ITGE20080084A1 - VIBRATION DAMPING DEVICE, PARTICULARLY FOR SHIP CONSTRUCTION - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
DISPOSITIVO DI SMORZAMENTO DELLE VIBRAZIONI, PARTICOLARMENTE PER COSTRUZIONI NAVALI VIBRATION DAMPING DEVICE, ESPECIALLY FOR NAVAL CONSTRUCTIONS
T E S T O D E L LA DE S C R I Z I ONE T E S T O D E L LA DE S C R I Z I ONE
Il presente trovato si riferisce ad un dispositivo di smorzamento delle vibrazioni, particolarmente per costruzioni navali . The present invention relates to a vibration damping device, particularly for shipbuilding.
Come noto, le navi sono soggette a molteplici sollecitazioni di tipo vibrazionale che sono causa di rumore negativo per il comfort a bordo. As is known, ships are subjected to multiple vibrational stresses which cause negative noise for onboard comfort.
Le vibrazioni a bordo di una nave possono essere quelle proprie dello scafo, oppure quelle prodotte dalle eliche, dai motori e più in generale da tutte le masse rotanti o alternative. The vibrations on board a ship can be those of the hull, or those produced by the propellers, by the engines and more generally by all the rotating or alternative masses.
Tali sollecitazioni, qualunque sia la loro origine, tendono a propagarsi attraverso lo scafo, generalmente metallico, che nel suo complesso può considerarsi come un ottimo mezzo di diffusione, In particolare, la struttura, costituita dai vari ponti sovrapposti, sorretti ed interconnessi da sostegni verticali metallici saldati in continuo, comunemente noti come puntelli, à ̈ uno dei principale veicoli di propagazione delle vibrazioni. Such stresses, whatever their origin, tend to propagate through the hull, generally metallic, which as a whole can be considered as an excellent means of diffusion.In particular, the structure, consisting of the various overlapping decks, supported and interconnected by vertical supports Continuously welded metal, commonly known as props, is one of the main vehicles for the propagation of vibrations.
Per contenere rumori e vibrazioni i ponti e le paratie vengono comunemente trattati con materiali viscoelastici applicati direttamente sulle loro superfici in modo libero o costretti tra strati rigidi. To contain noise and vibrations, decks and bulkheads are commonly treated with viscoelastic materials applied directly to their surfaces freely or forced between rigid layers.
Oltre a questi tradizionali sistemi per limitare e ridurre vibrazioni e rumori, ne esistono altri più completi ed efficaci.. In addition to these traditional systems to limit and reduce vibrations and noises, there are others that are more complete and effective.
In particolare, nella domanda di brevetto italiano N. GE2007A000052 depositata il 13 giugno 2007 viene descritto ed illustrato un dispositivo di smorzamento di vibrazioni e della trasmissione del suono costituito da piastre metalliche di vario materiale, con spessore, dimensioni e forma che variano in relazione alle caratteristiche del puntello da rivestire. In particular, in the Italian patent application No. GE2007A000052 filed on June 13, 2007, a vibration damping and sound transmission device is described and illustrated consisting of metal plates of various materials, with thickness, dimensions and shape that vary in relation to the characteristics of the prop to be covered.
Tali piastre sono trattate con materiale viscoelastico sul lato di contatto del puntello, inoltre, quest'ultimo risulta riempito al suo interno con cariche granulari anticorrosive . These plates are treated with viscoelastic material on the contact side of the prop, furthermore, the latter is filled inside with anti-corrosive granular fillers.
Pur essendo comunemente utilizzate, le attuali tecniche presentano comunque delle perfettibilità . Although commonly used, the current techniques nevertheless have some perfectibility.
Va infatti osservato che tutte le tecniche sinora descritte prevedono di mantenere una continuità strutturale fra i puntelli ed i diversi ponti. In fact, it should be noted that all the techniques described up to now envisage maintaining a structural continuity between the props and the various bridges.
Di conseguenza, si ha la continuità del mezzo di propagazione delle vibrazioni, circostanza che rende arduo il completo abbattimento delle stesse. Consequently, there is the continuity of the means of propagation of the vibrations, a circumstance that makes it difficult to completely abate them.
Il compito che si propone il trovato à ̈ quello di risolvere i problemi sopra esposti, realizzando un dispositivo di smorzamento delle vibrazioni, particolarmente per costruzioni navali, in grado di smorzare efficacemente le vibrazioni, che nell'ambito delle costruzioni navali si trasmettono tra i ponti sovrapposti anche attraverso i puntelli. The aim of the invention is to solve the aforementioned problems, realizing a vibration damping device, particularly for shipbuilding, capable of effectively dampening the vibrations that are transmitted between the decks in shipbuilding. also overlapped through the props.
