appoggiato sui ganci a seguito del rilascio dei cavi, a destra, al termine della fase di apertura del meccanismo di aggancio a seguito dello sblocco comandato. Secondo una prima forma di realizzazione il meccanismo di aggancio consta di un leverismo a braccio trasversale con battuta intermedia per la testa del bozzello, calettato ad uno di due ganci contrapposti mobili della mascella di serraggio. Una seconda leva con funzione di biella è calettata alla prima e al secondo gancio delia mascella. In posizione di chiusura si nota che la coppia di leve presenta

5 19-12-2006 D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G. D’Agostini

la cerniera centrale al di sopra dell'allineamento delle cerniere con in ganci, trattenute in loco da un elemento elastico, di modo che eventuali vibrazioni non consentano alla cerniera intermedi di abbassarsi al di sotto dell'allineamento anzidetto. Rilasciando i cavi, il bozzello si appoggia ai ganci della mascella di bloccaggio e in questa configurazione tende a forzare ulteriormente le due bielle nella loro posizione di chiusura la qual cosa è contrastata da un apposito scontro meccanico realizzato nella struttura di supporto. Questa prima forma di realizzazione costituisce quindi una esemplificazione sia del meccanismo di aggancio che di quello di blocco dell'agganciamento e di sblocco comandato.

Fig. 2 rappresenta una vista schematica trasversale verticale, di un secondo leverismo funzionalmente simile al precedente ma con disposizione alternativa del bozzello in cui la mascella di serraggio ed aggancio è formata sempre da due ganci, simmetrici nella forma e nell'imperniamento, orientati internamente e contrapposti. Detti ganci presentano dal lato opposto delie rispettive cerniere un dente rientrante che forma battuta con detto bozzello in modo che, allentando i cavi dopo la completa chiusura del sistema di aggancio, il conseguente abbassamento del bozzello entro la culla che lo alloggia forza i ganci a ruotare in contrapposizione verso l'interno, bloccando il bozzello come la chiusura di una mascella, con funzione quindi di ammorsamene dello stesso. In questa configurazione la funzione di raddrizzamento del bozzello durante il suo avvicinamento e la guida dello stesso nel successivo movimento di chiusura del meccanismo di aggancio è affidata anche in questo caso a un incavo opportunamente sagomato sui fianchi della struttura di supporto, che agiscono però vantaggiosamente sulle due sporgenze del perno della puleggia del bozzello.

Fig. 3 rappresenta una vista schematica trasversale verticale, di un terzo leverismo alternativo, ammorsante una apposita testa di guida e sospensione posta

6 19-12-2006 D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G. D’Agostini

superiormente al bozzello mediante due ganci simmetrici e contrapposti, incernierati in posizione intermedia alla struttura di supporto e, superiormente, a due bracci di leva che si imperniano collegandosi tra di loro e con l'attuatore del dispositivo di sblocco comandato, realizzando una battuta su cui agisce la testa del bozzello. Il principio funzionale è simile a quello delle figure precedenti ma, diversamente da queste, l'azione di chiusura del meccanismo di aggancio e di ricarica del dispositivo di sblocco si esplica per azione diretta della testa del bozzello sullo scontro ricavato in corrispondenza deirimperniamento centrale delle due leve in modo che, sollevandosi il bozzello contro detti bracci di leva, i ganci a mascella sono costretti a ruotare in contrapposizione verso l'interno agganciando automaticamente il bozzello stesso, come la chiusura proprio di una mascella che lo ammorsa come nelle soluzioni precedenti.

A sinistra è illustrato il meccanismo di aggancio in posizione chiusa con indicata superiormente la posizione di massima altezza raggiunta dal bozzello e, inferiormente, la posizione dello stesso dopo l'allentamento dei cavi quando la testa di guida e sospensione resta in appoggio sui ganci della mascella di bloccaggio. Quando al termine della sua risalita la testa del bozzello si arresta contro la parte superiore del recesso di guida realizzato sui fianchi della struttura di supporto, la cerniera di collegamento delle due bielle resta stabilmente posizionata al di sopra della linea congiungente i due imperniamenti con i ganci (linea di punto morto). Due opportuni dispositivi elastici provvedono inoltre a mantenere in posizione di chiusura le leve di blocco quando, allentando i cavi, il bozzello inizia ad abbassarsi. Raggiunta invece la posizione inferiore di appoggio stabile sui ganci questi sono forzati a chiudersi con la conseguenza di spingere verso l'alto la cerniera di collegamento tra le due bielle di blocco, che però sono impedite a sollevarsi da un apposito scontro ricavato nella struttura di supporto.

