ES2253007B1 - "sistema retractil para ocultacion de elementos de propulsion para unaembarcacion". - Google Patents
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Abstract
Sistema retráctil para ocultación de elementos de propulsión para una embarcación. Un sistema de propulsión para embarcaciones comprende un motor (2) montado en el interior del casco (1), cuyo árbol de salida está conectado, mediante un acoplamiento cardan (6), a un árbol (3) de hélice soportado a rotación y a deslizamiento, en un punto próximo a la hélice (4), en un cojinete liso (7). Dicho cojinete liso (7) está articulado a un extremo de un mecanismo de extensión-retracción (8, 9) mediante el cual dicho árbol de la hélice puede ser llevado a una primera posición de funcionamiento, fuera del casco, o a una segunda posición retraída, en un alojamiento (11, 12) previsto en el fondo de dicho casco. El mencionado alojamiento está dotado de al menos una compuerta (13, 13''; 15) que puede abrirse para permitir el paso de dicho árbol de hélice y de dicha hélice cuando ambos se desplazan entre dichas posiciones primera y segunda y que puede cerrarse definiendo, en esta condición, una superficie sin solución de continuidad con la carena de dicho casco.
Description
Sistema retráctil para ocultación de elementos
de propulsión para una embarcación.
El presente invento se refiere a un sistema de
ocultación, en el interior del casco de una embarcación, de todos
los elementos de propulsión principal exteriores al casco, como son
árboles, arbotantes y hélices.
Se conoce, desde hace tiempo, el problema que
supone, especialmente en las embarcaciones de propulsión mixta
mecánica-vela, la reducción al mínimo de la
resistencia hidrodinámica de los elementos que forman parte de la
propulsión mecánica y que sobresalen del casco en su parte
sumergida, como son árboles, arbotantes, hélices, turbinas o
cualquier otro apéndice necesario para dicha propulsión (excluyendo
los de maniobra), cuando ésta no está en uso, principalmente
durante la navegación a vela.
Hasta ahora se han desarrollado diversas
soluciones para disminuir al máximo la resistencia hidrodinámica de
tales elementos propulsores durante la navegación a vela; entre
ellas se cuenta el fuselado de ejes y arbotantes, así como el empleo
de hélices de paso variable, con puesta en bandera o de palas
plegables. Este tipo de costosas soluciones buscan, como se ha
dicho, reducir al máximo la fuerte penalización que supone, para el
comportamiento de una embarcación de la clase mencionada, la
existencia de apéndices que, cuando no están en uso, no tienen otra
función que la de incrementar la resistencia a la navegación. Sin
embargo, los resultados que con ellas se consiguen, dejan mucho que
desear.
Uno de estos enfoques conocidos, lo constituyen
las hélices de paso variable que, generalmente, están dotadas de
engranajes interiores que, incluso, pueden llegar a orientar las
palas en el sentido de la marcha de la embarcación cuando el motor
está parado (puesta en bandera).
Otra solución actualmente en vigor la
constituyen las hélices de palas plegables que, generalmente,
constan de al menos dos palas articuladas, unidas entre sí por medio
de engranajes, que se despliegan al alcanzar un determinado número
de revoluciones y que se pliegan cuando el barco avanza sin que
funcione el motor (por efecto del empuje del agua que incide sobre
ellas), con objeto de reducir el efecto frenante que, de otro modo,
ejercerían dichas palas.
El resultado de ambas soluciones consideradas
es, en primer lugar, que los apéndices generadores de resistencia
hidrodinámica no desaparecen en su totalidad y, en segundo lugar,
que cualquiera de las hélices descritas posee, en funcionamiento, un
rendimiento inferior al de una hélice de paso y diámetro fijos por
lo que, en el caso de embarcaciones que incorporen este tipo de
soluciones, la potencia del motor se suele limitar con el fin de no
incrementar excesivamente la resistencia que supondría la
instalación de una hélice de mayores dimensiones y,
consiguientemente, este tipo de embarcaciones no pueden alcanzar,
cuando navegan propulsadas por el motor, la velocidad máxima que
podrían desarrollar teniendo en cuenta su eslora.
