ES2738405T3

ES2738405T3 - A folding and protected drive unit through a means, such as water and a boat with that unit

Info

Publication number: ES2738405T3
Application number: ES15820429T
Authority: ES
Inventors: Morten Wedel
Original assignee: Esmar Eng Aps
Current assignee: Esmar Eng Aps
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2015-12-08
Publication date: 2020-01-22
Anticipated expiration: 2035-12-08
Also published as: EP3237284B1; EP3237284A1; DK3237284T3; WO2016101954A1

Abstract

Una unidad propulsora para impulsar una embarcación, a través del agua, comprendiendo dicha unidad propulsora: un rotor que comprende una pluralidad, preferentemente dos o más palas abatibles (1, 1'), estando montado dicho rotor en un eje de transmisión (6) conectado a los medios de accionamiento para impulsar dicha embarcación girando dicho rotor alrededor de un eje, una pantalla protectora (2) que se puede mover entre una primera y una segunda posición, donde la pantalla protectora (2) en dicha primera posición está adaptada para cubrir y alojar el rotor con las palas (1, 1') en su posición retraída, y donde la pantalla protectora (2) en la segunda posición permite extraer las palas (1, 1'), en la que se proporciona un mecanismo de extracción (5) para realizar dicho cambio entre las posiciones primera y segunda, donde dicho mecanismo de extracción (5) comprende ruedas dentadas engranadas (8, 9, 10); y en la que la unidad propulsora está montada en una carcasa (4), caracterizada porque la pantalla protectora (2) está provista de muescas (2') que se enclavan con el pie (3) de las palas (1,1'), de modo que la pantalla protectora (2), cuando está retraída, está a ras de la superficie exterior de dicha carcasa (4) tanto en la primera como en la segunda posición, donde las palas (1, 1') se retraen y se extraen, respectivamente.A propeller unit for driving a vessel, through the water, said propelling unit comprising: a rotor comprising a plurality, preferably two or more folding blades (1, 1 '), said rotor being mounted on a transmission shaft (6) connected to the drive means to drive said vessel by rotating said rotor about an axis, a protective screen (2) that can be moved between a first and a second position, where the protective screen (2) in said first position is adapted to cover and house the rotor with the blades (1, 1 ') in its retracted position, and where the protective screen (2) in the second position allows the blades (1, 1') to be removed, in which a mechanism is provided extraction (5) to make said change between the first and second positions, wherein said extraction mechanism (5) comprises geared sprockets (8, 9, 10); and in which the drive unit is mounted in a housing (4), characterized in that the protective screen (2) is provided with notches (2 ') that interlock with the foot (3) of the blades (1,1') , so that the protective screen (2), when retracted, is flush with the outer surface of said housing (4) in both the first and second positions, where the blades (1, 1 ') retract and are extracted, respectively.

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Una unidad propulsora plegable y protegida a través de un medio, como el agua y una embarcación con dicha unidad A folding and protected drive unit through a means, such as water and a boat with that unit

La presente invención se refiere a una unidad propulsora para propulsar una embarcación a través del agua, tal como un barco o una nave. Tal embarcación puede tener dos o más formas de movimiento hacia adelante o hacia atrás, como los barcos que tienen tanto una vela como una hélice para asegurar el movimiento hacia delante. Un problema asociado con tal sistema de propulsión múltiple es que crea resistencia, es decir, resistencia al flujo, cuando no está en uso, por ejemplo, la hélice de la nave causa una resistencia significativa cuando se navega con vela.The present invention relates to a propelling unit for propelling a vessel through water, such as a ship or a ship. Such a vessel can have two or more forms of forward or backward movement, such as ships that have both a sail and a propeller to ensure forward movement. A problem associated with such a multiple propulsion system is that it creates resistance, that is, resistance to flow, when not in use, for example, the propeller of the ship causes significant resistance when sailing.

Se conocen varias soluciones que abordan este problema, por ejemplo, las unidades de motor/hélice montadas en la parte trasera que permiten que la hélice se eleve fuera del agua cuando se navega con la vela. Esta es una solución satisfactoria para barcos especialmente pequeños, como barcos de vela muy pequeños, donde el motor se puede manejar con cierta facilidad a mano.Several solutions are known that address this problem, for example, the engine / propeller units mounted at the rear that allow the propeller to rise out of the water when sailing with the sail. This is a satisfactory solution for especially small ships, such as very small sailboats, where the engine can be handled with some ease by hand.

