ITTO970370A1 - Procedimento e dispositivo per la connessione di recipienti. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo "Procedimento dispositivo la connessione di recipienti"

DESCRIZIONE

CONDOTTO IN PRESSIONE ARTICOLATO

CAMPO DELL'INVENZIONE

Questa invenzione si riferisce a un nuovo metodo e a un dispositivo per la connessione di recipienti. Più in particolare l'invenzione riguarda un nuovo metodo e un dispositivo per la connessione di recipienti i oua i hanno pressioni interne uguali oppure diverse, oppure che sono circondati da pressioni uauali o diverse al fine di permettere un trasporto tra i recipienti colleaati

ANTEFATTO DELLA INVENZIONE

Un problema che si verifica di frequente sotto l'acqua, oppure nello spazio, riguarda la giunzione o la connessione di recipienti in pressione. che presentanopressioniinterne e uguali oppure diverse, oppure che sono soggetti pressioni esterne uauali oppure diverse. Per esempio, si verifica una difficoltà rilevante alle grandi profondità. quando si cerca di unire un recipiente di salvataggio ad un sottomarino in avaria. Spesso il sottomarino in avaria non si trova allo stesso livella o è allineato e quindi è difficile è impossibile collegare un veicolo di salvataggio al boccaporto di uscita al fine di permettere all'equipaggio del sottomarino di essere trasferito nella nave di salvataggio e trasportato in superficie,

Un altro problema che si presenta riguarda il collegamento di una capsula il trasferimento di personale o di lavoro ad una parte superiore di una piattaforma sommersa per la ricerca di petrolio sottomarino. Altri problemi si riscontrano quando si debbono unire due o più recipienti pressurizzati sottovuoto oppure in prossimità del vuoto assoluto nello spazio, oppure nella parte superiore dell'atmosfera, o in qualsiasi altra condizione in cui siano presenti pressioni differenziali oppure si riscontrino temperature estremamente rigide.

La situazione di salvataggio di un sottomarino fornisce un buon esempio dei problemi che si riscontrano e debbono venire affrontati e superati. Esistono molte situazioni casuali che si possono verificare e che possono provocare una avaria in un sottomarino, in nodo che questo non può ritornare in superficie. sottomarini sono provvisti di un boccaporto di salvataggio montato sulla parte superiore dello scafo sotto pressione, in modo da permettere agli occupanti di spostarsi in un dispositivo di salvataggio, del tipo di un piccolo sommergibile o di una campana di

salvataggio e potere ritornare in tal modo in superficie. Il dispositivo di salvataggio è provvisto inferiormente di un tratto che è cilindrico o spesso ha la forma di una semisfera parziale provvista sul suo bordo esterno di una guarnizione di accoppiamento ricavata in un polimero relativamente cedevole.

Il brevetto US n.3.9B7.7A2 riconosciuto il 26 ottobre 1976. descrive un tipico dispositivo e un metodo per affrontare i problemi legati ai salvataggi sottomarini. Questo brevetto US descrive una serranda ad aria provvista di un anello di tenuta per accoppiare un mezzo di salvataggio sottomarino al boccaporto di salvataggio di un sottomarino La serranda ad aria è formata da una campana. fissata intorno al boccaporto del mezzo e una parte di camicia a forma di un giunto a sfera, la quale è alloggiata con un gioco libero relativamente ridotto. La parte sporgente porta l'anello di tenuta. L'estremità interna della parte del giunto sferico presenta una gola per alloggiare l'anello, in modo da chiuderlo a tenuta contro la campana La circonferenza interna della estremità libera della campana presenta una gola analoga con un anello di tenuta. Lo spazio compreso tra la campana di sezione del giunto a sfera e i anelli di tenuta viene riempito con un fiuido lubrificante mantenuto ad una pressione leggermente diversa da quella idrostatica. La differenza costante tra le due pressioni viene regolata, per cui il peso teorico della camicia mobile viene neutralizzato in modo da conferire una spinta idrostatica all'interno della campana.

La maggior parte dei dispositivi di salvataggio sono limitatamente in grado di assumere nella colonna d'acqua una posizione diversa da quella verticale. La limitata modifica nella posizione del dispositivo di salvataggio rispetto alla verticale può essere modificata mediante lo scostamento di aria e acqua di zavorra, lo spostamento di un peso, o· la spinta temporanea di un propulsore. In ciascuna configurazione, esiste inevitabilmente un certo grado di mancato allineamento tra le superfici di accoppiamento del dispositivo di salvataggio e del sottomarino in avaria

Al di là di un certo grado di mancanza di allineamento. il dispositivo di salvataggio non è in grado di accoppiarsi e di realizzare una tenuta con il sottomarino in avaria La superficie di accoppiamento del boccaporto del sottomarino in avaria è quasi sempre "sfalsata" in più di un piano. Ciò significa che lo scafo del sottomarino in avaria non è coincidente nelle parti anteriore e posteriore, e nella sua circonferenza presenta una rotazione di qualche grado rispetto alla verticale. Certi dispositivi di salvataggio possono impiegare un cavo fissato al boccaporto del sottomarino in avaria, per calare con un verricello il dispositivo di salvataggio fino al sottomarino però occorre ancora che il dispositivo di salvataggio venga spostato rispetto al suo asse verticale al fine di allinearsi con il sottomarino in avaria. In alcuni casi le dimensioni fisiche del dispositivo di salvataggio rispetto alla lunghezza del condotto di accoppiamento impedisce una giunzione. a meno che il sottomarino in avaria si trovi in una posizione molto vicina a quella verticale.

