ES2210796T3 - Novedosa embarcacion. - Google Patents

Abstract

Un novedoso aparato náutico, que puede incluir un casco con una quilla, que presenta un dispositivo de propulsión que se extiende debajo de la línea de flotación, incluyendo un par de aletas (46, 48), adaptada cada una para oscilar a lo largo de un itinerario arqueado, en una dirección generalmente transversal con respecto a la dimensión longitudinal central del aparato náutico, y un dispositivo (18, 20) asociado operativamente con el dispositivo de propulsión para aplicar una fuerza de entrada al dispositivo de propulsión.

Description

Novedosa embarcación.

Campo del invento

Este invento se refiere a nuevos medios de propulsión para embarcaciones.

Antecedentes del invento

Se han propuesto diversos medios accionados a pedal para propulsar barcas, kayacs y otras embarcaciones. Por ejemplo, la patente de EE.UU. número 3.032.001 concedida a Kiker describe un aparato de propulsión de barcos accionado a pedal; la patente de EE.UU. número 4.318.700 concedida a Price se refiere a una embarcación accionada por rueda de paletas que tiene pedales para ser enganchados por los pies de un ocupante sentado; la patente de EE.UU. número 4.474.502 concedida a Daoud muestra una tabla de surf que tiene barra de manipulación, asientos de pasajero y pedal, en gran parte como una bicicleta, estando provista la propulsión a través de un tren de engranajes a una hélice rotativa; la patente de EE.UU. número 4.511.338 concedida a Fanelli pertenece a un dispositivo separable para convertir una tabla mencionada en una bicicleta para agua; la patente de EE.UU. número 5.183.422 concedida a Guiboche describe una barca a pedales que tiene una rueda de paletas accionada por correa; la patente de EE.UU. número 5.194.024 concedida a Shiracki describe una tabla de surf accionada por hélice; la patente de EE.UU. número 5.453.031 concedida a Gagnier pertenece a un dispositivo de propulsión para una barca de paleta; y la patente de EE.UU. número 5.460.551 concedida a Beres se refiere a un kayac propulsado a pedales en el que unos pedales rotativos están conectados a una hélice por medio de una articulación.

La patente de EE.UU. número 3.095.850 concedida a Stolzer describe una barca de paleta accionada a pie en el que la paleta se rema transversalmente o se tuerce en sentido transversal a la proa del barco, invirtiéndose el paso de la paleta en cada inversión del sentido de giro para proporcionar fuerza de propulsión en ambos sentidos del desplazamiento de la paleta. La patente de EE.UU. número 4.960.396 se refiere a una modificación en la que se usa una hoja de paleta plana y rígida. Los dispositivos son limitados en cuanto a la fuerza de propulsión que suministran.

La publicación Boston Globe de 13 de mayo de 1997 informa sobre un sistema de propulsión accionado mecánicamente para barcos que se encuentran en desarrollo en el Instituto Tecnológico de Massachussets, que emplea como últimos medios de propulsión un par de aletas que se dice que imitan el movimiento de la aleta de un pingüino descritos como si fuesen brazos de sujeción que actuasen rectos hacia abajo con las manos abiertas, luego llevando a los brazos a juntarse en un movimiento de aplauso mientras se giran las manos. El sistema incluye cuatro motores diferentes para producir las funciones de aleteo y giro, todos guiados por un ordenador y circuitos complejos.

El documento US 4.490.119, en el que se basa la parte de precaracterización de la reivindicación 1, describe un aparato de propulsión de barco. El aparato tiene una hoja de impulsión montada para movimiento oscilante alrededor de un eje generalmente horizontal en la dirección longitudinal del barco, pero está soportada por un eje transversal.

El documento US 4.936.802 describe un dispositivo de propulsión para un barco. Una aleta parecida a un ala está montada en un eje provisto en una dirección paralela al eje longitudinal del barco. La aleta está situada en el agua por debajo del casco del barco y se gira con movimientos de vaivén para obtener una fuerza de propulsión.

Sumario del invento

De acuerdo con el presente invento, se ha provisto un dispositivo destinado a instalarlo en una embarcación, cuyo dispositivo incluye medios de propulsión que se extienden por debajo de la línea de flotación que comprenden un par de aletas destinadas cada una a oscilar a través de una trayectoria arqueada en una dirección generalmente transversal con respecto a la dimensión central longitudinal de dicha embarcación, y medios asociados operativamente con dichos medios de propulsión para aplicar una fuerza de entrada a dichos medios de propulsión, por los cuales se aplica fuerza de entrada a dichas aletas que pueden girar para formar un ángulo de ataque para proporcionar un impulso hacia delante con respecto a la dimensión longitudinal de la embarcación mientras se mueven en ambos sentidos a lo largo de dicha trayectoria arqueada, caracterizado porque

dichas aletas son flexibles y cada una de ellas es soportada por un soporte que gira alrededor de un eje longitudinal común.