Otra solución en relación con el desarrollo es una unidad propulsora plegable, para minimizar el efecto de la resistencia en la propulsión de la embarcación. De este modo, la resistencia hidrodinámica se minimiza mediante el uso de hélices o unidades propulsoras abatibles o plegables. Tales unidades propulsoras son bien conocidas en aplicaciones marinas. Al arrastrar una hélice en posición estacionaria a través del agua, se formará una gran cantidad de turbulencia alrededor de la hélice. Esto ejercerá una gran cantidad de resistencia sobre la embarcación, que requerirá más potencia de fuentes de energía alternativas, como las velas, para superar esta resistencia.Another solution in relation to development is a folding propeller unit, to minimize the effect of the boat's propulsion resistance. In this way, hydrodynamic resistance is minimized by the use of folding or folding propellers or propeller units. Such propellant units are well known in marine applications. By dragging a propeller in a stationary position through the water, a large amount of turbulence will form around the propeller. This will exert a great deal of resistance on the boat, which will require more power from alternative energy sources, such as sails, to overcome this resistance.

Las unidades propulsoras plegables conocidas incluyen hélices abatibles para barcos, que pliegan sus palas alrededor de los ejes perpendicularmente a la línea central del eje de la hélice y hélices de paso ajustable y capacidad de puesta en bandera (hélices CP).Known folding propeller units include folding boat propellers, which fold their blades around the axes perpendicularly to the center line of the propeller shaft and adjustable pitch propellers and flagging capability (CP propellers).

También se ven dispositivos retráctiles, que pueden retraerse en el casco principal de la nave. A menudo se usan para generar empujes transversales en relación con las maniobras, pero también se pueden usar para empujes hacia delante. Retractable devices are also seen, which can be retracted in the main hull of the ship. They are often used to generate transverse thrusts in relation to maneuvers, but they can also be used for forward thrusts.

En consecuencia, en CA2139204 se desvela una hélice para barcos que hace girar las palas alrededor de ejes en paralelo a la línea central del eje de la hélice. Sin embargo, esta hélice tiene como finalidad variar el diámetro del disco de la hélice (el área donde la hélice está activa), optimizando la salida de la hélice en lugar de reducir la resistencia, y el mecanismo se puede ver más como un mecanismo de control de carga.Consequently, in CA2139204 a boat propeller is revealed that rotates the blades around axes parallel to the center line of the propeller shaft. However, this propeller is intended to vary the diameter of the propeller disc (the area where the propeller is active), optimizing the propeller output rather than reducing the resistance, and the mechanism can be seen more as a mechanism of load control.

Otra solución es una hélice conocida de DE 4119810 A1. Aquí se describe una hélice para aeronaves con palas abatibles, que tiene un ángulo de paso ajustable variable con un enlace entre las posiciones externas del varillaje y el eje de transmisión de la hélice. La hélice de dos palas está diseñada para planeadores motorizados. Las dos palas están conectadas a través de un mecanismo que las pliega cuando no están en uso. Las palas también están protegidas por una cubierta cuando no están en uso, aunque la solución no está optimizada aerodinámicamente, ya que la cubierta y el fuselaje del planeador no están cerrados, lo que ejerce resistencia en el planeador cuando la hélice está en uso, ya que la cubierta y el fuselaje forman un hueco con la extrusión de la hélice. El mecanismo de dicha hélice despliega las palas por las fuerzas centrífugas, lo que requiere una salida mínima más alta del sistema de propulsión para funcionar que si estuviera impulsando una hélice normal, minimizando la flexibilidad de la solución. La solución está destinada principalmente a acelerar y elevar un planeador a la zona de confort de las capacidades de planeo, lo que reduce la influencia de la menor eficiencia del sistema de propulsión.Another solution is a known helix of DE 4119810 A1. This describes a propeller for aircraft with folding blades, which has a variable adjustable pitch angle with a link between the external positions of the linkage and the propeller drive shaft. The two-blade propeller is designed for motorized gliders. The two blades are connected through a mechanism that folds them when they are not in use. The blades are also protected by a cover when they are not in use, although the solution is not aerodynamically optimized, since the glider cover and fuselage are not closed, which exerts resistance on the glider when the propeller is in use, since that the cover and the fuselage form a gap with the extrusion of the propeller. The mechanism of said propeller deploys the blades by centrifugal forces, which requires a higher minimum output of the propulsion system to operate than if it were driving a normal propeller, minimizing the flexibility of the solution. The solution is primarily intended to accelerate and raise a glider to the comfort zone of the gliding capabilities, which reduces the influence of the lower efficiency of the propulsion system.

Se conoce una solución diferente de US 5.183.384. En ella se describe un conjunto de hélice abatible que intenta lidiar con la fuerza introducida al estar las palas montadas de modo que se despliegan cuando se aplica el empuje, utilizando la fuerza centrífuga causada por la rotación y las fuerzas ejercidas por el agua. El uso de la fuerza centrífuga para acoplar el mecanismo requiere una mayor entrada mínima de par del sistema de propulsión, lo que reduce la flexibilidad de la implementación DE 4.420.219 desvela una solución similar.A different solution of US 5,183,384 is known. It describes a folding propeller assembly that attempts to deal with the force introduced by the blades being mounted so that they are deployed when the thrust is applied, using the centrifugal force caused by the rotation and the forces exerted by the water. The use of centrifugal force to couple the mechanism requires a greater minimum torque input from the propulsion system, which reduces the flexibility of the implementation DE 4,420,219 discloses a similar solution.