Por otra parte, y considerando una embarcación a
vela, la provisión de una planta motriz auxiliar dotada de una
hélice de paso fijo, obliga a instalar un sistema de freno que
evite el giro del árbol si no se desea que el mecanismo se vea
obligado a soportar vibraciones y desgastes caso de girar
libremente.
Asimismo, la exposición continuada de los
elementos propulsores al medio marino da lugar, sobre todo en los
períodos de inactividad prolongada, a la creación de adherencias e
incrustaciones orgánicas, que afectan a su conservación y
rendimiento.
En la bibliografia de patentes se conocen
diversos documentos que constituyen el estado de la técnica y los
más pertinentes, a juicio del solicitante, son los siguientes.
La patente norteamericana 6.056.610, que
describe un propulsor transversal o longitudinal asociado con medios
para extenderlo desde un pozo presente en el casco de una
embarcación hasta una condición de funcionamiento y para retraerlo
al interior de dicho pozo cuando no se utiliza. El accionamiento
entre dichas dos condiciones extendida y retraída, respectivamente,
se realiza merced a un brazo de maniobra previsto en coincidencia
con el eje geométrico del pozo y a continuación de éste en el
interior del casco.
Este tipo de propulsor incrementa los costes de
fabricación y complica notablemente la transmisión del
accionamiento del órgano motor, salvo que éste estuviese dispuesto
en el propio propulsor, lo cual incrementaría aún más los costes y
limitaría la potencia disponible en función del tamaño, motivo por
el cual su aplicación se reduce a sistemas auxiliares de maniobra,
y nunca a la propulsión principal de la embarcación.
La patente norteamericana núm. 4.668.197, enseña
un dispositivo retráctil de propulsión auxiliar destinado a equipar
pequeñas embarcaciones y constituido por un conjunto
motor-propulsor montado por encima de la línea de
flotación en guías inclinadas y alojado, cuando no se usa, en un
compartimiento en la popa de la embarcación. Este dispositivo puede
ser hecho bajar a su posición de funcionamiento, deslizándose hacia
abajo por dichas guías, hasta introducir en el agua su órgano
propulsor, por ejemplo, una hélice. El conjunto en cuestión está
previsto de forma que pueda cumplir, también, la función de timón
merced al accionamiento de un cilindro hidráulico que lo orienta en
una u otra dirección. El desplazamiento en subida y bajada de dicho
órgano motor se consigue mediante un cilindro hidráulico y un
cable.
El objeto de este documento es un dispositivo de
propulsión auxiliar económico, de poca potencia y de utilización
limitada en embarcaciones de pequeño tamaño.
En la patente norteamericana núm. 4.678.440 se
describe un sistema de propulsión para embarcaciones, que permite
el uso de éstas en aguas poco profundas, en el que el motor y el
árbol de la hélice constituyen un conjunto rígido montado de manera
basculante por encima del espejo de popa, de manera que la hélice
pueda ser sumergida más o menos en el agua o, incluso, ser sacada
totalmente de ella. El control del basculamiento de dicho conjunto
de motor, árbol y hélice se realiza mediante una palanca manipulada
por un tripulante y solidaria de dicho conjunto motor-árbol de la
hélice en un punto cerca del primero, cuya palanca puede incorporar
los mandos de funcionamiento del citado motor.
Este tipo de propulsor es aplicable, únicamente,
a embarcaciones de muy pequeño tamaño, por ejemplo, botes del tipo
empleado por pescadores o cazadores que tienen necesidad de
desplazarse en aguas muy poco profundas como pantanos, y en ninguna
parte del documento se menciona la posibilidad de aplicarlo a
embarcaciones de eslora y desplazamiento importantes.
El presente invento resuelve los problemas antes
mencionados de una forma sencilla y económica, proporcionando un
sistema de propulsión asociado en forma novedosa con una
embarcación que permite, cuando el sistema no está en uso, eliminar
totalmente la resistencia generada durante la navegación a vela por
los elementos propulsores que sobresalen del casco en su parte
sumergida, de acuerdo con la parte caracterizante de la
reivindicación 1.