Preferiblemente, los medios para aplicar fuerza propulsora incluyen pedales a los que se puede aplicar la energía de un pie humano. Se incluye también el uso de energía humana o una combinación de energía de pie y de mano.

En las realizaciones preferidas, las aletas están destinadas a invertir simultáneamente el sentido en los extremos opuestos de la trayectoria arqueada.

Este invento es aplicable a embarcaciones en general, incluyendo kayacs, botes, catamaranes, y barcos análogos. La embarcación puede, pero no necesariamente, incluir un casco que tenga una quilla.

Descripción de realizaciones preferidas

Refiriéndose a los dibujos:

La Figura 1 es una vista lateral de un kayac equipado con el dispositivo del presente invento.

La Figura 2 es una vista desde arriba del kayac de la Figura 1.

La Figura 3 es un corte realizado a lo largo de la línea 3-3 de la Figura 1.

La Figura 4 es un corte realizado a lo largo de la línea 4-4 de la Figura 2.

La Figura 5 es un corte realizado a lo largo de la línea 5-5 de la Figura 4.

La Figura 6 es un corte realizado a lo largo de la línea 6-6 de la Figura 5.

La Figura 7 es un corte realizado a lo largo de la línea 7-7 de la Figura 4.

La Figura 8 es un corte parcial, similar en situación a la Figura 4, de una realización alternativa de este invento.

La Figura 9 es un corte realizado a lo largo de la línea 9-9 de la Figura 8.

Una realización preferida es un kayac a pedales propulsado por la acción tipo "pingüino" de dos aletas o velas transversalmente oscilantes. A medida que aumenta la fuerza que actúa sobre los pedales, el extremo menos restringido de la aleta o vela se tuerce para asumir una forma parecida a una hélice. Cuando las aletas o velas oscilan, cambian el paso o

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tras llegar al extremo de su movimiento arqueado, a saber, cuando invierten simultáneamente el sentido de giro en los extremos opuestos de su trayectoria arqueada. Esta acción de vela es algo similar a la que se produce cuando se cambia de dirección en un barco de vela en el que las velas ejercen, en ambos de sus sentidos de movimiento, una componente de impulso hacia delante.

Refiriéndose de nuevo a los dibujos con más detalle, los dibujos ilustran una realización del invento en la forma de un kayac que tiene un casco 10 generalmente alargado, fabricadas, por ejemplo, por moldeo rotativo a partir de un plástico tal como polietileno. La cabina 12 tiene un asiento 14 situado de tal manera que la cadera del usuario esté sustancial y completamente por debajo de la cubierta superior 16 del kayac. La cabina 12 contiene también un juego de pedales 18 y 20 destinados a ser empujados, primero uno y luego el otro, por los pies del usuario. El casco 10 está provisto también de un timón 22 y una caña 24 de timón.

Los pedales 18 y 20 están conectados operativamente por ejes 26 y 28 de pedal, respectivamente, a los medios de propulsión que se extienden hacia arriba a través de dos compartimentos 30 y 32 dispuestos verticalmente en el centro del fondo del casco 10, siendo el compartimento superior 30 un poco mayor que el compartimento inferior 32. El fondo del compartimento inferior 32 tiene una abertura 34.

Los tambores 36 y 38 son rotativos alrededor del eje longitudinal fijo 40 de acero que está instalado en el compartimento inferior 32.

Los tambores rotativos 36 y 38 llevan unos mástiles 42 y 44, respectivamente, que se extienden radialmente. Los mástiles sobresalen en una dirección generalmente descendente de tal manera que siempre están en el agua y no están en contacto con la cara inferior del casco. Los mástiles soportan las velas o aletas 46 y 48, respectivamente, en sus bordes delanteros. Cada una de las velas es giratoria alrededor de su mástil, de tal manera que el borde de la aleta opuesto al borde delantero se puede mover de uno a otro lado con respecto a la línea central longitudinal de los tambores 36 y 38. Esta acción da lugar a que ambas aletas ejerzan una fuerza o impulso hacia delante sobre la embarcación en ambos sentidos de movimiento transversal de las aletas, proporcionando un rendimiento y una velocidad superiores. El grado de recorrido o de movimiento de los bordes traseros está limitado por el ajuste proporcionado por los tensores principales de hoja 50 y 52.

