ES2208142T3 - Unidad de motor para embarcaciones. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de accionamiento para una embarcación, que comprende un cuerpo envolvente del motor situado en el agua (6) así como un motor (2, 2a) dispuesto en su interior, y que comprende además dispositivos de control relativos al mismo y una hélice (4) dispuesta en el eje del motor (3, 3a), caracterizado porque dicho cuerpo envolvente del motor está dispuesto en forma de unidad motriz modular separada (1), que es acoplable a una embarcación (12) por medio de dispositivos de fijación (11, 16, 16a, 16b, 16c).

Description

Unidad de motor para embarcaciones.

La presente invención se refiere a un dispositivo de propulsión para embarcaciones, el cual comprende un cuerpo envolvente de un motor dentro del agua, un motor situado en dicho cuerpo envolvente, dispositivos de control asociados, así como una hélice dispuesta en el eje del motor.

Un motor convencional para embarcaciones comprende un motor dispuesto dentro del casco de la embarcación y una hélice montada en el extremo de un eje motriz que se prolonga, de forma estanca al agua, a través del casco de la embarcación. Al girar la hélice, pone en movimiento el agua que rodea la embarcación y crea, por lo tanto, una fuerza de reacción que empuja la embarcación hacia adelante. Dicho motor puede ser un motor diesel de utilización directa o, de manera similar, un motor de explosión o, de manera favorable, un motor eléctrico al cual la potencia eléctrica necesaria es suministrada por un motor de combustión convencional, una turbina de gas, una planta nuclear o similares. El direccionado de estas embarcaciones se lleva a cabo convencionalmente de manera que un timón pivotante queda dispuesto en la parte posterior de la hélice, de manera que el timón desvía la estela de la embarcación y, por lo tanto, crea una fuerza lateral con respecto a la dirección longitudinal de la embarcación.

Otros tipos de las llamadas unidades de propulsión son también conocidos, en los que la hélice como tal puede pivotar con la finalidad de dirigir la embarcación. Este movimiento de pivotamiento se puede conseguir por medio de una disposición de eje más bien complicada o de manera tal que la hélice esté dispuesta en el eje de un motor que, como tal, está dispuesto para su rotación alrededor de un eje vertical. Esta última disposición es lo que se llama un dispositivo de propulsión azimutal, y este dispositivo se describe, por ejemplo, en la Patente finlandesa del propio solicitante nº 76.977, cuyo dispositivo está siendo comercializado por el solicitante con la Marca AZIPOD.

Hasta el momento, todas las disposiciones implementadas para embarcaciones tienen la característica en común de que los motores, así como otros dispositivos y medios, están adaptados para constituir una parte esencialmente integral de la embarcación desde la etapa de construcción de la misma. Por lo tanto, cualquier reparación a fondo o sustitución del motor difícilmente puede tener lugar, excepto en caso de varada de la embarcación, después de la cual partes sustanciales de la embarcación son desmontadas para posibilitar llevar a cabo la sustitución deseada. Por lo tanto, la única tarea de reparación que es relativamente simple y fácil de llevar a cabo es habitualmente la tarea de sustituir una hélice averiada, mientras que siempre requerirá un tiempo más prolongado el llevar a cabo otras reparaciones más importantes.

La Patente USA 5.417.597 da a conocer un dispositivo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Otra desventaja de los dispositivos motrices implementados separadamente para cada embarcación es que, dado que el motor es construido separadamente para cada embarcación en todos los casos, el número de alternativas para el motor tiende a incrementar y, por lo tanto, no se pueden aprovechar plenamente las ventajas de series de fabricación largas. Los costes de producción se ven afectados de manera desfavorable por la complejidad de dichos dispositivos motrices y de las series de fabricación cortas.

Una disposición de acuerdo con la presente invención ha sido desarrollada a efectos de eliminar estas desventajas y otras provocadas por la multiplicidad de formas, dándose a conocer las características determinantes de dicha disposición en las reivindicaciones adjuntas.