Il brevetto US n.4.54-9. riconosciuto il 29 ottobre 1985 descrive e rivendica una prima forma di giunto ruotante che è utile in condizioni sottomarine, per esempio per gli indumenti da indossare alle grandi profondità. e che può essere formato in modo tale, per cui la resistenza al movimento di rotazione o i possibili trafilamenti non aumentano praticamente esercitando una pressione esterna contenuta sul giunto. Questo giunto ruotante è adatto per venire impiegato in condizioni in cui le pressioni esterne non sono eccessive

Il giunto è provvisto di preferenza di un elemento di tenuta, un elemento di fissaggio e un elemento centrale che sono disposti in senso assiale tra gli elementi di tenuta e di fissaggio. L'elemento centrale presenta una prima estremità anulare, dimensionata e montata con possibilità di scorrimento in senso assiale su di una estremità di fissaggio dell'elemento di fissaggio in modo da definire in tale posizione intermedia una prima camera a volume variabile. Il secondo elemento presenta anch'esso una seconda estremità con elementi di supporto anulari che si sviluppano verso l'interno e verso l'esterno. ciascuno in posizione concentrica e normalmente con possibilità di arresto in senso di rotazione contro una corrispondente parte di una superficie di tenuta dell'elemento di tenuta, in modo tale da definire pareti laterali di una seconda camera. La seconda camera è collegiata con la prima camera.

II brevetto US n.4903 riconosciuto il 27 febbraio 1990. descrive e rivendica una seconda forma un giunto rotante con equilibratura della pressione il quale può funzionare agevolmente a forti profondità sottomarine nelle quali esistono elevate pressioni esterne. Questo giunto rotante di tipo innovativo ha lo scopo di uguagliare le pressioni esterna ed interna. Questa giunto rotante è utile per permettere un libero movimento di rotazione tra due componenti collegati mediante il giunto in condizioni nelle quali esistono pressioni differenti all'interno e all esterno del giunto. Esso comprende un giunto rotante che presenta: (a) un primo elemento di forma anulare atto a venire collegato all'estremità di un primo oggetto a forma di tubo: (b) un secondo elemento di forma anulare atto a venire collegato all'estremità di un secondo oggetto a forma di tubo (c) un elemento intermedio atto a venire posizionato tra il primo elemento di forma anulare e il secondo elemento di forma anulare e che è in grado di spostarsi indipendentemente dal primo e dal secondo elemento di forma anulare, e detto elemento intermedio definisce una prima camera tra detto elemento intermedio e la prima camera anulare. e una seconda camera tra detto elemento intermedio e detto secondo elemento anulare: (d) un primo elemento di tenuta, abbinato al primo elemento di forma anulare all'elemento intermedio è in grado di chiudere a tenuta la prima camera dall'interno e dall'esterna del giunto: (e) un secondo elemento di tenuta abbinato al seconda elemento di forma anulare, e all'elemento intermedio e atto a chiudere a tenuta la seconda camera rispetto all'interno all'esterno del giunto: e (f) eleménti elastici di una valvola in grado di permettere che la pressione nella prima camera e la pressione nella seconda camera tendano ad uguagliarsi, quando le pressioni rispettive sono diverse.

SOMMARIO DELL'INVENZIONE

L'invenzione riguarda un dispositivo articolato per collegare recipienti, il quale comprende: (a) un primo recipiente che presenta un orifizio su di un lato di esso; (b) un primo cuscinetto rotante e una tenuta abbinati alla superficie esterna dell'orifizio; (c) un primo settore a forma di un cuneo cavo che presenta un primo ed un seconda lato, mentre un primo lato di esso è abbinato in rotazione al primo cuscinetto rotante e alla tenuta; (d) un secondo cuscinetto rotante e una tenuta abbinati al secondo lato del primo settore a forma di cuneo cavo; e (e) un secondo settore a forma di cuneo cavo che presenta un primo ed un secondo lato, con un primo lato abbinata al secondo cuscinetto rotante e alla tenuta, e il secando settore a forma di cuneo cavo è in arado di ruotare rispetto al primo settore a forma di cuneo cavo.

Il orimo cuscinetto rotante e la orima tenuta possono essere collegati all'orifizio del primo recipiente per mezzo di un tubo di accoppiamento e di una flangia. Il secondo lato del secondo settore a forma di cuneo cavo pub avere una guarnizione di tenuta intorno alla circonferenza del medesimo.

Il primo recipiente può venire comandato mediante un cavo di collegamento pu ò essere azionata tramite motori. Al recipiente possono essere collegati dei bracci di aggancio mobili. I bracci di aggancio possono essere provvisti di mani mobili alla estremità di essi e possono essere allestiti con dispositivi di fissaggio magnetici.

Il primo recipiente pub avere all'interno di esso un secondo orifizio oer collegarsi ad un secondo lato di un secondo settore a forma di cuneo cavo di un secondo recipiente. Il secondo recipiente può essere azionato a distanza

Un secondo lato del secondo settore a forma di cuneo cavo pub avere all'interno di esso un anello di tenuta anulare cavo intorno alla sua circonferenza, e l'anello di tenuta anulare cavo presenta una apertura in esso per scaricare i fluidi dall'interno dell'anello di tenuta anulare.

La posizioni di rotazione relativa del primo settore a forma di cuneo cavo e del secondo settore a forma di cuneo cavo possono venire comandate mediante motori e cilindri idraulici oppure per mezzo dì cavi e di pulegge

L'invenzione è anche rivolta ad un metodo per collegare recipienti che presentano pressioni interne uguali o diverse o che sono circondati da pressioni uguali a diverse, e che comprende: (a) il collegamento di un primo recipiente che presenta in esso un orifizio un primo elemerto a forma di cuneo cavo che è abbinato con possibilità di rotazione all'orifizio del primorecipiente, un secondo elemento a forma di cuneo cavo il quale è abbinato In rotazione con il primo elemento a forma di cuneo cavo: e (b )collegamento del secondo elemento a forma di cuneo cavo a un orifizio del secondo recipiente

Il primo elemento a forma di cuneo cavo e il secondo elemento a forma di cuneo cavo possono essere fatti ruotare l'uno rispetto all'altro, per cui un lato del secondo elemento a forma di cuneo cavo opposto rispetto all'orifizio del primo recipiente èparallelo all'orifizio,

Il primo elemento a forma di cuneo cavo può essere fatto ruotare rispetto al secondo elemento a forma di cuneo cavo, per cui un lato del secondo elemento a forma di cuneo cavo opposto rispetto all'orifizio del primo recipiente forma un angolo di circa 45° rispetto all orifizio del primo recipiente.