Nell 'ambito del compito sopra esposto uno scopo particolare del trovato à ̈ quello di realizzare un dispositivo di smorzamento delle vibrazioni che provochi una discontinuità nel mezzo di propagazione . Within the scope of the above aim, a particular object of the invention is to provide a vibration damping device which causes a discontinuity in the propagation medium.
Un altro scopo del trovato à ̈ quello di realizzare un dispositivo di smorzamento delle vibrazioni che sia efficace su un'ampia banda di frequenze. Another object of the invention is to provide a vibration damping device which is effective over a wide frequency band.
Ulteriore scopo del trovato à ̈ quello dì realizzare un dispositivo di smorzamento delle vibrazioni che possa essere installato su un puntello già posizionato, realizzandolo in opera, oppure possa essere prefabbricato industrialmente per installarlo su nuove costruzioni. A further purpose of the invention is to provide a vibration damping device that can be installed on a prop already positioned, making it on site, or that can be industrially prefabricated to install it on new buildings.
Non ultimo scopo del trovato à ̈ quello di realizzare un dispositivo di smorzamento delle vibrazioni che possa essere fabbricato ed installato in modo semplice, rapido ed economico. Not least object of the invention is to provide a vibration damping device which can be manufactured and installed in a simple, rapid and economical way.
Il compito sopra esposto, nonché gli scopi accennati ed altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un dispositivo di smorzamento delle vibrazioni, particolarmente per costruzioni. navali, applicabile ad un elemento allungato, caratterizzato dal fatto di comprendere un elemento cavo di supporto vincolabile ad una delle superfici che delimitano un ambiente ed associabile a detto elemento allungato, detto elemento cavo di supporto accogliendo una porzione di estremità di detto elemento allungato con l'interposizione di mezzi di smorzamento. Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un dispositivo di smorzamento delle vibrazioni secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni in cui: The aforementioned task, as well as the aforementioned purposes and others which will appear better later, are achieved by a vibration damping device, particularly for constructions. naval elements, applicable to an elongated element, characterized in that it comprises a hollow support element that can be attached to one of the surfaces that delimit an environment and can be associated with said elongated element, said hollow support element accommodating an end portion of said elongated element with the interposition of damping means. Further characteristics and advantages will become clearer from the description of a preferred but not exclusive embodiment of a vibration damping device according to the invention, illustrated by way of non-limiting example in the accompanying drawings in which:
la figura 1 Ã ̈ una vista prospettica di una struttura a ponti sovrapposti impiegante il dispositivo di smorzamento delle vibrazioni secondo il trovato; Figure 1 is a perspective view of a superimposed bridge structure using the vibration damping device according to the invention;
la figura 2 Ã ̈ una vista frontale e parzialmente in sezione di un dispositivo di smorzamento delle vibrazioni secondo il trovato. Figure 2 is a front and partially sectional view of a vibration damping device according to the invention.
Con riferimento alle citate figure un dispositivo di smorzamento delle vibrazioni, particolarmente per costruzioni navali, Ã ̈ indicato globalmente col numero di riferimento 1. With reference to the aforementioned figures, a vibration damping device, particularly for shipbuilding, is globally indicated with the reference number 1.
Il dispositivo di smorzamento delle vibrazioni 1 à ̈ applicabile a qualsiasi elemento allungato,, In particolare, esso può essere associato ad un puntello 50 disposto fra una piastra inferiore 100 ed una piastra superiore 101 che compongono parte della struttura di una nave in metallo. The vibration damping device 1 can be applied to any elongated element, In particular, it can be associated with a prop 50 arranged between a lower plate 100 and an upper plate 101 which make up part of the structure of a metal ship.
Il puntello 50 Ã ̈ essenzialmente costituito da una colonna metallica cava con sezione circolare o poligonale. The prop 50 is essentially made up of a hollow metal column with a circular or polygonal section.