El brazo de soporte (mástil) 42 de la vela o aleta está fijado al frente del tambor delantero 44, y el segundo brazo de soporte de la vela o aleta está fijado al frente del tambor trasero 38. En la parte trasera de dicha vela o aleta, el tensor principal de hoja se une a su brazo respectivo, y es ajustable en su alcance o longitud para alterar la tensión en cada una de las velas o aletas 46 y 48.

Los dos tambores 36 y 38 están normalmente en el agua. Los tambores 36 y 38 se fabrican preferiblemente de un plástico tecnológico tal como Delrón. Cuando los tambores 36 y 38 giran en el eje longitudinal fijo 40 de acero, el interior de los tambores de Delrón y el exterior del eje de acero forman un cojinete.

Típicamente, cuando los dos brazos (mástiles) 42 y 44 de soporte de vela o aleta se encuentran en el mismo plano entre sí, los ejes 26 y 28 de pedal están también en el mismo plano entre sí, aunque, por supuesto, estos dos planos son perpendiculares entre sí. La perpendicularidad no es importante para la función del invento.

Las Figuras 1 a 7 muestran la realización más preferida de los medios apara proporcionar fuerza propulsora cuando se usan exclusivamente conexiones de cable. Esta realización tiene un total de cinco cables, tres cables, 54, 56 y 58, en la parte delantera (se entiende que la parte delantera lo es en la dirección de la proa del kayac), y dos cables, 60 y 62, en la parte trasera. La polea pequeña, 64, que está en la parte delantera con su cable 58, ayuda a reducir el exceso de tensión en los dos cables traseros.

Con la excepción del cable 58 que corre sobre la polea pequeña 64, los otros cables 4 corren cada uno desde uno de los miembros metálicos superiores, a los que se hace referencia como guías de cable y de soporte de pedal, 66 y 68, cada uno de los cuales lleva un eje 26 y 28 de pedal, hasta uno de los tambores de Delrón 36 ó 38. De ese modo, dos cables 54 y 60 corren desde una guía de cable y de soporte metálico de pedal 66 hasta los tambores de Delrón delantero y trasero 36 y 38, respectivamente. Los otros dos cables 56 y 62 corren desde la segunda guía superior de cable y de soporte de pedal 68 hasta los tambores de Delrón 36 y 38. Estos cables tienen extremos estampados que se avellanan en los tambores de Delrón 36 y 38, como se muestra en la Figura 6. Las bridas 70 de las guías de cable y soporte de pedal, 66 y 68, actúan como elementos de restricción de cable y sirven para mantener a los cables en posición sobre las guías.

Los pedales y sus ejes 26 y 28 están unidos a las guías 66 y 68 de soporte de pedal y de cable. Las guías 66 y 68 de soporte de pedal y de cable tienen piezas insertadas de Delrón de tal manera que los ejes de pedal y las guías de soporte de pedal y de cable pueden girar hacia delante y hacia atrás en el eje estacionario transversal o en cruz 72 que está soldado fijamente a la parte superior de la estructura 74 de soporte de forma de percha llevando la parte inferior de dicha estructura 74 de soporte el eje longitudinal 40, el cual, a su vez, lleva los dos tambores 36 y 38 de Delrón a los que van fijados los brazos (mástiles) de vela o aleta.

Los orificios 76 de cada eje de pedal están provistos de pasadores deslizables de los que se puede tirar en los sentidos de introducirlos o sacarlos de los orificios 78 que están dispuestos en conjunto ordenado a través de la parte superior de cada una de las guías 66 y 68 de soporte metálico de pedal y de cable, para ajustar y acomodarse a las diferentes longitudes de la pierna humana. Esto proporciona un mecanismo muy sencillo y efectivo de ajuste para permitir longitudes diferentes del cuerpo humano. Los pedales se pueden fijar con pasador en una de 5 posiciones diferentes para hacer ajustes.

La polea pequeña delantera 64 gira en el eje fijo 80, cuyo eje se sujeta con tornillos mediante montantes 82 soldados a la estructura 74 de soporte de forma de percha. Preferiblemente, la polea pequeña delantera 64 es de polietileno, pero se puede usar Delrón. Las arandelas de nailon actúan como espaciadores para mantener en posición a la polea delantera 64.

Se pueden usar varios sistemas de cable. Parece que el que funciona mejor es un sistema que permite que los cuatro cables 54, 56, 60 y 62 se ajusten independientemente apretando o aflojando los extremos roscados 84. La regulación de la magnitud exacta de recorrido de aleta y pedal, y del tamaño y rigidez de las aletas, es una función de las características de la embarcación, y pueden realizarla los expertos en la técnica.