Il primo recipiente può avere all'interno di esso un secondo orifizio, e il· secondo orifizio di un secondo elemento a forma i cuneo di un terzo recipiente può venire collegato al secondo orifizio del primo recipiente.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Nei disegni che illustrano esecuzioni specifiche della invenzione, ma che non dovrebbero essere realizzati in modo da limitare lo spirito o lo scopo della invenzione in alcun modo, si ha

la figura 1 illustra una vista in sezione laterale di un condotto di articolazione in pressione secondo l'invenzione.

La figura 1a illustra una vista anteriore di una esecuzione: nella quale il condotto articolato in pressione è disposto in modo tale per cui le flange di gìunzione forniscono delle superfici di callegamento esterne parallele

La figura 1b illustra una vista anteriore di una esecuzione nella quale il condotto articolato in pressione è discosto in modo tale, per cui le flange forniscano superfici esterne discoste a 45° l'una rispetto all'altra.

La figura 2 illustra una vista anteriore di un condotto articolato fissato al fondo di un dispositivo autonomo per il trasfe rimento del personale di un sommeraibile

La figura 3 illustra una vista laterale di un veicolo autonomo per il salvataggio del personale di un sommergibile con il condotto articolato che arriva in c orrisponde nza della superficie esterna di un sottomarino in avaria.

La figura 4 illustra una vista laterale di un veicolo autonoma per il salvataggio del personale di un sommergi bile con un cavo di collegamento rispetto all'esterno del sottomarino in avaria, e con il condotto articolato disposto in modo tale, per cui la superficie esterna del condotto è parallela alla superficie di accoppiamento del sottomarino in avaria.

La figura 5 illustra una vista laterale del veicolo autonomo per i salvataggio del personale di un sommergibile, con il condotto di articolazione collegato alla superficie di accoppiamento del sottomarino in avaria, in preparazione allo spostamento del personale dal sottomarino entro il veicolo di salvataggio-La figura 6 illustra una vista anteriore di un veicolo sommergibile di salvataggio provvisto di un condotto articolato sul lato inferiore del veicolo comandato a distanza.

La figura 7 illustra una vista anteriore di una esecuzione, nella quale due veicoli comandati a distanza e provvisti di condotti articolati sono collegati in serie 'uno rispetto all'altro,

La figura 8 illustra una vista dettagliata in sezione dei componenti del condotto articolato, compresa la disposizione di una tenuta anulare-Le figure da 9a a 9d illustrano delle viste in successione.

La figura 9a illustra una vista laterale di un veicolo sommergibile di salvataggio con un condotto articolato che viene abbassato per mezzo di un cavo di collegamento.

La figura 9b illustra una vista anteriore di un veicolo sommeraibile di salvataggio, con un condotto articolato con cavo di collegamento, il quale un cavo di collegamento fino ad un sottomarino rimasto in avaria

La figura 9c illustra una vista laterale di un veicolo di salvataggio sottomarino con un condotto articolato provvisto di un cavo di collegamento, collegato al boccaporto di emergenza di.un sottomarino rimasto in avaria.

L.a figura 9d illustra una vista laterale del veicolo di salvataggio sommergibile come il condotto articolato che viene sollevato dal sottomarino in avaria, dopo che il personale è stato trasferito entro il veicolo di salvataggio.

La figura 10 illustra una vista dettagliata anteriore dei gruppi di potenza che comandano un condotto articolato

La figura 11 iliustra una vista anteriore dettagliata e in sezione di una esecuzione rilevante di un veicolo di salvataggio sommergibile azionato a spinta', provvisto di un condotto articolato, di elementi di fissaggio, di una zavorra variabile e di gruppi di potenza che fanno azionare il condotto articolato.

La figura 12 illustra una vista dettagliata in sezione dei componenti di un condotto articolato collegato al boccaporto di emergenza di un sottomarino avaria, disposti in modo da formare un angolo.

La figura 13 illustra una vista dettagliata in sezione anteriore dei componenti di un condotto articolato collegato al boccaporto verticale di emergenza di un sottomarino in avarìa

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

DELLA ESECUZIONE PREFERITA

La presente invenzione è relativa a un dispositivo a un metodo per unire due imbarcazioni che si trovano a pressioni interne uguali oppure diverse, o che sono circondate da pressioni esterne uguali o diverse, in modo da realizzare un condotto tra le imbarcazioni. Il condotto può venire utilizzato per trasferire uomini o materiali da una imbarcazione all'altra, una volta che sia stato realizzato un collegamento a tenuta stagna.

Il condotto e le sue esecuzioni qui descritte sono in grado di essere articolati in modo da provvedere una superficie di una flangia di accoppiamento che si dispone parallelamente alla superficie di accoppiamento da raggiungere anche in presenza di una ampia varietà di condizioni di mancanza di allineamento.

Questo dispositivo è utile ad esempio per collegare una imbarcazione di salvataggio al boccaporto di emergenza di un sottomarino in avaria. in modo da permettere all'equipaggco di venire trasferita in superfieie. Esso è anche utile per collegare una capsula per il trasferimento di materiale o di mezzi di lavoro ad una testa di una piattaforma sommersa per estrazione di petrolio sottomarino, oppure per unire insieme due o più navette sotto pressione sotto vuoto o in prossimità del vuoto assoluto nello spazio o nella atmosfera superiore. oppure in qualsiasi condizione nella quale sano presenti differenze di pressione. Le flange non ben posizionate debbono venire collegate insieme in presenza di tali differenze di pressione oppure debbono essere spostate in modo da allinearsi in presenza di pressioni diverse.