Sin embargo, se describen otras soluciones en US 6.371.726, NZ 277760, CA1172521 y GB 1453 317. Todas ellas son soluciones diferentes para minimizar los efectos hidrodinámicos de arrastrar la hélice a través del agua plegándola lejos del área barrida, sin embargo, se monta ortogonalmente al eje de transmisión y se pliega para quedar en paralelo al eje de transmisión, utilizando diferentes mecanismos y sistemas. Estas soluciones minimizan los efectos introducidos, pero aun así arrastran la hélice a través del agua, incluso cuando está plegada, y por lo tanto, nunca eliminan la resistencia por completo.However, other solutions are described in US 6,371,726, NZ 277760, CA1172521 and GB 1453 317. All of them are different solutions to minimize the hydrodynamic effects of dragging the propeller through the water by folding it away from the swept area, however, Mounts orthogonally to the drive shaft and folds to be parallel to the drive shaft, using different mechanisms and systems. These solutions minimize the effects introduced, but still drag the propeller through the water, even when folded, and therefore never completely eliminate the resistance.

Todas las soluciones conocidas, aparte de aquellas que se retraen completamente cuando no están en uso, no eliminan completamente la resistencia de las palas. Las hélices abatibles carecen de un mecanismo que controle completamente el procedimiento de plegado/desplegado, ya que utilizan la fuerza centrífuga generada al girar la hélice.All known solutions, apart from those that retract completely when not in use, do not completely eliminate the resistance of the blades. The folding propellers lack a mechanism that completely controls the folding / unfolding procedure, since they use the centrifugal force generated by rotating the propeller.

Un problema asociado con las soluciones mencionadas anteriormente es que algunas de estas soluciones son inadecuadas o imposibles de usar en embarcaciones más grandes y/o solo reducen los efectos hidrodinámicos introducidos del arrastre de una hélice en cierta medida. A problem associated with the solutions mentioned above is that some of these solutions are inadequate or impossible to use in larger vessels and / or only reduce the hydrodynamic effects introduced from the drag of a propeller to some extent.

La presente invención aborda este problema proporcionando una unidad propulsora según la reivindicación 1.The present invention addresses this problem by providing a drive unit according to claim 1.

En ella, se proporciona un mecanismo de hélice plegable que tiene la característica de que, cuando está plegado, está completamente encerrado a ras de la cubierta protectora de una embarcación de manera que no hay más espacio que el mínimo imprescindible entre el cuerpo giratorio y el cuerpo no giratorio, lo que permite una mínima resistencia y fuerzas aero- y/o hidrodinámicas no deseadas en un segundo sistema de propulsión.In it, a folding propeller mechanism is provided that has the characteristic that, when folded, it is completely enclosed flush with the protective cover of a vessel so that there is no more space than the essential minimum between the rotating body and the non-rotating body, which allows minimal resistance and unwanted aero- and / or hydrodynamic forces in a second propulsion system.

La unidad propulsora comprende preferentemente una cubierta protectora, un conjunto de palas plegables o abatibles que encajan a ras de dicha cubierta cuando están plegadas, un mecanismo para plegar o retraer y extraer las palas que incluye la funcionalidad de extender la cubierta protectora y sacar las palas girándolas para formar el rotor, es decir, una hélice. Al retraer el rotor, la cubierta protectora se extiende nuevamente y el mecanismo se adapta para retraer (volver a plegar) las palas del rotor y luego retira la cubierta protectora para cubrir el rotor retraído y también para formar una superficie uniforme y a ras del rotor. Esta funcionalidad se integra preferentemente con los medios de accionamiento para accionar el rotor cuando está desplegado. La cubierta protectora encaja sobre las palas a ras de la carcasa para lograr una resistencia hidrodinámica mínima.The drive unit preferably comprises a protective cover, a set of folding or folding blades that fit flush with said cover when folded, a mechanism for folding or retracting and removing the blades that includes the functionality of extending the protective cover and removing the blades turning them to form the rotor, that is, a propeller. When retracting the rotor, the protective cover is extended again and the mechanism is adapted to retract (re-fold) the rotor blades and then remove the protective cover to cover the retracted rotor and also to form a uniform and flush surface of the rotor. This functionality is preferably integrated with the drive means to drive the rotor when deployed. The protective cover fits over the blades flush with the housing to achieve a minimum hydrodynamic resistance.