Las Figuras 8 y 9 muestran una realización alternativa en la que no existe polea delantera y por tanto solamente hay 4 cables, tres de los cuales, 86, 88 y 90, se pueden ver en las Figuras 8 y 9. Estos cables están unidos a unas cadenas 94 que corren sobre unas ruedas catalinas 96 y hacen girar a los tambores metálicos 98 ( en lugar de tambores de Delrón). Excepto en lo observado, la realización de las Figuras 8 y 9 es la misma en construcción y funcionamiento que la primera realización descrita anteriormente en la presente memoria con respecto a las Figuras 1 a 7.

El invento incluye también el caso en que los cables se sustituyen por un tren de engranajes.

Las Figuras 2, 3, 4, 5 y 9 muestran la forma en que el dispositivo se une al casco del kayac por medio de pernos en T 100.

Mediante el presente invento se consigue una gran velocidad en un kayac con poco esfuerzo. El presente invento proporciona embarcaciones cuyo uso se disfruta más. El dispositivo es también muy utilitario en el sentido de que se puede desmontar fácilmente de una embarcación e instalarlo en otra. También se mejora la estabilidad del kayac con las aletas en el agua.

Usualmente no es necesario obtener más de un ciclo de lado a lado de las aletas a través de la trayectoria arqueada para cada ciclo hacia delante y hacia atrás de los pedales. Cuando la relación entre la rotación de las aletas y el ciclo de los pedales se aumenta hasta 3:1, los pedales se desplazan 35,6 mm (14'') mientras las aletas se mueven a lo largo de aproximadamente 200 grados de rotación. En este valor de la relación, la resistencia en los pedales es grande, y por tanto la cadencia es baja. En general, una relación más elevada permite el uso de aletas más pequeñas.

Las aletas se pueden fabricar en un molde de fibra de vidrio que produce una vela de fibra de vidrio de dos caras. Las características de flexión y torsión son ideales. Se podrían formar en producción por vacío velas similares. Mediante la utilización de un plástico flexible, es posible eliminar la necesidad de un mástil separado. En su lugar, las aletas pueden ser de la forma de alas que pueden articularse o torcerse para formar un ángulo de ataque con el fin de proporcionar impulso o propulsión.

El invento se define mediante las reivindicaciones siguientes.

Claims (10)

1. Un dispositivo destinado a instalarlo en una embarcación, cuyo dispositivo incluye medios de propulsión que se extienden debajo de la línea de flotación que comprenden un par de aletas flexibles (46, 48), cada una de las cuales está destinada a oscilar a través de una trayectoria arqueada en una dirección generalmente transversal con respecto a la dimensión central longitudinal de dicha embarcación, y medios (18, 20, 26, 28) asociados operativamente con dichos medios de propulsión para aplicar una fuerza de entrada a dichos medios de propulsión, por lo cual cuando se aplica la fuerza de entrada, dichas aletas (46,48) que pueden torcerse para formar un ángulo de ataque, comunican un impulso hacia delante con respecto a la dimensión longitudinal de la embarcación mientras se mueven en ambos sentidos a lo largo de dicha trayectoria arqueada, caracterizado porque:

cada una de dichas aletas(46,48) está soportada por un soporte (36, 38) que gira alrededor de un eje longitudinal común (40).

2. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que la fuerza aplicada a dichas medios de propulsión es energía de pies humanos y/o energía manual.

3. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que dichas aletas (46, 48) están destinadas a invertir simultáneamente el sentido en los extremos opuestos de cada trayectoria arqueada.

4. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que cada una de dichas aletas (46, 48) está soportada por un mástil (42, 44), siendo cada una de dichas aletas (46, 48) suficientemente capaz de girar alrededor de dicho mástil (42, 44) de tal manera que la aleta (46, 48) produzca un impulso hacia delante con respecto a la dimensión longitudinal de dicho casco, mientras se mueve en ambos sentidos a lo largo de dicha trayectoria arqueada.

5. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que dicho dispositivo está destinado a instalarlo en una embarcación, de tal manera que dichas aletas flexibles (46, 48) oscilen a través de una trayectoria arqueada en una dirección generalmente transversal alrededor de un eje que se encuentra en o por debajo del fondo de la embarcación.

6. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que dichos medios para aplicar fuerza propulsora incluyen un par de pedales (18, 20) y ejes (26, 28) de pedal asociados operativamente con dichos medios de propulsión.

7. El dispositivo de la reivindicación 6, en el que dicho par de pedales (18, 20) y ejes (26, 28) de pedal están soportados por un eje transversal común (72).

8. El dispositivo de la reivindicación 6, en el que los medios para aplicar fuerza propulsora incluyen cables (54, 56, 58, 60, 62) o una combinación de cable con cadena y rueda catalina.

9. Una embarcación provista del dispositivo reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

10. La embarcación de la reivindicación 9, en la que dicha embarcación es un kayac.