Con riferimento ai disegni, la figura 1 illustra una vista in sezione laterale di un condotto in pressione articolato secondo l'invenzione. Il condotto in pressione articolato 2 è formato da un tubo di accoppiamento e da una flangia 4 la quale è collegata per mezzo di un primo cuscinetto rotante e di una tenuta 6 sulla parte superiore di un settore superiore 10 a forma di cuneo il quale è cavo L'orientamento di rotazione tra il tubo di accoppiamento e la flangia 4 ed il settore superiore 10 a forma di cuneo, per mezzo di un primo cuscinetto rotante e di una tenuta 6. viene effettuato mediante l'azionamento del motore superiore di trascinamento 8 II motore superiore di trascinamento 8, per mezzo di ingranaggi, cremagliere, cavi, cilindri idraulici, o leve (non illustrati in figura 1. ma che verranno illustrati in un secondo tempo nelle figure 10. 11. 12 e 13) fa ruotare il settore sup eriore 10 a forma di cono intorno al primo cuscinetto rotante circolare e alla tenuta 6 e rispetta al tubo di accoppiamento e alla flangia 4.

La superficie di fondo del settore superiore 10 a forma di cuneo cavo è collegata in rotazione alla parte superiore del settore inferiore 14 a forma di cuneo cavo, per mezzo del cuscinetto rotante inferiore e della tenuta 16 L'orientazione in rotazione del settore inferiore 14 a forma di cuneo rispetto al settore superiore 10 a forma di cuneo viene azionata dal motore di trascinamento inferiore 12 La superficie circolare del fondo del settore inferiore 14 a forma di cuneo cavo presenta una guarnizione di tenuta circolare 18 intorno alla sua circonferenza,

II dispositivo 2 può impiegare il giunto di collegamento e la geometria della tenuta descritta nel brevetto US n.4.549.753 o nel brevetto US n.

4.903.941 entrambi i quali sono qui riportati a titolo di riferimento. I due settori 10 e 14 del condotto. disposti ad angolo o a forma di cuneo. vengono fatti ruotare su superfici 6 e 16 di giunti rotanti di equalizzazione gli uni rispetto agli altri in modo da formare una linea che è piegata rispetto ad una linea centrale. Un gruppo di cuscinetto e tenuta come è descritta nell'uno o nell'altro di questi due brevetti è adatto a contenere o escludere differenze di pressione e a trasferire il carico da un settore a cuneo del dispositivo all'altro, permettendo sempre una rotazione in condizioni di pressione estreme.

Il cuscinetto e la tenuta possono essere di un tipo non bilanciato nel quale non vi sono differenze di pressione quando i settori devono inizialmente ruotare fino ad una posizione di

accoppiamento parallela e i settori non devono spostarsi dopo un "pompaggio" oppure quando è stata avviata una condizione di pressione differenziale.

In via alternativa, il gruppo del cuscinetto e della tenuta possono essere del tipo bilanciato. del tipo di quello descritto nel brevetto US n.

4.*903.941. Questo tipo di progetto permette al condotto di continuare a piegarsi o di ruotare, anche .in condizioni di differenze di pressione relativamente elevate, e di venire bloccato meccanicamente in una posizione finale rispetto all'azione della pressione sulla tenuta e sul cuscinetto - il che si verifica nel caso della versione non bilanciata

La figura 1a illustra una vista anteriore di una orientazione nella quale il condotto articolato in pressione è discosto in modo tale. per cui la superficie del fondo del tubo di accoppiamento e della flangia 4 e del primo cuscinetto rotante e della tenuta 6, è parallela alla superficie del fondo del settore inferiore 14 a forma di cuneo e della guarnizione circolare inferiore di tenuta 18. Questa orientazione si ottiene disponendo la posizione di rotazione del

settore superiore 10 a forma di cuneo e del settore inferiore 14 a forma di cuneo, in modo che i lati più larghi delle loro rispettive forme a cuneo si trovano disposti in posizione opposta l'uno rispetto all'altro.

La figura 1b illustra una vista anteriore di una orientazione, nella quale il condotto articolato in pressione 2 è disposto in modo tale. per cui la superficie di fondo del tubo di accoppiamento e della flangia 4 e la superficie circanferenziale di fondo del settore inferiore 14 a forma di cuneo, e la guarnizione di tenuta inferiore 18 sono disposti secondo un angolo di circa 45° l'uno rispetto all'altro Questa orientazione si ottiene disponendo nel senso della rotazione la superficie più larga del settore superiore 10 a forma di cuneo e la superficie più larga del settore inferiore 14 a forma di cuneo in modo tale per cui queste coincidono reciprocamente. In modo analogo. i lati più sottili dei rispettivi cunei IO e 14 sono coincidenti l'uno con l'altro.IIn modo analogo. possono venire impiegati tre cunei al posto di due, in modo da permettere uno sfalsamento di circa 90".

In una configurazione preferita, il condotto articolato è fissato al fondo di un dispositivo per lo spostamento di personale, del tipo di una campana sommeraibile collegata di un sommergibile autonomo 20, come illustrato in figura 2. I settori 10 e 14 a forma di cunei vengono fatti ruotare in modo che la guarnizione inferiore di tenuta di accoppiamento 18 si trova al medesimo livello nella posizione normale.

Come è illustrato in figura 2. il sommergibile autonomo 20 presenta un cavo di collegamento 22 il quale lo collega ad una imbarcazione di alimentazione la quale è disposta sulla superficie del corpo dell'acqua al di sopra del sommergibile autonomo 20. La posizione del sommeraibile 20 è comandata da una serie di eliche 24, le quali forniscono una spinta secondo diverse direzioni. e può essere comandata dall'operatore del sommergibile 20 o dalla imbarcazione di alimentazione. Il sommergibile 20 è provvisto di bracci estensibili di presa 26 che sono provvisti di pinze di apertura e di chiusura o di altri mezzi di fissaggio, del tipo esempio di coppe di aspirazione o piedi elettromagnetici 28, al fine di aiutare il collegamento del sommergibile 20 con una imbarcazione sommersa come verrà descritto con maggiore dettaglio nel seguito.