El objeto de este invento se consigue ocultando
total o parcialmente dichos elementos propulsores en cualquier
situación (varada, calado restringido, hibernaje, presencia de
obstáculos en la superficie, etc.) en que sea conveniente o
necesario y, especialmente, durante la navegación a vela.
De esta manera, se consiguen las siguientes
ventajas:
- Optimización de las prestaciones en la
navegación a vela;
- Aprovechamiento óptimo de la potencia del
motor al ser posible, mediante la incorporación del sistema del
invento, instalar hélices de mayor diámetro y paso sin que generen
resistencia hidrodinámica durante su arrastre en la navegación a
vela.
Este mejor aprovechamiento del rendimiento del
motor, junto con la posibilidad de instalar motores de mayor
potencia que puedan aprovechar dichas hélices mayores, permiten que
cada embarcación alcance, cuando es propulsada por el motor, su
velocidad máxima permitida por su eslora en flotación.
Además, los elementos del sistema propulsor que
incorpora el invento, una vez dispuestos en su condición de
retracción, sufren un menor deterioro por la acción del medio
marino durante los periodos de inactividad de la embarcación.
- Anula totalmente la posibilidad de enganchar
redes, cabos y demás objetos flotantes durante la navegación a vela
que, de otro modo, imposibilitarían el uso del grupo motopropulsor,
siendo esta la causa de múltiples accidentes y pérdida de
embarcaciones.
El invento supone una revolución total y un
nuevo concepto, especialmente en el campo de las embarcaciones
deportivas, debido a que su aplicación permite convertir fácilmente
una embarcación con máximas prestaciones en la navegación a vela, en
una embarcación del tipo moto-velero (velero que
consigue, cuando no hay viento, prestaciones similares a las de un
barco de motor).
Estos y otros objetos, que resultarán evidentes
para un experto en la técnica, se pondrán de manifiesto a medida que
se avance en la lectura de la siguiente descripción detallada de
unas realizaciones preferidas del presente invento, tomada
juntamente con los dibujos adjuntos.
En lo que sigue se describirá el invento
haciendo referencia para ello a los dibujos adjuntos, en los que se
representan, únicamente con fines ilustrativos, las realizaciones
actualmente preferidas del mismo, y en los que:
la Fig. 1 es un esquema que representa una
embarcación a vela que incorpora el sistema de propulsión de acuerdo
con el invento;
la Fig. 2 es una vista esquemática que ilustra,
en sección longitudinal parcial y con mayor detalle, los elementos
que constituyen el sistema de acuerdo con el invento;
la Fig. 3 muestra en perspectiva esquemática, la
disposición general espacial de los elementos del sistema de
propulsión de acuerdo con el invento, en condición de no
funcionamiento;
la Fig. 4 es un esquema que representa, en corte
transversal por la línea A-A de la Fig. 2, un
detalle, en perspectiva, de parte del casco de una embarcación que
incorpora una primera realización preferida del sistema del
invento;
la Fig. 5 es un sección transversal del casco de
la embarcación de la Fig. 1, que muestra una realización
alternativa del sistema de acuerdo con el invento; y
las Figs. 6 y 7 representan realizaciones
alternativas adicionales del sistema de propulsión del invento.
Refiriéndonos ahora a los dibujos y, en
particular, a las Figs. 1 a 3 de los mismos, en ellas se indica,
con 1 el casco de una embarcación a vela dotada de un sistema de
propulsión constituido por un motor 2 que acciona un árbol 3 de la
hélice 4 con un conjunto 5 de bocina y prensa-estopa
que permite la salida de dicho árbol 3 a través del citado casco 1
(véase la Fig.
2).
2).
El árbol 3 incorpora un acoplamiento cardan 6
(alternativamente se puede emplear una junta homocinética) y, en su
extremo cercano a la hélice 4, está soportado a rotación en un
cojinete liso 7 por el que puede deslizar longitudinalmente dicho
árbol 3.