Esta unidad propulsora plegable según la invención se puede usar para muchos propósitos. En una realización preferida de la invención, la unidad propulsora se proporciona en la quilla de un barco de vela para reducir la resistencia hidrodinámica de la unidad propulsora cuando se navega con vela. La unidad propulsora se puede construir preferiblemente en una quilla bulbosa, donde contribuye de manera positiva al peso de la quilla, y potencialmente incluso con un motor incorporado a la quilla también. Preferentemente, las palas están especialmente diseñadas para ir posicionadas en la parte delantera, en la parte media o en la parte posterior del casco con forma de torpedo o quilla bulbosa. Las palas del rotor pueden estar diseñadas para girar en sentido horario o antihorario.This folding propeller unit according to the invention can be used for many purposes. In a preferred embodiment of the invention, the propellant unit is provided on the keel of a sailboat to reduce the hydrodynamic resistance of the propellant unit when sailing. The drive unit can preferably be constructed on a bulbous keel, where it positively contributes to the weight of the keel, and potentially even with a motor incorporated into the keel as well. Preferably, the blades are specially designed to be positioned in the front, in the middle or in the back of the hull shaped torpedo or bulbous keel. The rotor blades can be designed to rotate clockwise or counterclockwise.

La forma especial de las palas, y no menos importante la inclinación de hélice diseñada (que se inclina en la dirección axial), permite que las palas se plieguen perfectamente, superponiéndose entre sí. Con más de una hélice funcionando juntas en el mismo casco/cuerpo, se puede lograr la ganancia de eficiencia especial de varias hélices funcionando juntas en direcciones contrarias.The special shape of the blades, and no less important the propeller inclination designed (which tilts in the axial direction), allows the blades to fold perfectly, overlapping each other. With more than one propeller working together in the same helmet / body, the special efficiency gain of several propellers working together in opposite directions can be achieved.

El mecanismo de giro real para plegar y desplegar la unidad propulsora se puede hacer de muchas maneras y puede usar varias tecnologías.The actual turning mechanism for folding and unfolding the drive unit can be done in many ways and can use various technologies.

A continuación, la invención se describe con más detalle con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:In the following, the invention is described in more detail with reference to the attached drawings, in which:

La fig. 1 es una vista esquemática en perspectiva de una quilla bulbosa con una unidad de hélice según una realización de la invención;Fig. 1 is a schematic perspective view of a bulbous keel with a propeller unit according to an embodiment of the invention;

La fig. 2 es una vista lateral de la misma;Fig. 2 is a side view thereof;

Las figs. 3 y 4 son vistas esquemáticas desde arriba de la quilla bulbosa con la unidad de hélice según la realización con los rotores de hélice retraídos y extraídos, respectivamente;Figs. 3 and 4 are schematic views from above of the bulbous keel with the propeller unit according to the embodiment with the propeller rotors retracted and removed, respectively;

La fig. 5 es una vista lateral detallada de la unidad de hélice según una realización de la invención;Fig. 5 is a detailed side view of the propeller unit according to an embodiment of the invention;

Las figs. 6 y 7 son una vista lateral en sección transversal de la misma;Figs. 6 and 7 are a cross-sectional side view thereof;

Las figs. 8 y 9 son vistas en sección transversal de las secciones A-A y B-B, respectivamente, en la fig. 7;Figs. 8 and 9 are cross-sectional views of sections A-A and B-B, respectively, in fig. 7;

La fig. 10 es una vista del rotor de la hélice con las palas extendidas; yFig. 10 is a view of the rotor of the propeller with the blades extended; Y

La fig. 11 es una vista en perspectiva esquemática y en despiece ordenado de una pala del rotor de hélice según una realización de la invención.Fig. 11 is a schematic and exploded perspective view of a propeller rotor blade according to an embodiment of the invention.

Con referencia a las figuras 1 a 4, se muestra una realización de la invención, en la que una quilla bulbosa 20 de un barco 22, tal como un barco de vela, está equipada con una unidad propulsora acoplada para la propulsión. La quilla bulbosa tiene una carcasa bulbosa 4 y en las figuras se muestran varias formas de realización, donde se puede montar una unidad de propulsión en un extremo, es decir, el extremo delantero o trasero de la quilla bulbosa o en ambos extremos, es decir, la unidad de hélice se puede instalar en cualquier extremo de la quilla bulbosa. Si se instala detrás, se denomina hélice de empuje y si se instala en la parte delantera, hélice de tracción.With reference to Figures 1 to 4, an embodiment of the invention is shown, in which a bulbous keel 20 of a ship 22, such as a sailboat, is equipped with a propulsion unit coupled for propulsion. The bulbous keel has a bulbous shell 4 and in the figures several embodiments are shown, where a propulsion unit can be mounted at one end, that is, the front or rear end of the bulbous keel or at both ends, i.e. , the propeller unit can be installed at any end of the bulbous keel. If it is installed behind, it is called a thrust propeller and if it is installed in the front part, a propeller propeller.