7 19-12-2006 D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G. D’Agostini

Al centro è illustrata una fase intermedia durante l'apertura del meccanismo di aggancio, dopo che il meccanismo di sblocco comandato ha forzato la cerniera di collegamento delle due leve a scendere al di sotto della linea di punto morto. Da questo momento la forza applicata sui ganci dalla testa del bozzello tenderà ad accelerare il moto di apertura del meccanismo, con un movimento a scatto vantaggiosamente contrastato dall'azione di ammortizzatore idraulico esplicata dallo stesso dispositivo di sblocco.

A destra, è illustrata la fase finale di apertura della mascella di serraggio ed aggancio con l'attuatore del dispositivo di sblocco e frenatura in posizione estesa e i ganci a scontro meccanico con i denti di arresto superiori in appoggio su una idonea piastra di blocco solidale con la struttura di supporto.

Fig. 3.1 rappresenta rispettivamente in vista di fronte, prospettica e struttura interna del dispositivo di Fig. 3 nella prima fase di contatto all’imbocco del bozzello nella guida della struttura di supporto.

Fig. 3.2 rappresenta rispettivamente in vista di fronte, prospettica e struttura interna del dispositivo di Fig. 3 nella fase intermedia di di aggancio automatico del bozzello.

Fig. 3.3 rappresenta rispettivamente in vista di fronte, prospettica e struttura interna del dispositivo di Fig. 3 nella fase finale dell'aggancio automatico del bozzello.

Fig. 3.4 rappresenta rispettivamente in vista di fronte, prospettica e struttura interna del dispositivo di Fig. 3 nella fase di discesa del bozzello durante l’allentamento dei cavi.

Fig. 3.5 rappresenta rispettivamente in vista di fronte, prospettica e struttura interna del dispositivo di Fig. 3 nella fase di appoggio del bozzello sui ganci con i cavi allentati.

8 19-12-2006 D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G.D’Agostini

Fig. 3.6 rappresenta rispettivamente in vista di fronte, prospettica e struttura interna del dispositivo di Fig. 3 nella fase finale di sblocco e inizio della frenatura idraulica.

Fig. 3.7 rappresenta rispettivamente in vista di fronte, prospettica e struttura interna del dispositivo di Fig. 3 nella fase di apertura completa del meccanismo di aggancio.

Fig. 4 rappresenta uno schema del dispositivo di sblocco comandato in una delle possibili soluzioni a riserva di energia idraulica.

Fig. 5 dalla A alla D rappresenta una soluzione di un ulteriore dispositivo di blocco automatico del bozzello in cui il meccanismo di blocco dei ganci è attuato da un meccanismo a camme rotanti azionate da un leverismo alternativo In cui la mascella di serraggio ed aggancio è formata sempre da due ganci mobili orientati internamente, simmetricamente imperniati contrapposti di forma uguale che comprendono anche due bracci di leva interni che si imperniano centralmente in associazione con un pistone di reazione e con rispettive camme che ruotando determinano come per la soluzione di Fig.3 il serraggio della mascella. In particolare la successione delle Figg. 5A, 5B, 5C, 5D rappresenta la successione della movimentazione del dispositivo rispettivamente:

Fig. 5A.- Dispositivo di aggancio chiuso con bozzello alla massima altezza di sollevamento con in tratteggio la posizione della testa corrispondente alla massima apertura dei ganci;

Fig. 5B.- Dispositivo di aggancio chiuso con cavi allentati e bozzello appoggiato sui ganci con camme chiuse;

Fig: 5C.- Dispositivo di aggancio con meccanismo di sblocco aperto e gancio libero di scendere;

9 19-12-2006 D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G. D’Agostini

Fig. 5D.- Dispositivo di aggancio con meccanismi di aggancio e di sblocco completamente aperto.

Fig. 6 rappresenta una ulteriore soluzione di serraggio della mascella al rientro del bozzello, formando l'aggancio automatico, mediante prolunghe dal lato opposto dei detti ganci di serraggio ed aggancio dal lato opposto al loro imperniamento fisso, formando una zona sostanzialmente ristretta ove una testata ad esempio a fungo del detto bozzello costituisce un corpo di allargamento che penetrando entro la mascella ed oltre detti perni di rotazione dei ganci, costringa gli stessi a ruotare a chiusura per azione a cuneo sulla coda degli stessi.