La figura 3 illustra una vista laterale del sommergibile autonomo 20 con il condotto di articolare che comprende un settore superiore 10 a forma di cuneo e un settore inferiore 14 a forma di cuneo ad una profondità nella quale esso ha incontrato la superficie esterna di un sottomarino in avaria 30. Come si vede nella figura 3, il sommergibile di salvataggio 20 è arrivato in prossimità del sottomarino in avaria 30, ha determinato che la superficie di accoppiamento (ad esempio il boccaporto di salvataggio 32) del sottomarino in avaria 30 è fuori della verticale ed ha fissato un condotta di collegamento in verticale 34 ad sottomarino in avaria 30. In via alternativa, come è anche illustrato in figura 3. il collegamento di attacco preliminare può essere costituito da bracci meccanici 26 e da pinze di bloccaggio, da piedi magnetici 28 o da una appendice di pompaggio/aspirazione (non illustrata). Questi vengono impiegati fino a che non si realizza una tenuta stagna (che verrà trattata nel seguito con riferimento alla figura B) mediante pompaggio lungo il condotto articolato 2 , oppure nel caso di un accoppiamento completamente equilibrato nel quale il dispositivo di salvataggio il sottomarino in avaria e la pressione ambiente sono le stesse, può venire impiegato come il mezzo principale di fissaggio.

La figura 4 illustra una vista anteriore di un mezzo sommergibile autonomo per il salvataggio delle persone, con un condotto di collegamento con l'esterno del sottomarino in avaria, e nel quale il condotto articolato è disposto in modo tale per cui la superficie esterna del condotto è parallela alla superficie di accoppiamento del sottomarino in avaria

In particolare, la figura 4 mostra che i settori 10 e 14 a forma di cuneo del condotto articolato sona stati ruotati da parte del sommergibile pilota di salvataggio (non illustrato), in modo da portare la guarnizione di accoppiamento 18 in materiale polimero sulla superficie di fondo del settore inferiore 14 a forma di cuneo, parallelamente alla superficie di accoppiamento del boccaporto di salvataggio 32 del sottomarino in avaria 30, Come si può vedere nella figura 4. un condotto di accoppiamento 34 con possibilità di fissaggio una piastra elettromagnetica 36 sono stati calati e collegati al sottomarino in avaria 30. Il condotto di collegamento 34 viene poi tirato nell'interno in moda da portare le superf ici del settore inferiore 14 a forma di cuneo e della tenuta 18 adiacenti e parallele al boccaporto di salvataggio 32.

La figura 5 illustra una vista laterale del mezzo sommergibile autonomo per il salvataggio di nersone. con il condotta articolato collegato alla superficie di accoppiamento del sottomarino in avaria. in preparazione allo spostamento del personale dal sottomarino nel mezza di salvataggio. Come si vede nella figura 5. il sommergibile autonomo è stato abbassato mediante il condotto di collegamento 22, ed essendo provvisto di un condotto di presa trascinato 34, ha messo in comunicazione la guarnizione di tenuta inferiore 18 del settore inferiore 14 a forma di cuneo con la superficie parallela esterna ad angolo del boccaporto di salvataggio 32. Una volta realizzata una tenuta, i settori 10 e 14 vengono pompati fuori e si può aprire il boccaporto di salvataggio 32 Le persone 40 possono allora arrampicarsi sulla scaletta 38 nell' interno del settore inferiore 14 a forma di cuneo e poi entrare nel settore superiore 10 a forma di cuneo. e alla fine entrare nell'interno del sommergibile autonomo 20. Una volta che il numero corretto di persone 40 sia stato trasferìto nel sommergibile 20. la guarnizione di tenuta inferiore 18 viene staccata dal boccaporto di salvataggio 32 e il sommeraibile 20 viene sollevato per mezzo del condotto di collegamento 22 fino alla superficie.

In una esecuzione alternativa, il condotto articolato può avere la forma di un ROV (mezzo azionato a distanza) provvisto di elementi di spinta, di telecamere, di fari, sonar e di altri gruppi elettronici ottici/acusti di navigazione e di accostamento,

L.a figura 6 illustra una vista anteriore di un mezzo di salvataggio sommergibile comandato a distanza (ROV) con un condotto articolato sul lato inferiore del mezzo azionato a distanza. Come è iliustrato nella figura 6, il mezzo 42 azionato a distanza viene guidato e comandato da una serie di eliche 44, le quali possono essere disposte ad angolo nelle direzioni richieste per spingere nella direzione adatta. Il mezzo 42 comandato a distanza è provvisto di bracci di presa 26 e di piedi magnetici 28. Come nel caso del sommergibile 20 descritto in precedenza, il lato inferiore del mezzo 42 comandato a distanza presenta collegati ad esso un primo cuscinetto rotante e una guarnizione 6, un settore superiore 10 a forma di cuneo cavo, un cuscinetto rotante inferiore e una guarnizione 16, e un settore riore 14 a forma di cuneo. Una guarnizione di tenuta inferiore 18 è posizionata intorno alla circonferenza del fondo del settore inferiore 14 a forma di cuneo. La superficie superiore del mezzo 42 comandato a distanza è provvista di una superficie di accoppiamento circonferenziale 48 per accoppiare con 1 sommereibile di salvataggio Il mezzo 42 azionato a distanza é comandato dalla superficie per mezzo di un cordone ombelicale di comando 48.