La unidad de hélice comprende palas abatibles 1, 1' y las palas 1 están protegidas por una cubierta protectora 2, cuando las palas de la hélice 1' están plegadas (como se muestra en la fig.8). Cuando las palas de la hélice están plegadas (o abatidas), el pie de las palas 3 (véase la fig. 11) se coloca en una posición que forma un cuerpo exterior completamente integrado junto con el casco con forma de torpedo 4 y la cubierta protectora 2. Las palas 1, 1' están montadas en una configuración de rotor en un mecanismo de extracción 5, que está montado en el eje de transmisión de la hélice 6. The propeller unit comprises folding blades 1, 1 'and the blades 1 are protected by a protective cover 2, when the blades of the propeller 1' are folded (as shown in fig. 8). When the propeller blades are folded (or collapsed), the foot of the blades 3 (see fig. 11) is placed in a position that forms a fully integrated outer body together with the torpedo-shaped hull 4 and the cover protective 2. The blades 1, 1 'are mounted in a rotor configuration in an extraction mechanism 5, which is mounted on the propeller drive shaft 6.

En una vista isométrica de la figura 1, se muestra una realización de la invención en la que una quilla bulbosa 20 de un barco 22, como un barco de vela, está equipada con una unidad propulsora acoplada para propulsión en un extremo y donde se proporciona la cubierta protectora 2 con muescas 2 ' que se enclava con el pie 3 de las palas 1' de manera que estén al ras, minimizando la resistencia hidrodinámica y la turbulencia no deseadas cuando se extrae el rotor. En la fig. 2, se muestra una realización donde se proporciona una unidad propulsora en ambos extremos y en la situación en que ambas unidades están cerradas en sus posiciones inactivas. También se muestran las muescas 2' en el borde de las cubiertas protectoras 2.In an isometric view of Figure 1, an embodiment of the invention is shown in which a bulbous keel 20 of a ship 22, such as a sailboat, is equipped with a propulsion unit coupled for propulsion at one end and where it is provided the protective cover 2 with notches 2 'which is interlocked with the foot 3 of the blades 1' so that they are flush, minimizing unwanted hydrodynamic resistance and turbulence when the rotor is removed. In fig. 2, an embodiment is shown where a drive unit is provided at both ends and in the situation where both units are closed in their inactive positions. The notches 2 'are also shown at the edge of the protective covers 2.

En una realización mostrada en la fig. 4, en un extremo, el rotor se extrae y en el otro extremo se proporcionan dos rotores en serie y se muestran en su configuración retraída. En la invención se observa que se puede proporcionar una configuración de dos rotores en un extremo dado de la quilla bulbosa, independientemente del tipo de sistema de propulsión que pueda proporcionarse o no en el otro extremo.In an embodiment shown in fig. 4, at one end, the rotor is removed and at the other end two rotors are provided in series and shown in their retracted configuration. In the invention it is noted that a configuration of two rotors can be provided at a given end of the bulbous keel, regardless of the type of propulsion system that may or may not be provided at the other end.

En la figura 5 se muestra una vista lateral detallada y en las figuras 6 y 7, se muestra lo mismo como secciones transversales del mecanismo. En las figuras 8, 9 y 10 se muestran las vistas finales, de manera simplificada. Con referencia a, en particular, en las figs. 9 y 10 se muestran las partes con forma de campana 10 del mecanismo 7 que permiten plegar las palas 1, 1' de la unidad propulsora hacia dentro y hacia fuera y, de ese modo, acoplar o desacoplar la propulsión.A detailed side view is shown in Figure 5 and in Figures 6 and 7, the same is shown as cross sections of the mechanism. Figures 8, 9 and 10 show the final views, in a simplified manner. With reference to, in particular, in figs. 9 and 10 show the bell-shaped parts 10 of the mechanism 7 which allow the blades 1, 1 'of the propeller unit to be folded in and out and, thereby, to couple or disengage the propulsion.

En las figuras 5-10 se muestra una realización de la invención en la que se proporciona un mecanismo de engranaje similar a un engranaje planetario utilizando las partes en forma de campana 10 en la parte inferior 3 de las partes de la pala 1 para rotar las palas hacia dentro o hacia fuera de la cubierta protectora, girando un engranaje central, montado en el centro de la caja mecánica 5, en el eje interno 6', que se extiende hacia fuera del eje externo 6, que está montado en la caja mecánica 5. El eje interno 6' también se utiliza para acoplar y desacoplar la cubierta protectora 2 para permitir dicho movimiento giratorio de las palas.An embodiment of the invention is shown in Figures 5-10 in which a gear mechanism similar to a planetary gear is provided using the bell-shaped parts 10 in the bottom 3 of the parts of the blade 1 to rotate the paddles in or out of the protective cover, rotating a central gear, mounted in the center of the mechanical box 5, in the inner shaft 6 ', extending outwardly from the outer shaft 6, which is mounted in the mechanical box 5. The internal shaft 6 'is also used to couple and uncouple the protective cover 2 to allow said rotating movement of the blades.