Descrizione dettagliata del dispositivo

Nelle sue multiformi soluzioni costruttive il dispositivo di aggancio automatico e di sblocco comandato dei bozzelli è costituito dalle seguenti parti :

meccanismo di aggancio automatico (1) mediante ganci (a) a becchi contrapposti,

- meccanismo di blocco dei ganci (a) in posizione chiusa

meccanismo di sblocco comandato dei ganci (a)

meccanismo di sblocco manuale

struttura di supporto del dispositivo e di guida del bozzello (f).

Meccanismo di aggancio automatico.

II meccanismo di aggancio automatico è costituito da uno o due ganci (a) collegati da un robusto perno (h) alla struttura di supporto (f) e conformati in maniera tale da aprirsi automaticamente sotto la spinta del bozzello (b) predisposto con apposite appendici di ritegno, ricavate sulla struttura del bozzello mediante sporgenze laterali dello stesso (Fig. 2 c), o mediante cavità rientranti sui fianchi o apposite teste a fungo sistemate superiormente allo stesso (Fig. 1 e 3 c).

L'incavo dei ganci (a) presenterà un fianco inclinato inferiore (e) che ha la

10 19-12-2006 D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G.D’Agostini

funzione di supporto e di centraggio delle appendici di ritegno (c) del bozzello, quando lo stesso viene abbassato e lasciato in appoggio sui ganci anzidetti. Le superfici di contatto tra i ganci (e) e le appendici di ritegno (c) del bozzello avranno una forma adeguata a consentire l’apertura dei ganci sotto il peso del bozzello e del carico ad esso applicato.

Quando le appendici di ritegno del bozzello oltrepassano il becco formato dal raccordo tra la superficie inferiore (d) e quella di aggancio (e), il movimento di risalita dello stesso produrrà direttamente o indirettamente la simultanea chiusura dei ganci e del meccanismo di blocco degli stessi.

Nei casi in cui il bozzello venga agganciato di traverso (Fig. 1 e 3) le superfici di contatto (c) ed (e) saranno conformate in modo da permettere eventuali inclinazioni dello stesso, evitando quindi che il bozzello agganciato venga sollecitato lateralmente dai carichi inclinati.

La forma dei ganci e l'inclinazione delle superfici di contatto anzidette saranno inoltre conformate in modo che le forze di contrasto necessarie a mantenere i ganci in una stabile posizione chiusa risultino adeguatamente ridotte rispetto alla risultante delle forze di contatto, onde limitare ragionevolmente la spinta richiesta al meccanismo di blocco e consentire lo sblocco comandato anche sotto carico (meccanismo di riduzione primario delle forze).

La faccia superiore dell'incavo dei ganci potrà essere eventualmente sagomata in modo da forzare i ganci ad assumere un assetto centrato rispetto alle appendici del bozzello, quando lo stesso raggiunge la sua massima elevazione.

Le superfici inferiori (d) dei ganci saranno eventualmente sagomate in modo che, incontrando il bozzello quando lo stesso si presenta all'imbocco del meccanismo di aggancio, provvederanno alla all'apertura e al centraggio dei ganci (a) che eventualmente risultassero non completamente aperti o disassati rispetto alla

11 19-12-2006 D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G.D’Agostini

posizione di imbocco.

La funzione di guida del bozzello è affidata a una guida strutturale (m) integrata nella struttura di supporto.

Nella esemplificazione della Fig. 2 le appendici di ritegno (c) sono disposte in direzione radiale rispetto alla puleggia del bozzello, mentre la funzione di guida dello stesso è attuata direttamente da una sporgenza dei fianchi della struttura di supporto che agisce su due prolungamenti del perno del bozzello, o comunque su analoghe sporgenze laterali, mediante una guida concava conformata a coda di rondine. In questa configurazione, la chiusura sincrona dei ganci è attuata dal bozzello che, spingendo contro il nasello superiore di ciascun gancio ne rende simmetrica la rotazione, mentre simultaneamente il perno solleva la leva (k) e ricarica il dispositivo idraulico di sblocco comandato.

Nella esemplificazione della Fig. 3 i ganci sono incernierati inferiormente. Si riconoscono però le stesse parti costituenti: la superficie di guida (d) e quella di aggancio (e), mentre le appendici di ritegno (c) sono ricavate direttamente su una testa a fungo posta superiormente al bozzello (b).