Secondo il trovato, il dispositivo di smorzamento delle vibrazioni 1 comprende un elemento cavo di supporto 10 associabile al puntello 50 e vincolabile ad una delle superfici che delimitano un ambiente, nella fattispecie alla piastra inferiore 100 According to the invention, the vibration damping device 1 comprises a hollow support element 10 which can be associated with the prop 50 and which can be constrained to one of the surfaces that delimit an environment, in this case to the lower plate 100
L'elemento cavo di supporto 10, preferibilmente realizzato in acciaio a basso tenore di carbonio, à ̈ concepito in modo da poter accogliere al suo interno una porzione di estremità 51 del puntello 50, chiusa alla base da un tappo 53, con l'interposizione di mezzi di smorzamento 20, The hollow support element 10, preferably made of low-carbon steel, is designed in such a way as to be able to accommodate inside it an end portion 51 of the prop 50, closed at the base by a cap 53, with the interposition of damping means 20,
Più nel dettaglio, l'elemento cavo di supporto 10 à ̈ costituito da un corpo tubolare 11 con forma sostanzialmente corrispondente a quella della porzione di estremità 51 ma dimensioni maggiori. More in detail, the hollow supporting element 10 consists of a tubular body 11 with a shape substantially corresponding to that of the end portion 51 but larger in size.
Il corpo tubolare 11 à ̈ formato da due semicontenitori saldati in continuo. Esso à ̈ chiuso ad un'estremità da una base piastriforme 12 ed all'estremità opposta da una flangia dì chiusura 13, unite preferibilmente tramite saldatura. The tubular body 11 is made up of two continuously welded half-containers. It is closed at one end by a plate-like base 12 and at the opposite end by a closing flange 13, preferably joined by welding.
I tre elementi vanno in questo modo a delimitare una cavità 14 che accoglie la porzione di estremità 51 e gli interposti mezzi di smorzamento 20. The three elements thus delimit a cavity 14 which receives the end portion 51 and the interposed damping means 20.
L'ingombro laterale della base piastriforme 12 eccede quello del corpo tubolare 11, con la conseguente formazione di un bordo sporgente 16 che consente di vincolare più agevolmente l'elemento cavo di supporto 10 alla piastra inferiore 100. The lateral dimensions of the plate-like base 12 exceeds that of the tubular body 11, with the consequent formation of a protruding edge 16 which allows the hollow supporting element 10 to be more easily fastened to the lower plate 100.
La base piastriforme 12 viene fissata alla piastra inferiore 100 tramite opportuni mezzi di fissaggio, non illustrati nelle annesse figure, costituiti ad esempio da elementi filettati oppure da altri sistemi idonei. The plate-like base 12 is fixed to the lower plate 100 by means of suitable fastening means, not shown in the attached figures, consisting for example of threaded elements or other suitable systems.
Sulla flangia di chiusura 13 à ̈ ricavata un'apertura 15 con profilo sostanzialmente complementare al profilo della sezione trasversale del puntello 50, ma dimensioni leggermente superiori a quest'ultima . Tale accorgimento permette all'apertura 15 di accogliere in modo scorrevole la porzione di estremità 51, consentendo al puntello 50 di muoversi assialmente relativamente all'elemento cavo di supporto 10. Inoltre, la luce fra l'apertura 15 ed il puntello 50 permette di introdurre nell'elemento cavo di supporto 10 il materiale viscoelastico che costituisce i mezzi di smorzamento 20 quando ancora à ̈ allo stato liquido, ossia prima della sua reticolazione chimica. An opening 15 is made on the closing flange 13 with a profile substantially complementary to the profile of the cross section of the prop 50, but slightly larger than the latter. This expedient allows the opening 15 to accommodate the end portion 51 in a sliding manner, allowing the prop 50 to move axially relative to the hollow supporting element 10. Furthermore, the gap between the opening 15 and the prop 50 allows to introduce in the hollow supporting element 10 the viscoelastic material which constitutes the damping means 20 when it is still in the liquid state, ie before its chemical crosslinking.