Se consigue una serie de ventajas significativas por la utilización de dicha disposición modular, particularmente en relación con el sistema de propulsión azimutal que se ha mencionado, cuyas ventajas se indican a continuación de manera más detallada, haciendo referencia a las diferentes realizaciones de la presente invención. En la descripción, se ha hecho referencia, a título de ejemplo, a los dibujos adjuntos, en los que

la figura 1 es una sección esquemática que muestra un ejemplo de una realización de dispositivo de motor modular en relación con un sistema de propulsión azimutal,

la figura 2 muestra, de manera correspondiente, una realización preferente de una unidad de motor de tipo modular, comprendiendo la realización dos unidades de motor esencialmente idénticas,

la figura 3 muestra, de manera correspondiente, una solución en la que una unidad de motor modular, de acuerdo con la presente invención, está dispuesta como medio de propulsión fijo en la popa de una embarcación, y supliendo, de esta manera, un dispositivo propulsor convencional, y

la figura 4 muestra una solución en la que una unidad de motor está instalada de manera tal que el eje de la hélice está alineado horizontalmente.

Haciendo referencia a la figura 1, un motor modular (1), de acuerdo con la presente invención, comprende de manera general un motor eléctrico (2) que tiene un eje (3) dotado de una hélice (4). Una envolvente externa (5) de la unidad de motor está dispuesta preferentemente de manera que el motor (2) se refrigera directamente a través del cuerpo envolvente (5) por el agua circundante (6), tal como se explica en mayor detalle en una solicitud de patente pendiente junto con la actual. Por lo tanto, la unidad de motor (1) constituye una parte estructural del barco que está en contacto directo con el agua, de manera que dicha envolvente externa (5) del motor (1) sirve al mismo tiempo como casco del barco en la localización del motor (2), o se puede comparar con el casco.

El eje (3) del motor está montado sobre el cojinete (7) en ambos extremos del motor de manera conocida, en relación con cuyos cojinetes se han dispuesto juntas de tipo conocido, de manera adecuada, de manera que el interior (8) del motor está completamente aislado con respecto al agua circundante (6) y, de manera apropiada, asimismo con respecto al interior (10) de un conjunto de montaje (9).

La unidad de motor comprende medios de fijación, de manera adecuada en forma de una pestaña (11), mediante los cuales la unidad del motor puede ser montada en medios de valonas correspondientes (16), (16a), (16b), dispuestos sobre dicho conjunto de montaje (9) o, en el caso de la figura 3, directamente a los medios (16c) dispuestos en el casco (12) de la embarcación. La unidad de motor modular (1) constituye, como tal, un tipo de prolongación del conjunto de montaje (9), que se extiende dentro del agua, es decir, principalmente una parte del dispositivo de propulsión que, en la técnica, es lo que se llama un "brazo", cuando está situado en el extremo de un brazo rotativo. A efectos de conseguir que el acoplamiento sea lo más eficaz posible, la figura 1 muestra esquemáticamente, utilizando el numeral de referencia (13), que las conexiones al motor (2), tal como suministro de potencia, medios de control y supervisión, cualesquiera medios de lubricación y/o refrigeración, etc., están preferentemente conectadas mediante un conector central al conjunto de montaje (10) o al casco (12) del barco, respectivamente.

Se consiguen varias ventajas considerables por una disposición general de acuerdo con la presente invención. En primer lugar, la unidad del motor puede recibir un diseño extremadamente compacto. Dado que el dispositivo en cuestión es, en gran medida, un conjunto estándar que, como tal, es aplicable a múltiples utilizaciones, la unidad de motor (2), que contiene incluso tecnología compleja, se puede producir en gran serie sin consideración significativa a la utilización final. Esto asegura también que el suministro de piezas de recambio para la unidad del motor puede ser muy extensa, empezando por tener unidades completas disponibles como material en stock en los astilleros más importantes, o incluso pueden ser transportados a bordo de la propia embarcación.

Debido a su diseño compacto, el dispositivo según la presente invención proporciona una sección transversal significativamente más reducida en la dirección del flujo, en comparación con los dispositivos actualmente conocidos, lo que proporciona un mejor rendimiento de la propulsión con una hélice más pequeña. También es habitualmente posible utilizar cojinetes (7) más pequeños. Una importante ventaja es también el hecho de que es fácil de implementar la redundancia.