El cojinete liso 7 tiene formada, en su parte
superior, una orejeta 7a provista de un orificio en el que se
articula mediante un pasador, el extremo del vástago 8 de un
cilindro de accionamiento 9, por ejemplo un cilindro hidráulico,
cuyo cilindro 9 está asegurado, a su vez, en 10 a la parte superior
de un alojamiento 11 a modo de túnel formado longitudinalmente en el
interior del casco 1, de tal manera que dicho cilindro 9 pueda
desplazar el árbol 3 de la hélice haciéndolo subir o bajar respecto
al casco 1 a través de medios de estanqueidad apropiados (no
mostrados), pivotando dicho árbol en tomo a la junta cardan 6 entre
una posición operativa (representada en la Fig. 2) en la que el
vástago 8 está en posición extendida y el sistema está dispuesto
para propulsar a la embarcación con el motor 2, y una posición de no
utilización (véase la Fig. 3) en la que el vástago 8 se retrae al
interior del cilindro 9, haciendo subir al cojinete liso 7 que, a
medida que asciende, desliza ligeramente separándose de la hélice 4
y hace bascular al árbol 3, en torno a la junta 6, para alojarlo en
el túnel 11, donde queda asegurado, entrando la hélice 4 en una
parte agrandada o caja 12, formada en el extremo de popa de dicho
túnel 11 y dimensionada adecuadamente para recibir dicha hélice 4
(véase la Fig. 3).
Este mecanismo de subida y bajada del árbol 3 de
la hélice, está provisto de mecanismos de bloqueo (no ilustrados)
que permiten asegurarlo en cualquiera de sus posiciones extremas,
extendida o retraída, de manera que se impidan desplazamientos
indeseados e imprevistos del mismo desde cualquiera de dichas
posiciones.
Como se podrá comprobar, el cilindro de
accionamiento 9 fijado al túnel 11, el vástago 8 en su condición
extendida y el cojinete liso 7, cumplen la función de arbotante para
soportar a rotación el árbol 3 de la hélice durante la navegación a
motor.
El alojamiento global constituido por el túnel
11 y la caja 12 define un entrante estanco en el casco de la
embarcación y se forma, durante la construcción de éste o a
posteriori, del mismo o de otro material que dicho casco 1,
siempre que se garantice su estanqueidad respecto al interior de la
embarcación. Opcionalmente, dicho túnel 11 y/o dicha caja 12 pueden
estar dotados de aberturas de registro con fines de mantenimiento,
dotadas de sus correspondientes compuertas de cierre accesibles
desde el interior del casco.
Por supuesto, el accionamiento del cilindro 9
puede realizarse hidráulicamente a partir del propio motor 2 o
mediante cualquier otro órgano motor apropiado, por ejemplo, una
bomba eléctrica u otra unidad de potencia independiente 19 (véase la
Fig. 1).
Asimismo, dicho cilindro de accionamiento 9
puede ser sustituido por un sistema de accionamiento eléctrico,
mecánico o manual equivalente complementado por correderas de guía o
bieletas (no representadas).
Se hará referencia ahora a la Fig. 4 de los
dibujos, en la que se ilustra, esquemáticamente y en perspectiva, un
fragmento, en sección transversal, de la parte del túnel 11 por la
linea A-A de la Fig. 2. En esta figura se puede
apreciar el árbol 3 de la hélice alojado en el mencionado túnel 11
en la condición de no utilización del sistema propulsor y la
disposición de las compuertas de cierre 13, 13' fabricadas de
material elástico adecuado o abisagradas en puntos 20 espaciados a
lo largo de su borde de unión con el casco 1, de forma que puedan
ser hechas oscilar en vaivén hacia dentro y hacia fuera respecto a
dicho casco para permitir el paso del conjunto de propulsión
constituido por el árbol 3 y la hélice 4 en su movimiento de
entrada y salida respecto a dicho casco 1.
En su condición de cerradas, dichas compuertas
13, 13' definen un volumen estanco constituido por el túnel 11 y la
caja 12, de forma que el perfil hidrodinámico del casco 1, en la
condición de no utilización del motor, no presente ningún apéndice
perteneciente a dicho sistema de propulsión que dé origen a una
resistencia a la navegación.