I mezzi di smorzamento 20 si concretizzano infatti in un elemento smorzante 21 sostanzialmente conformato a bicchiere e realizzato iniettando materiale viscoelastico allo stato liquido nello spazio vuoto delimitato dalle pareti della cavità 14 e dalla porzione di estremità 51„ The damping means 20 in fact take the form of a damping element 21 substantially shaped like a cup and made by injecting viscoelastic material in the liquid state into the empty space delimited by the walls of the cavity 14 and by the end portion 51â € ž
II materiale viscoelastico utilizzato à ̈ preferibilmente costituito da materiale polimerico ad alta capacità di assorbimento energetico con caratteristiche di limitata attitudine alla propagazione delle fiamme e bassa opacità e tossicità dei fumi, secondo le Norme IMO Res. A.653(16), IMO Res. A.687(17), IMO Res., MSC.61(67) Annex 1, Part 2, Part 5 and 6, Annex 2, IMO MSC/Circ „ 1004,, The viscoelastic material used is preferably made of polymeric material with a high energy absorption capacity with characteristics of limited aptitude for the propagation of flames and low opacity and toxicity of fumes, according to the IMO Res. A.653 (16), IMO Res. A.687 (17), IMO Res., MSC.61 (67) Annex 1, Part 2, Part 5 and 6, Annex 2, IMO MSC / Circ â € ž 1004 ,,
L'elemento smorzante 21 avvolge la porzione di estremità 51 del puntello 50 e quando quest'ultimo à ̈ inserito nell'elemento cavo di supporto 10 occupa completamente la cavità 14 fino alla flangia di chiusura 13,, The damping element 21 surrounds the end portion 51 of the prop 50 and when the latter is inserted in the hollow support element 10 it completely occupies the cavity 14 up to the closing flange 13 ,,
Il puntello 50 à ̈ provvisto anche di un anello di bloccaggio 52 unito sostanzialmente in corrispondenza della porzione di estremità 51, preferibilmente tramite saldatura, The prop 50 is also provided with a locking ring 52 joined substantially at the end portion 51, preferably by welding,
L'anello di bloccaggio 52 Ã ̈ completamente immerso nel materiale che forma l'elemento smorzante 21 e limita lo scorrimento relativo fra l'elemento cavo di supporto 10, il puntello 50 e lo stesso elemento smorzante 21, The locking ring 52 is completely immersed in the material which forms the damping element 21 and limits the relative sliding between the hollow supporting element 10, the prop 50 and the damping element 21 itself.
Vantaggiosamente, l'ingombro dell'anello di bloccaggio 52 Ã ̈ maggiore della luce dell'apertura 15 al fine di impedire il completo sfilamento del puntello 50 dopo il montaggio della flangia di chiusura 13. Advantageously, the size of the locking ring 52 is greater than the opening of the opening 15 in order to prevent the complete extraction of the prop 50 after the assembly of the closing flange 13.
Il dispositivo di smorzamento delle vibrazioni 1 viene generalmente realizzato seguendo essenzialmente due differenti procedure. Mentre la prima procedura risulta particolarmente adatta all'installazione del dispositivo su un puntello 50 già posizionato, realizzandolo in opera, la seconda procedura prevede la prefabbricazione del dispositivo e la sua successiva installazione su nuove costruzioni. The vibration damping device 1 is generally made following essentially two different procedures. While the first procedure is particularly suitable for installing the device on a prop 50 already positioned, making it on site, the second procedure provides for the prefabrication of the device and its subsequent installation on new buildings.
Più nel dettaglio, la fase preparatoria della prima procedura prevede di puntellare la piastra superiore 101 in prossimità del puntello 50 da trattare. More in detail, the preparatory phase of the first procedure foresees the propping of the upper plate 101 near the prop 50 to be treated.
Successivamente, viene tagliata l'estremità inferiore del puntello 50, accorciandolo opportunamente, e ne viene cianfrinata la circonferenza esterna. Questo consente di saldare il tappo 53 alla porzione di estremità 51 contenendo la saldatura perimetrale. Dopo aver inserito sul puntello 50 la flangia di chiusura 13 e l'anello di bloccaggio 52, quest'ultimo viene posizionato correttamente e saldato in contìnuo al puntello 50. Subsequently, the lower end of the prop 50 is cut, shortening it appropriately, and its external circumference is caulked. This allows the cap 53 to be welded to the end portion 51 containing the perimeter weld. After having inserted the closing flange 13 and the locking ring 52 on the prop 50, the latter is positioned correctly and welded continuously to the prop 50.
Il primo semìcontenitore che compone l'elemento cavo di supporto 10, saldato alla base piastriforme 12, viene quindi associato alla porzione di estremità 51, e dopo aver centrato quest'ultima, la base piastriforme 12 viene fissata alla piastra inferiore 100 tramite opportuni mezzi di fissaggio. The first half-container that makes up the hollow support element 10, welded to the plate-like base 12, is then associated with the end portion 51, and after having centered the latter, the plate-like base 12 is fixed to the lower plate 100 by means of suitable fastening means.
Si procede quindi accoppiando il secondo semicontenitore al primo e saldandolo alla base piastriforme 12, dopodiché viene fatta scorrere la flangia di chiusura 13 fino a portarla in battuta sul bordo dell'elemento cavo di supporto 10, centrandola rispetto al puntello 50 e saldandola esternamente in continuo. The second half-container is then coupled to the first and welded to the plate-like base 12, after which the closing flange 13 is made to slide until it abuts against the edge of the hollow support element 10, centering it with respect to the prop 50 and welding it externally in continuous.