Desde el punto de vista de suministro de producto y mantenimiento del mismo, el dispositivo según la presente invención posibilita una fabricación rápida y un menor tiempo de rotación de los stocks. El mantenimiento es rápido y simple debido a la intercambiabilidad y a los modelos estándar, lo cual es una ventaja significativa considerando el hecho de que los días de paro de la embarcación para mantenimiento o reparación pueden tener un elevado precio.

De modo favorable, el dispositivo que se da a conocer en la figura 1 presenta funcionalmente el sistema de propulsión azimutal que se ha descrito anteriormente, es decir, el conjunto en su totalidad (9) es rotativo alrededor del eje vertical (A-A). Por lo tanto, el conjunto incluyendo el motor sustituye el conjunto de hélice-timón de las tecnologías de estilo más antiguo y, entre otras cuestiones, proporciona un rendimiento claramente mejor y mejores características de giro en comparación a aquéllas. El conjunto (9) de la realización, según la figura 1, comprende una parte de cuerpo preferentemente hueca y, de manera adecuada, curvada en cierta medida, fijada mediante valonas a dispositivos de giro, suministro de potencia y control, de tipo conocido en esta técnica y a los que se hace referencia, solamente de modo secundario, con el numeral de referencia (14). Debido al conjunto de montaje curvado, el dispositivo en su totalidad gira de manera óptima de manera similar a los dispositivos de propulsión azimutal conocidos hasta el momento.

La refrigeración directamente a través del cuerpo envolvente externo (5) de la unidad de motor (1), tal como se ha implementado de acuerdo con la solicitud de patente pendiente con la actual, se puede implementar, de manera especialmente satisfactoria, por la disposición según la presente invención, en la que la simetría requerida para la refrigeración equilibrada se consigue fácilmente. Debido a la estructura modular, no hay partes externas de la unidad que puedan provocar localizaciones de discontinuidad con respecto a la refrigeración, y por lo tanto, se proporciona acceso en cualquier punto para que el agua circundante (6) actúe como refrigerante. Junto con dicha disposición, se puede omitir un sistema convencional de refrigeración por aire incluyendo conductos y otros dispositivos especiales. Por lo tanto, la producción de la unidad de motor queda facilitada y acelerada, y el peso de la unidad será reducido, por lo que se pueden reducir también las dimensiones de los equipos de producción requeridos para la fabricación de la unidad.

Una solución especialmente favorable es la que se muestra en la figura 2, en la que dos unidades de motor (1) y (1a) están fijadas a un conjunto rotativo común (9a). Estas unidades de motor (1) y (1a) pueden tener, cada una de ellas, un suministro de potencia separado o un suministro común. De acuerdo con una realización, los dos motores (2) y (2a) en tándem pueden ser interconectados, en caso necesario, mecánicamente por un embrague, al cual se hace referencia en general con el numeral (15). De manera alternativa, los motores (1) y (1a) pueden funcionar también en direcciones opuestas. Por lo tanto, esta disposición ofrece la posibilidad de control común de los dos motores (2) y (2a), y también de control individual, de manera que cada uno de los motores es accionado mediante sus propios controles.

En las realizaciones de las figuras 1 y 2, que se han descrito en lo anterior, así como en la de la figura 4, que se explicará más adelante, las unidades del motor (1), (1a) de acuerdo con la presente invención están montadas en conjuntos de brazo rotativo para proporcionar un sistema de propulsión azimutal. Por otra parte, la figura 3 da a conocer una solución en la que la unidad de motor modular (1), de acuerdo con la presente invención, está fijada directamente al casco (12) de la embarcación, sustituyendo así un conjunto de propulsión convencional. También en este caso, se puede conseguir un considerable número de las ventajas ofrecidas por la estructura modular.

Finalmente, la figura 4 muestra que una unidad de motor modular, de acuerdo con la presente invención, puede ser montada también en algunas aplicaciones especiales de manera que la dirección del eje del motor difiere de la horizontal.

En lo anterior, se han descrito algunas realizaciones favorables de la presente invención solamente a título de ejemplo, pero para un técnico en la materia resultará evidente que la invención no está limitada a dichas realizaciones, sino que se puede modificar de muchas maneras distintas dentro del ámbito de las reivindicaciones anexas.