Las citadas compuertas 13, 13' pueden estar
provistas, por ejemplo, de resortes de carga destinados a
mantenerlas en condición cerrada (no mostrados) cuya fuerza de
retención sea superada por el empuje del árbol 3 y la hélice 4,
tanto al ser extendido el sistema de propulsión desde el túnel 11 y
la caja 12 como al ser retraído el mismo al interior del casco. En
uno y en otro casos, las compuertas cederán, moviéndose en vaivén
para permitir el paso del árbol 3 y la hélice 4 entre sus dos
posiciones extremas.
Según una realización preferida, dichas
compuertas 13, 13' pueden presentar, en sus caras internas masas 14
de material de bajo peso y conformadas apropiadamente de modo que,
en condición cerrada y con el sistema de propulsión oscilante
alojado en el interior del túnel, el volumen libre que pueda
llenarse de agua sea el mínimo deseable (véase la Fig. 5).
En dicha Fig. 5, puede contemplarse también un
modo alternativo de accionar dichas compuertas 13, 13' entre sus
posiciones cerrada y abierta. En este caso, cada compuerta es
accionada, para abrirla o cerrarla mediante un mecanismo de
accionamiento independiente, similar por ejemplo al cilindro 9 antes
descrito, cuyo vástago 8 actúa sobre una palanca P de maniobra de
la compuerta abisagrada en 20 al casco 1.
En otra forma de realización alternativa (véase
la Fig. 6), el cierre estanco de la caja 12 destinada a alojar la
hélice 4, puede conseguirse mediante una parte de carena 15
solidaria del arbotante, por ejemplo, asegurada a la parte inferior
del cojinete liso y destinada a aplicarse en relación de obturación
con los bordes de la abertura de dicha caja 12, cuando se hace
ascender el árbol 3 y, por tanto, la hélice 4 hasta su alojamiento
en el interior del casco.
Finalmente, en la Fig. 7 puede verse otra
realización alternativa en la que el cojinete liso 7 va montado en
dos arbotantes 16 articulados al mismo por su extremo inferior en 17
y accionados para retraerse al túnel 11 y a la caja 12 y para
extenderse desde ellos. Por supuesto, estos dos arbotantes 16 pueden
ser sustituidos por sendos cilindros de accionamiento similares al
cilindro 10 de las realizaciones anteriormente descritas Esta
disposición es de utilidad cuando la potencia transmitida al árbol
de la hélice así lo requiere.
El sistema retráctil de propulsión de acuerdo
con el invento se complementa con diversas medidas de seguridad,
como pueden ser microinterruptores eléctricos (no mostrados)
destinados a imposibilitar la maniobra de retracción del sistema de
propulsión si el mando de control de marcha (avante- atrás) del
propulsor no se encuentra en punto muerto o, al contrario, es
decir, que dicho mando no pueda ser maniobrado a ninguna condición
de avance o retroceso si el sistema de propulsión no se encuentra
en su condición extendida y está asegurado en ella. De esta manera,
resultaría posible la navegación a vela con el sistema de
propulsión retraído en el casco y el motor en marcha.
Es igualmente posible prever medios de
obturación, entre las compuertas 13, 13', 15 y el casco 1 tales que
se logre definir un recinto hermético para el alojamiento del
sistema de propulsión en el interior de dicho casco 1, pudiéndose
expulsar el agua que quede en su interior, una vez cerradas las
compuertas, mediante, por ejemplo, una bomba de achique.
El sistema retráctil de propulsión de acuerdo
con el presente invento descrito en lo que antecede, en virtud de
su simplicidad puede incorporarse en cascos de nueva construcción o
instalarse en embarcaciones ya en uso.
El invento contempla, asimismo, la posibilidad
de que la parte superior del alojamiento destinada a albergar la
hélice esté situada por encima de la línea de flotación, por lo que
puede hacerse practicable con fines de mantenimiento y reparación de
la hélice sin necesidad de varar la embarcación ni de recurrir a
otros medios costosos, por ejemplo, buzos, etc.