In questa configurazione, il condotto ROV 42 viene comandato e controllato per mezzo di un cordone ombelicale di controllo 48 collegato alla superficie. Esso può in alternativa essere a comando autonomo, per esempio tramite batterie, e

può essere fatto funzionare in un modo autonomo programmato in precedenza - oppure in un modo autonomo (senza cordone ombelicale) nel quale il comando viene effettuato in modo acustico oppure ottico.

Lo scopo del ROV 42 è di fissare la guarnizione di tenuta inferiore 18 del condotto articolata 10, 14 ad un sottomarino in avaria 30, in modo da fornire una superficie di accoppiamento parallela al mezzo o al dispositivo di salvataggio in arrivo. Un vantaggio caratteristico del ROV 42 consiste nella sua abilità ad accoppiare insieme due o più dei gruppi 42 di condotti ROV. sia in superficie sia sul fondo in modo da potere accettare anche gradi molto ampi di mancanza di allineamento, come si può vedere nella figura 7.

La figura 7 illustra una vista anteriore di una esecuzione nella quale due mezzi comandati a distanza e provvisti di condotti articolati sono collegati in serie l'uno rispetto all'altro. Come si vede in figura 7, un primo ROV inferiore 42 è stato accoppiato per mezzo di una superficie di accoppiamento superiore 46 con la guarnizione di tenuta inferiore 18 della combinazione 10, 10 di un settore superiore e inferiore a forma di cuneo, di un secondo ROV 50 il quale è comandato da un secondo cordone ombelicale di comando 52. Appare evidente dalla figura 7 che l'accoppiamento di un primo ROV 42 con uri secondo ROV 50 permette di effettuare un collegamento a 90° con il boccaporto di salvataggio di un sottomarino in avaria, o di qualche altra imbarcazione sottomarina. La combinazióne illustrata nella figura 7 sarebbe utile nel caso in cui il sottomarino in avaria è ruotato su di un fianco, il boccaporto di salvataggio è disposto secondo una direzione orizzontale piuttosto che secondo una direzione verticale. Si comprende che tre o più unità di ROV 42 possono venire unite in serie l'una rispetta all'altra in modo da accettare gradi maggiori di sfalsamento. Per esempio. l'imbarcazione sommersa può essere capovolta e l'accesso deve essere fatto dal di sotto. In questo caso una pluralità di unità ROV possono essere agganciate insieme in serie in modo da realizzare una forma a "U".

Nel modo ROV, il condotto articolato 2 deve avere dei mezzi di fissaggio allo scafo 30 del sottomarino in avaria in un modo sicuro privo dell'arrivo del mezzo di salvataggio 42. Il ROV 42 pub essere provvisto di un boccaporto superiore (non illustrato) per cui esso può essere pompato in basso e mantenuto in posizione dalla pressione dell'acqua marina esterna (come avviene normalmente nel caso del mezzo di salvataggio) oppure può essere mantenuto in posizione mediante uno qualsiasi dei dispositivi meccanico, magnetico o di pompaggio citati in precedenza.

In alternativa a uno qualsiasi di questi metodi di mantenimento, il condotto ROV può avere una tenuta inferiore provvista di due anelli concentrici in polimero con un anello disposto tra di essi. La figura 8 illustra una vista in particolare in sezione dei comnonenti del condotto articolato, compreso il dispositivo con una tenuta ad anello. Come si vede in figura 8, la tenuta ad anello 58 sostituisce la tradizionale guarnizione di tenuta inferiore 18, come è illustrato in fioura 1. con una forma 56 ad anello a coppa provvista di una apertura 58 di scarico per la pompa. Una coppia di anelli di tenuta concentrici 60 in materiale polimero sono montati sugli soiooli esterni dell'anello cavo 56. Quando la tenuta ad anello 56 si è impegnata sulla superficie del boccaporto di salvataggio del sottomarino avaria, in un'altra adatta superficie, e quando le tenute 60 si sono fissate. viene realizzato un vuoto nella parte interna della tenuta 56 scaricando il contenuto attraverso l'apertura 58 di scarico della pompa. La tenuta ad anello viene pompata in basso praticamente nello stesso modo con il quale l'intero mezzo viene pompato nel moda del mezzo di salvataggio e il condotto ROV viene mantenuto saldamente in posizione per mezzo della pressione dell'acqua marina esterna, La figura 9a illustra una vista laterale di un mezzo sommergibile di salvataggio con un condotto articolato che viene abbassato mediante un cordone ombelicale. Come si vede in fiaura 9a. il condotto di fissaggio 34 viene mantenuto fisso per mezzo del braccio di fissaggio 26. ed è in grado di ribaltarsi nel momento giusto, tramite un comando trasmesso per mezzo del cordone ombelicale 22.

La figura 9b illustra una vista anteriore di un mezzo sommergibile di salvataggio e un condotto articolato provvisto di un cordone ombelicale il quale cala un condotto di collegamento fino ad un sottomarino in avaria sott'acqua. Come si vede in figura 96, il condotto di fissaggio 34, come una piastra magnetica 36 sulla estremità inferiore di esso, è stato calato in modo da arrivare ad impegnarsi con la superficie esterna del boccaporto di salvataggio 32 del sottomarino in avaria 30.

La figura 9c illustra una vista laterale di un mezzo sommergibile di salvataggio e di un condotto articolato con cordone ombelicale, collegato ad un boccaporto di salvataggio 32 di un sottomarino in avaria satto'acqua. Nella posizione illustrata nella figura 9c il condotto di fissaggio 34 è stato calato nell'interno del condotto 10, 14, il quale si trova ora in presa con la superficie esterna del boccaporto di salvataggio 32 del sottomarino in avaria 30. Una volta che le pressioni interne siano state uguagliate e quando l'acqua marina è stata pompata fuori dall'interno del condotto 10, 14, è possibile aprire il boccaporto di salvataggio 32 e il personale 40 può essere fatto evacuare attraverso la scaletta 38 e attraverso l'interno del gruppo del condotto 10, 14, per arrivare nell'interno del sommergibile 20.