Nella esemplificazione della Fig. 5 si ha una soluzione similare ma operante con camme contrapposte azionate da bracci orientati verso l'interno e calettati alia zona di battua.

Nella soluzione della Fig. 6 è prevista la movimentazione mediante testa a fungo del bozzello che costringe i ganci contrapposti a serrarsi quando detta testa ha superato il piano di imperniamento dei detti ganci.

Meccanismo di blocco dei ganci.

Questo meccanismo ha la funzione dì mantenere i ganci in posizione chiusa esercitando su di essi una reazione crescente con il carico, ovvero con le forze che tendono ad aprire i ganci.

12 19-12-2006 D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G.D’Agostini

I dispositivi meccanici atti ad esplicare questa funzione possono essere molteplici, come leverismi di vario tipo, camme assiali o radiali, spine, pioli o denti di arresto, fra i quali nelle figure si rappresentano alcune soluzioni preferenziali.

II sistema a leve offre la migliore garanzia di robustezza, durata, affidabilità e rendimento meccanico, inteso come rapporto tra la forza applicata per sbloccare il meccanismo e il carico applicato al bozzello. Infatti il sistema a leve consente di minimizzare gli attriti (esclusivamente di tipo volvente) e di attuare nel contempo una ulteriore riduzione delle forze necessarie per lo sblocco sotto carico (meccanismo di riduzione secondario delle forze).

Nella esemplificazione della Fig. 1, il meccanismo di blocco è attuato mediante una leva (k) incernierata a un estremo direttamente a uno dei ganci (o) e all'altro a una corta biella (i) a sua volta incernierata sull'altro gancio (o).

Le cerniere (o) sui ganci sono poste in posizione intermedia tra la cerniera fissa (h) e il becco di aggancio, come descritto nel meccanismo di aggancio.

II movimento di chiusura del meccanismo a leva è attuato dalla spinta stessa del bozzello sulla leva più lunga (k), il che provoca la simultanea chiusura dei ganci.

Il movimento di risalita del bozzello viene quindi bloccato da un opportuno alloggiamento di scontro ricavato alla sommità della guida strutturale (m) quando la cerniera comune alle due leve (q) ha oltrepassato il punto morto costituito dall’allineamento delle tre cerniere (q,o,o).

Un opportuno organo elastico (piolo o sfera con molla compressa (j), molla in trazione o altre simili combinazioni) mantiene le due leve nella loro configurazione finale, impedendo che queste, sotto l’azione di spinte o vibrazioni, possano successivamente abbassarsi consentendo l’apertura a vuoto dei ganci, nella fase intermedia di discesa del bozzello (b) dalla posizione di fine sollevamento a quella di riposo.

13 19-12-2006 D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G. D’Agostini

Le leve (k, i) permangono quindi nella posizione di blocco dei ganci (a) finché l'applicazione di una adeguata forza diretta verso il basso ne provoca l'abbassamento al di sotto del punto morto e quindi la repentina apertura dei ganci (a).

È chiaro dalle figure (1+6) che, scaricando la tensione dei cavi di sollevamento, il bozzello si abbassa e le appendici di ritegno giungono a contatto delle superfici di aggancio. La risultante delle forze applicate indotte dal carico tenderà quindi ad aprire i ganci forzando le due leve a salire ulteriormente, ma queste ne saranno contrastate dal robusto scontro meccanico (u) realizzato sulla struttura di supporto.

Nella esemplificazione della fig. 3 entrambe le leve (k) e (i) sono soggette a compressione perché l’apertura dei ganci (a) è vincolata dall'avvicinamento delle due cerniere mobili superiori (o).

Questa configurazione consente una perfetta simmetria del meccanismo di blocco ma, nonostante l’apparente diversità, i principi funzionali sono gli stessi di quelli descritti nel caso precedente.

La simmetria del sistema suggerisce di applicare l’attuatore che deve abbassare le leve al di sotto del loro punto morto, esercitando quindi l’azione di sblocco del sistema, lungo l'asse di simmetria dello stesso, ovvero in corrispondenza della cerniera comune alle due leve.

In questa esemplificazione la simmetria dei ganci in posizione chiusa è ripristinata dalle stesse leve di blocco, il cui eventuale movimento laterale è impedito dai fianchi stessi della struttura di supporto.