Finalmente, como le será fácil imaginar a un
experto en la técnica, este nuevo sistema de propulsión es
igualmente aplicable a cualquier tipo de embarcación propulsada
exclusivamente por medios mecánicos. a la que le sea necesario o
conveniente ocultar o proteger dichos elementos propulsores en
determinadas circunstancias.
Claims (9)
1. Sistema retráctil para ocultación de
elementos de propulsión para una embarcación del tipo que
comprende:
un casco (1);
un motor (2) montado en el interior de dicho
casco (1);
un árbol de salida del motor conectado a un
árbol de hélice (3);
al menos un arbotante; y
una hélice (4),
caracterizado
porque:
dicho casco (1) presenta un alojamiento estanco
(11, 12) en su fondo, abierto al exterior y que puede ser cerrado
por medios de cierre (13, 13'; 15) que, en condición cerrada,
definen con dicho casco (1) una superficie de carena sin solución de
continuidad;
porque dicho árbol de salida del motor (2)
atraviesa dicho casco, en cooperación con medios de obturación (5),
por un punto situado en el interior de dicho alojamiento estanco
(11, 12), estando acoplado dicho árbol de salida con dicho árbol (3)
de hélice mediante un acoplamiento cardan (6) situado también en el
interior del mencionado alojamiento estanco; y
porque están previstos medios (7) de soporte a
rotación y a deslizamiento de dicho: árbol de la hélice, asociados
con al menos unos medios (8, 9, 16) de
extensión-retracción montados dentro de dicho casco
(1) y destinados a mover a dicho árbol (3) y a dicha hélice (4),
entre una posición extendida, de funcionamiento, fuera del citado
alojamiento estanco (11, 12), en la que dichos medios (8, 9, 16) de
extensión-retracción funcionan como arbotantes, y
una posición retraída, de almacenamiento, en la que dicho árbol,
dicha hélice y dichos medios de
extensión-retracción se encuentran ocultos y/o
encerrados en dicho alojamiento estanco
2. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque dichos medios de cierre (13, 13'; 15)
están constituidos por, al menos, una compuerta abisagrada con
respecto a dicho casco (1) y que puede abrirse para dejar pan a
dicho árbol (3) y a dicha hélice (4) desde su posición retraída a su
posición
extendida, y viceversa.
extendida, y viceversa.
3. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1 o
la reivindicación 2, caracterizado porque una (15) de dichas
al menos una compuerta (13, 13'; 15) no está abisagrada a dicho
casco (1), siendo independiente del mismo y solidaria de dichos
medios (7) de soporte a rotación y a deslizamiento de dicho
árbol
(3).
(3).
4. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cara
interior de dichos medios de cierre (13, 13'; 15) de dicho
alojamiento estanco (11, 12) presenta resaltes (14) cuya
configuración es tal que se reduzca al mínimo el volumen libre en
dicho alojamiento cuando dicho árbol de la hélice y dicha hélice
están en condición retraída en dicho alojamiento y dichos medios de
cierre se encuentra en condición cenada.
5. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque hay
previstos mecanismos de bloqueo destinados a impedir el
desplazamiento del sistema propulsor retráctil cuando éste se
encuentra situado en condición extendida o en condición
retraída.
6. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho
alojamiento estanco presenta al menos una abertura de registro para
permitir el acceso a su interior.
7. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está dotado
de medios de seguridad destinados a impedir la maniobra de
retracción del mismo cuando la embarcación se mueve propulsada por
el motor.
8. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está dotado
de medios de seguridad destinados a impedir el acoplamiento de los
elementos de propulsión con el motor mientras dicho árbol de la
hélice se encuentra en posición retraída, encerrado en dicho
alojamiento estanco.
9. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos
medios de cierre del citado alojamiento estanco realizan un cierre
hermético y porque están previstos medios para eliminar el agua del
interior de dicho alojamiento en la condición cerrada de éste.
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|---|---|---|---|
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| AU2003262509A AU2003262509A1 (en) | 2002-11-25 | 2003-11-25 | Retractable System for Stowing Away the Propulsion Components for a Vessel |
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