La funcionalidad de retraer la cubierta protectora/cubo y girar las palas se realiza empujando y girando el eje interno/"varilla de empuje-tracción" que se ejecuta dentro del eje hueco de la hélice respectivamente. El eje hueco (principal) 6 transfiere la potencia de rotación (propulsora) cuando se extrae el rotor. Plegar o desplegar las palas cuando la cubierta protectora está abierta requiere un movimiento relativo de traslación/giro de la varilla de empuje/tracción en relación con el eje principal o viceversa, por lo que la extracción de las palas también se puede realizar manteniendo quieta la varilla de empuje-tracción y girando ligeramente el eje.The functionality of retracting the protective cover / hub and rotating the blades is performed by pushing and turning the inner shaft / "push-pull rod" that runs inside the hollow shaft of the propeller respectively. The hollow shaft (main) 6 transfers the rotational power (propeller) when the rotor is removed. Folding or unfolding the blades when the protective cover is open requires a relative movement of translation / rotation of the push / pull rod in relation to the main axis or vice versa, so that the removal of the blades can also be carried out while keeping the push-pull rod and turning the shaft slightly.

Con referencia a la fig. 6, el eje interno 6'/"varilla de empuje-tracción" solo está restringido al engranaje interno/central en la dirección radial, ya que el eje interno, en la parte que puede deslizarse por el engranaje interno, es cuadrado (o con una forma similar de ajuste cerradura-llave, es decir, no redonda, sino cuadrada en la realización mostrada), y puede transferir el movimiento radial al engranaje interno/central que tiene una abertura con la misma forma (cuadrada), con una tolerancia que permite que el eje interno 6' también se deslice a través de la abertura del engranaje interno/central. La capacidad del eje interno para deslizarse a través del engranaje central permite un movimiento longitudinal del eje interno que puede controlar la posición de la cubierta protectora. Esto se hace mediante la conexión (posición 11 (véase la fig.With reference to fig. 6, the internal axis 6 '/ "push-pull rod" is only restricted to the internal / central gear in the radial direction, since the internal axis, in the part that can slide through the internal gear, is square (or with a similar form of key-lock adjustment, that is, not round, but square in the embodiment shown), and can transfer the radial movement to the internal / central gear having an opening with the same shape (square), with a tolerance that It allows the inner shaft 6 'to also slide through the inner / central gear opening. The ability of the inner shaft to slide through the central gear allows a longitudinal movement of the inner shaft that can control the position of the protective cover. This is done by connection (position 11 (see fig.

6)), que solo es capaz de transferir el movimiento/fuerza axial (un rodamiento) y no el movimiento/fuerza radial. La cubierta protectora 2 y la caja mecánica 5 están alineadas por medio del tubo interior acoplado a la caja mecánica 5 y el tubo exterior dentro de la cubierta protectora. Estos tubos/cilindros también están bloqueados contra la rotación con pistas en las caras opuestas (posición 12).6)), which is only capable of transferring the axial movement / force (one bearing) and not the radial movement / force. The protective cover 2 and the mechanical box 5 are aligned by means of the inner tube coupled to the mechanical box 5 and the outer tube inside the protective cover. These tubes / cylinders are also locked against rotation with tracks on opposite faces (position 12).

Alternativamente, la conexión (Posición 11) se bloquea para transferir la rotación a la cubierta protectora 2, y las pistas de guía de la posición (12) están giradas/colocadas de una manera que fuerza el giro relativo correcto del eje interno 6' y con ello el plegado/desplegado de las palas.Alternatively, the connection (Position 11) is locked to transfer the rotation to the protective cover 2, and the position guide tracks (12) are rotated / positioned in a manner that forces the correct relative rotation of the inner shaft 6 'and with it the folding / unfolding of the blades.

Dentro de la cabeza de la hélice, se puede proporcionar un pistón 13 fijado al eje interno 6', por lo que el pistón 13 funciona como una parte de los medios de accionamiento hidráulico, de modo que la cabeza de la hélice, es decir, la cubierta protectora 2, puede desplazarse axialmente controlando la presión de y/o la cantidad de fluido hidráulico a ambos lados del pistón 13.Within the head of the propeller, a piston 13 fixed to the inner shaft 6 'can be provided, whereby the piston 13 functions as a part of the hydraulic actuating means, so that the head of the propeller, that is, The protective cover 2 can be displaced axially by controlling the pressure of and / or the amount of hydraulic fluid on both sides of the piston 13.

En resumen, el mecanismo de extracción puede ser operado por la varilla de empuje/tracción o por la estructura cilíndrica de la cabeza de la hélice.In summary, the extraction mechanism can be operated by the push / pull rod or by the cylindrical structure of the propeller head.