Qualora il dispositivo di blocco sia realizzato con meccanismi a leva in posizione metastabile, l'apertura avverrà spostando dette leve da sopra a sotto il loro punto morto. Utilizzando invece i dispositivi a camme, l'apertura sarà effettuata ruotando le camme in modo che queste alternino ai pieni su cui vanno a scontrarsi le

14 19-12-2006 D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G.D’Agostini

appendici dei ganci (...) dei vuoti che invece ne consentono il passaggio. Questi spostamenti lineari o rotatori sono attuati dal dispositivo di sblocco comandato.

Dispositivo di sblocco comandato del bozzello.

In generale, il comando di sblocco sarà attuato applicando sul meccanismo di blocco una forza idonea a provocarne lo spostamento dalla posizione chiusa a quella aperta, vincendo le resistenze eventualmente indotte dal carico e dagli attriti che ne conseguono.

I dispositivi di sblocco comandato saranno di tipo manuale o con attuatore. I dispositivi di sblocco costituiti da opportuni attuatori alimentati da sistemi a riserva di energia e comandati perlopiù a distanza, rappresentano i dispositivi per servizio ordinario, ovvero quelli regolarmente utilizzati nelle normali condizioni di esercizio. I dispositivi di sblocco operati invece con meccanismi di tipo manuale saranno utilizzati in caso di emergenza, intesa come situazione di sgancio forzato in condizioni di guasto del dispositivo di sgancio ordinario.

II sistema a riserva di energia che alimenta i dispositivi di sblocco ordinario è comunemente di tipo idraulico. Questo sarà costituito da un cilindro idraulico (p) che, al comando di sblocco, verrà prontamente alimentato dal fluido in pressione erogato dal sistema a riserva di energia, costituito a sua volta un accumulatore (t) pressurizzato con gas inerte. In funzione delle specifiche esigenze dell'applicazione e dei carichi applicati al bozzello (b), il circuito idraulico potrà essere di tipo aperto, collegato cioè con una centrale idraulica che provvede a ricaricare l’accumulatore ogni volta che il cilindro attuatore viene azionato, oppure di tipo chiuso (fig. 4) in cui il fluido in pressione fluisce dall’accumulatore, generalmente del tipo a sacca (t), al cilindro (p) e viceversa. Quando possibile, sia per ragioni di sicurezza che di costo, verrà utilizzata di preferenza quest'ultima configurazione.

15 19-12-2006 D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G. D’Agostini

Nel caso dei dispositivi di ammaino con due bozzelli, i due dispositivi i sblocco ordinari dovranno operare simultaneamente su entrambi i dispositivi di aggancio mentre, per evidenti ragioni, i dispositivi di sblocco di tipo manuale non saranno di norma sincronizzati.

II dispositivo di sblocco comandato del bozzello esemplificato nelle figure citate è del tipo a circuito chiuso, particolarmente idoneo all'impiego nei dispositivi di ammaino delle imbarcazioni di salvataggio di tipo fisso. In questi dispositivi, la ricarica dell’accumulatore pressurizzato (t) è automatica, essendo ottenuta mediante il movimento di risalita del bozzello (b), sia per azione diretta del bozzello sullo stelo del cilindro (p), sia per azione indiretta mediante le leve (k) e (i) del meccanismo di blocco dei ganci (a).

Tra il cilindro idraulico e l'accumulatore è prevista una valvola di non ritorno (s) eventualmente di tipo pilotato, che consente il libero passaggio del fluido dal cilindro all’accumulatore ma blocca qualsiasi flusso contrario, finché il dispositivo di pilotaggio o una valvola di bypass comandata a distanza, come esemplificato nelle figure citate, non consente al fluido di riversarsi dall'accumulatore al cilindro.

Se il bozzello (b) è appoggiato ai ganci (a), la spinta del cilindro (p) causerà l’apertura del meccanismo che li tiene bloccati (leve, camme ecc.) e quindi il rilascio del bozzello. Se invece il bozzello è in posizione sollevata rispetto alla superficie di appoggio (e), la spinta del cilindro non potrà aprire completamente il meccanismo di blocco dei ganci poiché il meccanismo di sblocco si appoggerà sul bozzello. Nel caso limite in cui il bozzello fosse ancora nella sua posizione di massima altezza raggiunta alla fine del sollevamento, la spinta del cilindro non avrà alcun effetto apparente finché il bozzello non verrà ammainato. In questo caso il meccanismo di aggancio si aprirà mano a mano che il bozzello si abbassa con movimento inverso a quello compiuto in fase di chiusura.