La figura 9d illustra una vista laterale del mezzo sommeroibile di salvataggio 20 con i condotto articolato 10, 14 che viene sollevato dal sottomarino in avaria 30 sotto l'acqua, dopo che il personale è stato trasferito nel mezzo di salvataggio 20

La figura 10 illustra una vista anteriore in dettaglio dei gruppi di potenza che azionano il condotto articolato. Come si vede in figura 10, un motore di comando superiore S, che può essere idraulico oppure elettrico, trascina in rotazione il tubo di accoppiamento e la flangia 4, per mezzo di un primo cuscinetto rotante e di una tenuta 6 rispetto al settore superiore 10 a forma di cuneo In modo analogo, un motore di trascinamento inferiore 12 trascina in rotazione il settore inferiore 14 a forma di cuneo per mezzo del cuscinetto rotante inferiore e della tenuta 16 rispetto al settore superiore 10 a forma di cuneo I condotti idraulici e i condotti per il pompaggio dell'acqua 62 sono illustrati in collegamento con i vari punti sull'intero gruppo formato dal settore superiore 10 e dal settore inferiore 14 a forma di cuneo. Questi condotti o altre apparecehiature, sono di tipo tradizionale e non rappresentano una parte della invenzione. Essi permettono le posizioni in rotazione relativa del settore 10 superiore a forma di cuneo che deve venire regolato rispetto al tubò di collegamento e alla flangia 4 e a sua volta del settore inferiore 14 a forma di cuneo, che deve venire posizionato rispetta al settore superiore 10 a forma di cuneo, per mezzo del cuscinetto rotante inferiore e della tenuta 16. Inoltre, alcuni dei condotti vengono impiegati per pompare l'acqua marina dall'interna del settore superiore 10 a forma di cuneo e dal settore inferiore 14 a forma di cuneo, una volta realizzata una tenuta stagna rispetto all'acqua tra la guarnizione di tenuta inferiore 18 e il boccaporto di salvataggio di un sottomarino in avaria come è stato spiegato precedentemente in dettaglio. La guarnizione di tenuta inferiore 18, secondo una forma alternativa, pub essere la guarnizione ad anello 56 che è stata illustrata in figura 8. La figura 10 illustra inoltre vari raccordi e altri collegamenti ai quali i condotti e simili possono venire collegati al fine di pompare aria nell'interno del gruppo dei condotti 10 14

scaricare l'acqua dall'interno del gruppo e di compiere altre funzioni necessarie per fare operare il gruppo dei condotti .10, 14.

L.a figura 11 illustra una vista in dettaglio in sezione anteriore di una esecuzione alternativa di un mezzo sommergibile autonomo di salvataggio, con un condotto articolato. con gruppi di fissaggio e gruppi di potenza che fanno funzionare il condotto articolato. Come si vede in figura 11, il sommergibile 64 è provvisto di una coppia di serbatoi galleggianti 66. I settori superiore inferiore 10, 14 a forma di cuneo sono collegati sul lato inferiore del sommergibile 64 per mezzo di un tubo di collegamento di una flangia 4. come è stato descritto in precedenza con riferimento ai disegni precedenti.

La figura 11 illustra per mezzo di un reticolo formato da cilindri idraulici 68, dal cavo 70 e dalla puleggia 72. sotto il comando di pompe idrauliche, o motori, o in alternativa di pompe pneumatiche e motori, in che modo il settore inferiore 14 a forma di cuneo può essere fatto ruotare rispetto al settore superiore 10 a forma di cuneo, per messo del cuscinetto rotante inferiore e della tenuta 16, entro un campo di orientazioni di rotazione nelle quali in una posizione la guarnizione di tenuIta inferiore 18 si trova all'incirca a formare un angolo di 45° rispetto al fondo orizzontale del sommeraibile 64, fino ad un'altra posizione opposta nella quale la guarnizione di tenuta inferiore 18 si trova orizzontale e parallela al fondo orizzontale del sommergibile 64. Il cilindro idraulico 68, il cavo di 70 e la puleggia 72. insieme ai motori idraulici e pneumatici e ai motori elettrici, come sono illustrati in figura 11, sono di tipo tradizionale. Si può anche usare per intervenire sulla rotazione un sistema a cremagliera e pignone comandato a motore

L.a figura 11 mostra inoltre per mezzo di linee arcuate il campa di posizioni che possono venire assunte dai bracci di fissatoio 26, i quali sono anch'essi comandati per mezzo di cilindri idraulici o pneumatici tradizionali, o per mezzo di altri adatti meccanismi di potenza.

L.a figura 12 illustra una vista in dettaglio e in sezione anteriore dei componenti di un condotto articolato collegati al boccaporto di salvataggio di un sottomarino in avaria sotto l'acqua. disposto secondo un angolo. Come si vede in figura 12, i cilindri idraulici o pneumatici 68 hanno fatto spostare in rotazione il settore inferiore 14 a forma di cuneo intorno al cuscinetto rotante inferiore e .alla guarnirione 16, rispetto al settore superiore 10 a forma di cuneo, per cui la Guarnizione di tenuta inferiore 18 è parallela e si accoppia con la superficie esterna del boccaporto di salvataggio 32 del sottomarino in avaria 30

La figura 13 illustra una vista in dettaglio in sezione anteriore dei componenti di un condotto articolato collegato al boccaporto verticale di salvataggio di un sottomarino in avaria sotto l'acqua. Come si vede in figura 13, il settore inferiore 14 a forma di cuneo è stato fatto ruotare per mezzo di cilindri idraulici o pneumatici 68 e il cavo 70 rispetto al settore superiore 10 a forma di cuneo, per cui la guarnizione di tenuta inferiore 18 è orizzontale. e si accoppia strettamente con la superficie orizzontale del boccaporto di salvataggio 32 del sottomarino in avaria 30, L'orientazione illustrata nella figura 13 sarebbe eccezionale per il fatto che non sarebbe comune per un sottomarino 30 in avaria disporsi sul fondo di un tratto di mare in una posizione perfettamente diritta. Tuttavia, la combinazione delle situazioni estreme illustrate nelle figure 12 e 13 conferma la versatilità della combinazione dei condotti IO, 14.