Claims (10)

1. Dispositivo de unidad de propulsión para una embarcación, cuyo dispositivo comprende un cuerpo para el motor situado dentro del agua (6), así como un motor (2, 2a) dispuesto en su interior, y que comprende además dispositivos de control relacionados con el mismo y una hélice (4) dispuesta en el eje del motor (3, 3a), caracterizado porque dicho cuerpo del motor está dispuesto en forma de unidad de motor modular separado (1), de manera que la unidad de motor modular separado (1) comprende medios de fijación (11) para el acoplamiento de la unidad de motor modular separado (1) a una embarcación (12), y porque la unidad de motor modular separado (1) constituye una parte estructural de la embarcación (12) que se encuentra en contacto directo con el agua
(6).

2. Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de fijación incluyen medios de valona (11), mediante los cuales dicha unidad de motor modular (1) puede ser fijada a un sistema de soporte separado, dispuesto en la embarcación (12), de manera favorable de forma que dichos medios de valona (11) y segundos medios de valona (16, 16a, 16b, 16c), dispuestos en dicho sistema de soporte, tienen medios de conexión (13) para suministro de potencia, control y otras funciones similares para dicho motor (2, 2a).

3. Dispositivo, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dichos medios de soporte dispuestos en la embarcación (12) comprenden un conjunto (9) que es rotativo alrededor de un eje vertical (A-A), estando fijado dicho conjunto a la embarcación (12) a través del fondo esencialmente horizontal de la embarcación, de manera que dicho conjunto rotativo (9), en su extremo superior, comprende un mecanismo de giro (14) para el giro del mencionado conjunto (9), particularmente en relación con el direccionado de la embarcación (12), así como anillos de rozamiento o medios similares para transportar el suministro de potencia del motor y/o control, y/o funciones similares, a dicha unidad o unidades de motor (1, 1a) dispuestas en el mencionado conjunto
(9).

4. Dispositivo, según la reivindicación 3, caracterizado porque dicho conjunto (9) comprende un soporte esencialmente curvado que tiene dichos segundos medios de valona (16) en un extremo para la fijación de dicha unidad de motor (1, 1a) a dicho conjunto (9).

5. Dispositivo, según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque dicho conjunto (9) comprende un cuerpo central esencialmente vertical (9a) así como varios medios de valona (16a, 16b) fijados al mismo, de manera adecuada, dos medios de valona opuestos, a cada uno de cuyos medios de valona (16a, 16b) se puede acoplar, de manera adecuada, respectivamente, una unidad de motor (1, 1a), de manera que dichos ejes (3, 3a) de dichos motores (2, 2a) estarán situados esencialmente en un plano común horizontal y, de forma adecuada, de manera que dichos ejes, en caso necesario, pueden ser embragados entre sí (15).

6. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque dichos medios de valona (16, 16a, 16b) de dicho conjunto (9) están dispuestos de forma que los ejes de hélice (3, 3a) de las unidades de motor (1, 1a) se prolongan de forma esencialmente horizontal.

7. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque dichos medios de valona (16) de dicho conjunto (9) están dispuestos de forma que el eje de la hélice de la unidad de motor o unidades de motor (1) se extiende en una dirección que difiere de la dirección horizontal.

8. Unidad, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque dichos medios de valona (16) dispuestos para el acoplamiento de dicha unidad de motor (1) están dispuestos permanentemente en el casco (12) de la embarcación, de manera adecuada en un saliente dispuesto en dicho casco, de forma favorable, de manera que dicha unidad de motor (1) puede ser acoplada a dichos medios de fijación (9) formando una extensión estructural en el agua.

9. Unidad, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque dicha unidad de motor (1, 1a) incluye un motor eléctrico (2, 2a), que está refrigerado preferentemente en partes esenciales a través de la estructura de cuerpo envolvente (5) de las unidades, directamente a un medio (6) situado fuera de dicha unidad.

10. Unidad, según la reivindicación 9, caracterizada porque dicha unidad de motor (1,1a) está dotada de medios adicionales para poner en movimiento un medio dentro de la unidad de motor (1, 1a), a efectos de aumentar la transferencia de calor entre dicho motor (2, 2a) y dicho medio (6) situado por fuera de la mencionada unidad.