16 19-12-2006 D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G.D’Agostini

Al dispositivo di sblocco comandato è demandata anche la funzione di frenatura idraulica, ovvero di controllo della velocità di apertura dei ganci. La necessità di questo dispositivo di frenatura risiede nel fatto che, al momento dello sgancio del bozzello, i cavi potrebbero essere allentati, anche se non completamente laschi: In questo caso, aperto il meccanismo di blocco, le appendici di ritegno del bozzello tenderebbero ad accelerare l'apertura dei ganci con movimento a scatto, per cui le forze dinamiche risultanti potrebbero diventare dannose per il dispositivo di aggancio automatico e per lo stesso sistema di sollevamento.

Nelle figure citate il dispositivo di frenatura idraulica è esemplificato con un blocchetto idraulico (r) inserito in un collegamento tra le due camere del cilindro attuatore. Il blocchetto (r) è costituito da valvola di flusso bypassata da una valvola di non ritorno.

Durante la chiusura del cilindro, la spinta del bozzello provoca lo spostamento del fluido idraulico dal cilindro all'accumulatore, che quindi si ricarica automaticamente. Ma nello stesso tempo la pressione del fluido nella camera superiore consente il passaggio, tramite la valvola di non ritorno, di una piccola portata dalla camera superiore a quella anulare, che quindi risulterà sempre piena. In effetti, il fluido potrebbe defluire nella camera anulare anche tramite la valvola di flusso, come in effetti avviene in minima parte avviene sempre, ma la laminazione di tutta la portata che fluisce produrrebbe una resistenza addizionale sul bozzello richiedendo, in ultima analisi, un sovradimensionamento del sistema di sollevamento.

Per l'apertura del dispositivo di aggancio è necessario che l'accumulatore pressurizzi la camera superiore del cilindro. La spinta sul pistone che ne consegue, oltre a vincere la resistenza opposta dal meccanismo di blocco dei ganci, crea una forte sovrapressione nella camera anulare. Questa sovrapressione costringe il fluido a spostarsi dalla camera anulare alla camera superiore, passando però attraverso la

17 19-12-2006 D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G.D’Agostini

valvola di flusso. Tarando opportunamente la valvola di flusso si otterrà la fuoriuscita dello stelo a velocità controllata per cui, anche con il bozzello appoggiato sui ganci, la frenatura idraulica ne limiterebbe significativamente l'accelerazione eliminando o riducendone gli inconvenienti.

Si noti che, anche in caso di perdita dell'accumulatore, con la conseguente necessità di ricorrere al dispositivo di sblocco manuale, questo dispositivo di frenatura idraulica può ancora esplicare vantaggiosamente la sua funzione.

Benché il dispositivo di frenatura idraulica sopra descritto sia idoneo a preservare l'integrità del sistema di aggancio automatico, è opportuno evitare che il bozzello possa venir sbloccato con i cavi completamente allascati, onde evitare la temporanea caduta del carico e quindi il manifestarsi di pericolose sovratensioni sul sistema di sollevamento. Risulta pertanto utile prevedere anche un eventuale interblocco sul comando di apertura del meccanismo di sblocco. Questo interblocco potrà essere realizzato con opportuni sistemi idraulici o meccanici connessi per esempio al circuito del cilindro ammortizzatore posto tra il capocorda fisso del cavo di sollevamento e la struttura di supporto, ovvero mediante opportuni tastatori agenti direttamente sul cavo di sollevamento. Tali dispositivi di interblocco sono indicati schematicamente nella Fig. 4.

Un efficace dispositivo di interblocco in caso di allentamento del cavo di sollevamento non potrebbe comunque essere alternativo al dispositivo di frenatura idraulico, perché quest'ultimo esplica una azione di sicurezza diretta sul dispositivo di sblocco, sostanzialmente indipendente dal fatto che l’apertura sia attuata idraulicamente o manualmente. Inoltre, nel caso dei dispositivi di ammaino con due bozzelli, il maggiore o minore allentamento di uno dei due cavi di sollevamento potrebbe originare l’evento in cui uno dei due bozzelli viene sganciato mentre l'altro rimane bloccato. Tenuto conto di questa eventualità, è chiaro che un dispositivo di

18 19-12-2006 D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G.D’Agostini

comando con del meccanismo di sgancio e l'eventuale interblocco devono e esercitare una azione sincronizzata su entrambi i dispositivi di aggancio.

Struttura di supporto

La struttura di supporto ha il compito di alloggiare il meccanismo di aggancio e di blocco dei ganci, fungendo anche da supporto per il cilindro idraulico del dispositivo di sblocco comandato del bozzello, collegando il tutto saldamente alle strutture della gru o dell’installazione fissa di sollevamento.