Come appare chiaro alle persone esperte nel settore e in base alla descrizione precedente. sono possibili molte modifiche e varianti nella applIicazione di questa invenzìone senza allontanarsi dallo spirito o dallo scopo della medesima. Di conseouenza lo scopo della invenzione deve essere ricavato in conformità con l'oggetto definito dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di articolazione per collegare imbarcazioni che comprende: (a) una prima imbarcazione che presenta su di un lato della stessa un orifizio; (b) un primo cuscinetto rotante ed una tenuta abbinati con la circonferenza dell'orifizio: (c) un primo settore a forma di cuneo cavo che presenta un primo ed un secondo lato, mentre un primo lato del medesimo è accoppiato in rotazione con il primo cuscinetto rotante e con la tenuta; (d) un secondo cuscinetto rotante e una guarnizione abbinati con il secondo lato del primo settore a forma di cuneo cavo: e (e) un secondo settore a forma di cuneo cavo che presenta un primo e un secondo lato con un primo lato abbinata al secondo cuscinetto rotante e alla auarnizione. e il secondo settore a forma di cuneo cavo è in grado di ruotare rispetto al primo settore a forma di cuneo cavo 2. Dispositivo come rivendicato nella rivendicazione 1, nel quale il primo cuscinetto rotante e la. guarnizione sono collegati all'orifizio della prima imbarcazione per mezzo di un tubo di accoppiamento e di.una flangia. Dispositivo come rivendicato nella rivendicazione 1, nel quale il secondo lato del secondo settore a forma di cuneo cavo presenta una guarnizione di tenuta lungo la circonferenza del medesimo. 4. - Dispositivo come rivendicato nella rivendicazione 3. nel quale la prima imbarcazione viene comandata per mezzo di un cordone ombelicale. 5. - Dispositivo come rivendicato nella rivendicazione 4. nel quale la prima imbarcazione viene spinta mediante eliche. 6. - Dispositivo come rivendicato nella rivendicazione 5, nel quale la prima imbarcazione è provvista di bracci mobili di presa collegati alla imbarcazione. 7. - Dispositivo come rivendicato nella rivendicazione 6, nel quale i bracci di presa sono provvisti di mani mobili disposte alle loro estremità. 8. - Dispositivo come rivendicato nella rivendicazione 6, nel quale i bracci di presa sono provvisti di dispositivi magnetici di fissaggio. 9. - Dispositivo come rivendicato nella rivendicazione 1. nel quale la prima imbarcazione presenta in essa un secando orifizio per il collegamento ad un secondo lato di un secondo settore a forma di cuneo cavo di una seconda imbarcazione. 10 Dispositivo come rivendicato nella rivendicazione 9. nel quale la seconda imbarcazione viene comandata a distanza 11. Dispositivo come rivendicato nella rivendicazione 1, nel quale un secondo lato del secondo settore a forma di cuneo cavo presenta all'interno di esso un anello di tenuta anulare cavo intorno alla sua circonferenza. e l'anello di tenuta anulare cavo presenta una apertura in esso per scaricare i liquidi dall'interno dell'anello di tenuta anulare. 12. Dispositivo come rivendicato nella rivendicazione 1, nel quale le posizioni relative in rotazione del primo settore a forma di cuneo cavo e del secondo settore a forma di cuneo cavo sono comandate mediante motori cilindri idraulici 13 Dispositivo come rivendicato nella rivendicazione 12, nel quale le posizioni relative di rotazione del primo settore a forma di cuneo cavo e del secondo settore a forma di cuneo cavo sono comandate mediante cavi e pulegge. 14. - Dispositivo come rivendicato nella rivendicazione 12. nel quale le posizioni relative in rotazione del secondo settore a forma di cuneo cavo sono comandate mediante un sistema a cremagliera e pignone, comandato a motore. 15. - Metodo per collegare imbarcazioni che presentano pressioni interne uguali oppure diverse o che sono circondate da pressioni uguali o diverse, che comprende: (a) collegamento di una prima imbarcazione che presenta in essa un orifizio, un primo elemento a forma di cuneo cavo il quale è abbinata in rotazione con l'orifizio della prima imbarcazione. e un secondo elemento a forma di cuneo cavo il quale è abbinato in rotazione con il primo elemento a forma di cuneo cavo; e (b) collegamento del secondo elemento a forma di cuneo cava ad un orifizio nella seconda imbarcazione. 16. Metodo come rivendicato nella rivendicazione 15, nel quale il primo elemento a forma di cuneo cavo e il secondo elemento a forma di cuneo cavo possono essere fatti ruotare l'uno rispetto ad un altro in modo tale, per cui un lato del secando elemento a forma di cuneo cavo opposto rispetto all’orifizio della prima imbarcazione, è parallelo all'orifizio. 17. - Metodo come rivendicato nella rivendicazione 15, nel quale il primo elemento a forma di cuneo cavo può essere fatto ruotare rispetto al secondo elemento a forma di cuneo cavo, per cui un lato del secondo elemento a forma di cuneo cavo opposto rispetto all'orifizio della prima imbarcazione si trova secondo un angolo di circa 45° rispetto all'orifizio della prima imbarcazione. 18. Metodo come rivendicato nella rivendicazione 15. nel quale la prima imbarcazione presenta in essa un secondo orifizio; e il secondo orifizio di un secondo elemento a forma di cuneo di una terza imbarcazione può essere collegato al secondo orifizio della prima imbarcazione.