L'installazione viene completata colando il materiale viscoelastico attraverso la luce esistente tra il puntello 50 e l'apertura 15 fino al completo riempimento della cavità 14, Dopo la reticolazione del materiale viscoelastico, possono essere rimossi i sostegni provvisori. The installation is completed by pouring the viscoelastic material through the gap existing between the prop 50 and the opening 15 until the cavity 14 is completely filled. After the crosslinking of the viscoelastic material, the temporary supports can be removed.
La seconda procedura ricalca sostanzialmente quella precedentemente descritta, ma consente di prefabbricare industrialmente il dispositivo di smorzamento delle vibrazioni 1 per poi utilizzarlo in una nuova costruzione. Essa prevede di cianfrinare la circonferenza esterna della porzione di estremità 51 del puntello 50 e dì saldare il tappo 53 contenendo la saldatura perimetrale. The second procedure substantially follows that previously described, but allows the industrial prefabrication of the vibration damping device 1 to then use it in a new construction. It provides for caulking the outer circumference of the end portion 51 of the prop 50 and welding the cap 53 containing the perimeter weld.
Successivamente, vengono inserite sul puntello 50 la flangia di chiusura 13 e l'anello di bloccaggio 52, saldando quest'ultimo al puntello 50, dopo averlo posizionato correttamente. Subsequently, the closing flange 13 and the locking ring 52 are inserted on the prop 50, welding the latter to the prop 50, after having positioned it correctly.
L'elemento cavo di supporto 10, precedentemente assemblato e saldato alla base piastriforme 12, viene quindi associato alla porzione di estremità 51 centrandolo rispetto al puntello 50 e bloccando il fondo del medesimo ad una opportuna distanza dalla base piastriforme 12. The hollow supporting element 10, previously assembled and welded to the plate-like base 12, is then associated with the end portion 51 centering it with respect to the prop 50 and locking the bottom of the same at a suitable distance from the plate-like base 12.
Si procede quindi facendo scorrere la flangia di chiusura 13 fino a portarla in battuta sul bordo dell'elemento cavo di supporto 10, centrandola rispetto al puntello 50 e saldandola esternamente in continuo. The closing flange 13 is then made to slide until it abuts against the edge of the hollow support element 10, centering it with respect to the prop 50 and continuously welding it externally.
La prefabbricazione viene completata colando il materiale viscoelastico attraverso la luce esistente tra il puntello 50 e l'apertura 15, fino al completo riempimento della cavità 14, nonché attendendo la sua reticolazione chimica. The prefabrication is completed by pouring the viscoelastic material through the gap existing between the prop 50 and the opening 15, until the cavity 14 is completely filled, as well as waiting for its chemical crosslinking.
Nel dispositivo di smorzamento delle vibrazioni 1, parte delle vibrazioni e dei rumori vengono dissipate dai mezzi di smorzamento 20 che collegano elasticamente il puntello 50 alla piastra di base 100. In the vibration damping device 1, part of the vibrations and noises are dissipated by the damping means 20 which elastically connect the prop 50 to the base plate 100.
Si à ̈ in pratica constatato come il dispositivo dì smorzamento delle vibrazioni, particolarmente per costruzioni navali, secondo il trovato, assolva pienamente il compito prefissato, in quanto risulta in grado di smorzare efficacemente le vibrazioni, che nelle navi, si trasmettono tra i ponti sovrapposti attraverso i puntelli . In practice it has been found that the vibration damping device, particularly for shipbuilding, according to the invention, fully achieves the intended task, as it is capable of effectively dampening the vibrations which in ships are transmitted between the decks. stacked across the props.
Inoltre, il dispositivo di smorzamento delle vibrazioni secondo il trovato à ̈ efficace su un'ampia banda di frequenze oltre ad essere fabbricabile ed installabile in modo semplice, rapido ed economico . Furthermore, the vibration damping device according to the invention is effective over a wide frequency band as well as being manufactured and installed in a simple, rapid and economical way.
Non da ultimo, va rilevato che il dispositivo di smorzamento delle vibrazioni secondo il trovato può essere installato su un puntello già posizionato, realizzandolo in opera, oppure può essere prefabbricato industrialmente per installarlo successivamente su nuove costruzioni. Last but not least, it should be noted that the vibration damping device according to the invention can be installed on a prop already positioned, making it on site, or it can be industrially prefabricated to subsequently install it on new buildings.
Il dispositivo di smorzamento delle vibrazioni così concepito à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti . The vibration damping device thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept; moreover, all the details can be replaced by other technically equivalent elements.
In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica. In practice, the materials employed, so long as compatible with the specific use, as well as the contingent shapes and dimensions, may be any according to requirements and to the state of the art.
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|---|---|
| IT1391082B1 (en) | 2011-11-18 |
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