La carcasa 5 contiene un mecanismo 7 que pliega y despliega las palas 1, 1' alrededor de los ejes 3' en torno a los que giran los engranajes en forma de campana 10 y los ejes 3' están en paralelo al eje de transmisión de la hélice 6. Las palas 1, 1' se pliegan y se despliegan girando el engranaje solar 8 que gira los engranajes lunares 9 que, de nuevo, gira los engranajes especiales de la capa lunar exterior en forma de campana 10 conectados a las palas 1 en el pie de las palas 3 (véanse las figuras 9-11). Cuando la hélice está plegada, la cubierta protectora 2 cubre las palas 1' y las bloquea en su posición.The housing 5 contains a mechanism 7 that folds and unfolds the blades 1, 1 'around the axles 3' around which the bell-shaped gears 10 rotate and the axes 3 'are parallel to the transmission axis of the propeller 6. The blades 1, 1 'are folded and deployed by rotating the solar gear 8 which rotates the lunar gears 9 which, again, rotates the special gears of the bell-shaped outer moon layer 10 connected to the blades 1 in the foot of the blades 3 (see figures 9-11). When the propeller is folded, the protective cover 2 covers the blades 1 'and locks them in position.

En las realizaciones mostradas de la invención, se muestra un mecanismo de extracción basado en un engranaje planetario, pero se observa que pueden proporcionarse otros tipos de actuación.In the shown embodiments of the invention, an extraction mechanism based on a gear is shown. planetary, but it is noted that other types of action can be provided.

En la solución mostrada en las figuras, el mecanismo de la unidad de hélice está provisto de un eje hueco externo 6 con un eje más delgado 6' en el interior. El eje interno 6' empuja la tapa protectora 2 hacia fuera de la hélice alejándola en dirección longitudinal. Cuando se empuja hacia fuera la tapa protectora 2, los pies 3 de la pala se desbloquean, permitiendo el desplegado de las palas 1 girando el eje interno 6' respecto al eje externo 6. Una vez que las palas 1 están en la posición deseada (abiertas o cerradas), el cubo de la hélice 2 se retira hacia atrás, y cada pie de pala 3 se bloquea. In the solution shown in the figures, the mechanism of the propeller unit is provided with an external hollow shaft 6 with a thinner shaft 6 'inside. The inner shaft 6 'pushes the protective cap 2 out of the propeller away in the longitudinal direction. When the protective cover 2 is pushed out, the feet 3 of the blade are unlocked, allowing the deployment of the blades 1 by rotating the inner shaft 6 'with respect to the outer shaft 6. Once the blades 1 are in the desired position ( open or closed), the propeller hub 2 is pulled back, and each blade foot 3 is locked.

Con referencia a la fig. 9, el mecanismo de plegado/desplegado de la unidad propulsora comprende un engranaje solar (engranaje central) 8, que acciona la capa intermedia de los engranajes planetarios (lunas) 9, que de nuevo impulsa las partes dentadas especiales con forma de campana 10, que se pueden ver/describir como la capa lunar exterior si se compara con un engranaje planetario. Este mecanismo es único porque el engranaje planetario comprende dos capas de "lunas" donde los engranajes de la capa exterior (segunda capa lunar) son básicamente solo una parte de una rueda lunar. En la forma especial en que se realiza la secuencia de giro, cada rueda lunar con forma de campana 10 es empujada/girada, primero por una de las lunas intermedias 9 y luego en la secuencia por la otra. El beneficio de este mecanismo es que los ejes 3' que se extienden fuera de la carcasa 5, pueden estar muy cerca del borde exterior. Esto permite una solución muy compacta, y posibilita que el eje 3' sea relativamente grueso y que el engranaje lunar exterior tenga un diámetro razonable que se acople bien con la capa de engranajes lunares intermedia y la rueda dentada solar en comparación con una solución con una sola capa de ruedas dentadas lunares. El engranaje también podría ser accionado, por ejemplo, por un mecanismo similar basado en un accionamiento hidráulico o eléctrico lineal o rotacional, utilizando mecanismos de transmisión por correa o cadena dentro de la carcasa.With reference to fig. 9, the folding / unfolding mechanism of the drive unit comprises a solar gear (central gear) 8, which drives the intermediate layer of the planetary gears (moons) 9, which again drives the special bell-shaped gears 10, which can be seen / described as the outer lunar layer if compared to a planetary gear. This mechanism is unique because the planetary gear comprises two layers of "moons" where the gears of the outer layer (second lunar layer) are basically only part of a lunar wheel. In the special way in which the turn sequence is performed, each bell-shaped moon wheel 10 is pushed / turned, first by one of the intermediate moons 9 and then in the sequence by the other. The benefit of this mechanism is that the axes 3 'that extend outside the housing 5, can be very close to the outer edge. This allows a very compact solution, and makes it possible for the 3 'axle to be relatively thick and for the outer lunar gear to have a reasonable diameter that fits well with the intermediate lunar gear layer and the solar sprocket compared to a solution with a single layer of moon gear wheels. The gear could also be driven, for example, by a similar mechanism based on a linear or rotational hydraulic or electric drive, using belt or chain drive mechanisms inside the housing.