Nella struttura di supporto è integrata anche la guida che ha la funzione di correggere eventuali disallineamenti del bozzello, riposizionandolo nella sua corretta posizione di imbocco e di guidarlo verticalmente fino alla posizione di massima elevazione. Tale guida potrà operare direttamente sulla testa a fungo posta superiormente al bozzello (Fig. 1 e 3), sulle appendici di ritegno e sul perno del bozzello (Fig. 2) o, più in generale, su una combinazione di superfici e sporgenze idoneamente predisposte sul bozzello.

Quando il dispositivo di aggancio è chiuso, la struttura di supporto dovrà fornire anche un idoneo alloggiamento, totale o parziale, del bozzello. In virtù di ciò, particolarmente per le installazioni destinate ai mezzi di salvataggio, la struttura di supporto dovrà essere anche conformata in modo tale da consentire il libero orientamento trasversale del bozzello secondo le direzioni inclinate assunte dal carico, in funzione dell’assetto variabile della nave, nei limiti stabiliti dalle normative vigenti.

Nella struttura di supporto saranno previste anche tutte le battute che fungono da scontro meccanico dei vari organi in movimento, come necessario per il corretto funzionamento del meccanismo di aggancio e del meccanismo di sblocco. In aggiunta a ciò, la struttura di supporto fornirà anche un idoneo alloggiamento per gii accessori ausiliari, come gli organi elastici di ritegno, i sensori ecc.

19 19-12-2006 D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G. D’Agostini

La particolare conformazione assunta dalla struttura di supporto dipenderà essenzialmente dal tipo e dalla geometria dei meccanismi utilizzati e dalle caratteristiche dell'installazione su cui è montato il dispositivo di aggancio automatico.

La guida strutturale è prolungata verticalmente fino a un incavo superiore di centraggio mentre, inferiormente, si divarica con due profili inclinati a coda di rondine, che costringono i bozzelli eventualmente avvitati o disassati lateralmente ad assumere la corretta posizione di imbocco in fase di risalita. Questa avvertenza è necessaria perché i cavi possono avere delle torsioni interne, che portano il bozzello a presentarsi in posizione ruotata rispetto al proprio asse verticale anche in prossimità delle pulegge di sospensione; senza contare le oscillazioni più o meno ampie causate dal carico soggetto alle manovre od esposto al vento oppure dallo stesso rollio della nave. Inoltre, in fase di apertura, il bozzello potrà assumere un assetto inclinato rispetto al dispositivo di aggancio, sia mentre è ancora agganciato sia subito dopo lo sblocco del meccanismo di aggancio. Pertanto i profili inferiori delle guide strutturali dovranno esplicare anche una funzione di accompagnamento del bozzello nel suo spostamento laterale, evitando pericolosi sobbalzi durante la fase di allontanamento dello stesso dal dispositivo di aggancio.

20 19-12-2006

Claims

D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G.D’Agostini RIVENDICAZIONI 1.- Dispositivo di aggancio automatico con meccanismo di blocco del bozzello caratterizzato dal fatto che esso comprende: primi mezzi di aggancio automatico (a,h,o), nel senso che sono azionati dal solo movimento di salita del bozzello (b) opportunamente guidato (m), detti mezzi comprendendo almeno mezzi di ammorsamento a gancio (a) che agiscono su risalti (c) e/o testa del detto bozzello (b) per l'aggancio del detto bozzello (b) e, secondi mezzi di bloccaggio (i, k) costituenti un dispositivo di blocco automatico in posizione stabilmente chiusa dei primi mezzi di aggancio, azionati dallo stesso movimento di salita di detto bozzello (b) e costituito da un meccanismo (i,k,q) idonei ad assumere e mantenere permanentemente la posizione di chiusura in ammorsamento dei detti mezzi di ammorsamento a ganci (a); - terzi mezzi di sbloccaggio (p) atti a sbloccare detti secondi mezzi di bloccaggio a seguito di comando servoassistito o manuale. 2.- Dispositivo di aggancio automatico con meccanismo di blocco del bozzello secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di sbloccaggio comprendono un sistema a cilindro idraulico (p) agente sul meccanismo di blocco dei detti mezzi di aggancio (a) e collegato a un sistema idraulico a riserva di energia erogata mediante un accumulatore idraulico permanentemente pressurizzato con gas (t). 3.- Dispositivo di aggancio automatico con meccanismo di blocco del bozzello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i 21 19-12-2006 D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G.D’Agostini detti primi mezzi di aggancio automatico e bloccaggio sono realizzati mediante una coppia di ganci contrapposti a mascella (a, e) in associazione con leve di azionamento (i,k) incernierate tra loro (q) e al detti ganci (o), configurate in modo tale da impedire l'apertura dei detti ganci (a) sotto l'azione del carico, in virtù della loro posizione di equilibrio stabile in vicinanza del punto di allineamento delle tre cerniere (q,o,o). 4.- Dispositivo di aggancio automatico con meccanismo di blocco del bozzello secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il detto dispositivo idraulico a riserva di energia è di tipo chiuso, costituito da un accumulatore idraulico (t) in cui il fluido in pressione fluisce dall'accumulatore al cilindro (p) in fase di sblocco dei detti mezzi di ammorsamento a ganci (a) e in direzione opposta in fase di rientro del bozzello, nella fase di caricamento la direzione del fluido essendo unidirezionale, ed essendone impedito il ritorno al cilindro (p) da una valvola di non ritorno (s). 5.- Dispositivo di aggancio automatico con meccanismo di blocco dei ganci (a) di ammorsamento del bozzello (b) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che sono previsti mezzi frenatura idraulica (p,r) per il controllo della velocità di apertura dei ganci di ammorsamento (a). 6.- Dispositivo di aggancio automatico con meccanismo di blocco del bozzello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende un dispositivo di interblocco idraulico, disattivato dalla sovrapressione nel circuito del cilindro tensionatore del capocorda fisso, o meccanico con adeguato tastatore del cavo, idoneo ad impedire il detto comando di sblocco del meccanismo di blocco dei ganci (a) di ammorsamanto del bozzello (b) qualora i cavi sono allentati. 22 19-12-2006 D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G.D’Agostini 7.- Dispositivo di aggancio automatico con meccanismo di blocco del bozzello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di ammorsamento a ganci o ganci (a) sono realizzati con gancio inferiore (d,e) in contrapposizione, imperniamento fisso (h) in posizione superiore, e impemiamenti mobili (o) in posizione intermedia. 8.- Dispositivo di aggancio automatico con meccanismo di blocco del bozzello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti 1-5, caratterizzato dal fatto che detti ganci (a) sono realizzati con mezzi di ammorsamento a ganci (a) con gancio inferiore (d, e) in contrapposizione, imperniamento fisso (h) in posizione intermedia e detti impemiamenti mobili (o) in posizione superiore. 9.- Dispositivo di aggancio automatico con meccanismo di blocco del bozzello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i mezzi di azionamento di detti mezzi di ammorsamento a ganci (a) comprendono una coppia di leve superiori (i,k). 10.- Dispositivo di aggancio automatico con meccanismo di blocco del bozzello secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che la detta coppia di leve superiori (i,k) fornisce un meccanismo asimmetrico ed in cui una leva (k) è articolata (o) alla seconda (i) in modo che quando sollevata dalla battuta di detto bozzello (b) aziona anche detta seconda leva (i) determinando il serraggio di detti mezzi di ammorsamento a ganci (a). 11.- Dispositivo di aggancio automatico con meccanismo di blocco del bozzello secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che la detta coppia di 23 19-12-2006 D’AGOSTINI ORGANIZZAZIONE UDINE Dr.G.D’Agostini leve superiori (i,k) fornisce un meccanismo simmetrico ed in cui l'imperniamento fra le dette leve (q) trovasi in posizione intermedia e sull'asse di sollevamento del detto bozzello (b). 5 12.- Dispositivo di aggancio automatico con meccanismo di blocco del bozzello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i mezzi di azionamento di detti ganci (a) comprendono un sistema a camme o a cuneo agente sulle estremità dei bracci superiori contrapposti di detti ganci (a), l'imperniamento fisso di detti ganci (a) essendo intermedio (h). 10 13.- Gru a comprendente almeno un dispositivo di aggancio automatico e sblocco secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti. 14.- Gru a bozzello per imbarcazioni di salvataggio comportante almeno un dispositivo 15 di aggancio automatico e sblocco bozzello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti. 15.- Nave dotata di almeno una gru secondo la rivendicazione precedente. p. Il richiedente 20 Il mandatario D’AGOSTINI dr. Giovanni 24 19-12-2006