Las palas 1 de la unidad de hélice están montadas en los encastres de la pala 3 con una forma característica, asegurando una superficie limpia/a ras de los encastres 3 contra la cubierta de protección 2 en la posición plegada y desplegada, y la hélice puede tener cualquier número de palas a partir de dos o más, como cinco según se muestra en la fig. 10. La geometría del mecanismo y el número de dientes de los engranajes se desarrollan y ajustan para adaptarse al número de palas y al movimiento angular requerido de las palas. Además, las palas están diseñadas para cumplir con los requisitos del sistema de propulsión de la embarcación y el lugar o área de uso deseados. La rueda solar del mecanismo puede personalizarse para ser accionada mecánica, eléctrica o hidráulicamente, dependiendo de la fuente de energía disponible en la correspondiente embarcación, así como el movimiento lineal del eje interno 6' y la rotación de la unidad de hélice cuando está desplegada.The blades 1 of the propeller unit are mounted on the inserts of the blade 3 with a characteristic shape, ensuring a clean / flush surface of the inserts 3 against the protection cover 2 in the folded and deployed position, and the propeller can have any number of blades from two or more, such as five as shown in fig. 10. The geometry of the mechanism and the number of teeth of the gears are developed and adjusted to adapt to the number of blades and the required angular movement of the blades. In addition, the blades are designed to meet the requirements of the propulsion system of the vessel and the desired place or area of use. The solar wheel of the mechanism can be customized to be mechanically, electrically or hydraulically driven, depending on the power source available in the corresponding vessel, as well as the linear movement of the internal axis 6 'and the rotation of the propeller unit when deployed.

La unidad de hélice garantiza una resistencia hidrodinámica mínima en el modo plegado cuando no está en uso, así como cuando se despliega la unidad de hélice. Esto significa que cuando la hélice se utiliza en un barco de vela, aumentará el rendimiento de la embarcación de vela y optimizará la comodidad y la eficiencia aerodinámica de las velas, lo que podría permitir unas velas más pequeñas y/o velocidades más altas cuando se navega con el viento.The propeller unit guarantees minimal hydrodynamic resistance in folded mode when not in use, as well as when the propeller unit is deployed. This means that when the propeller is used on a sailboat, it will increase the performance of the sailboat and optimize the comfort and aerodynamic efficiency of the sails, which could allow smaller sails and / or higher speeds when Sail with the wind.

Además, las palas están protegidas por la cubierta en el modo plegado, reduciendo el riesgo de daños en las palas debido a que toquen el fondo o a que se encuentren con objetos en el agua, minimizando también los daños a la vida animal y vegetal circundante, cuando se navega.In addition, the blades are protected by the cover in the folded mode, reducing the risk of damage to the blades because they touch the bottom or encounter objects in the water, also minimizing damage to the surrounding animal and plant life, when browsing.

La invención anterior se explica con referencia a algunas realizaciones preferidas. Sin embargo, se observa que pueden proporcionarse otras variantes de la unidad propulsora según la invención sin apartarse de la invención como se define en las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, la invención anterior se describe con referencia a una embarcación marítima que proporciona propulsión por hélice a través del agua. Sin embargo, se observa que la invención también puede utilizarse como sistema de propulsión por hélice para un avión, tal como un planeador a motor, en el que el medio en el que opera la hélice es el aire. Además, se observa en la invención que la invención puede usarse para una embarcación que está completamente sumergida en el agua, tal como un torpedo o una embarcación submarina. The above invention is explained with reference to some preferred embodiments. However, it is noted that other variants of the propellant unit according to the invention can be provided without departing from the invention as defined in the appended claims. For example, the foregoing invention is described with reference to a maritime vessel that provides propeller propulsion through water. However, it is noted that the invention can also be used as a propeller propulsion system for an aircraft, such as a motor glider, in which the medium in which the propeller operates is air. Furthermore, it is noted in the invention that the invention can be used for a vessel that is completely submerged in water, such as a torpedo or an underwater vessel.

Claims

1. A propelling unit to drive a vessel, through the water, said propulsion unit comprising:

a rotor comprising a plurality, preferably two or more folding blades (1, 1 '), said rotor being mounted on a transmission shaft (6) connected to the drive means to drive said vessel by rotating said rotor around an axis,

a protective screen (2) that can be moved between a first and a second position, where the protective screen (2) in said first position is adapted to cover and house the rotor with the blades (1, 1 ') in its retracted position , and where the protective screen (2) in the second position allows the blades (1, 1 ') to be extracted, in which an extraction mechanism (5) is provided to make said change between the first and second positions, where said mechanism extraction (5) comprises gear sprockets (8, 9, 10); and in which the drive unit is mounted in a housing (4),

characterized in that the protective screen (2) is provided with notches (2 ') that interlock with the foot (3) of the blades (1,1'), so that the protective screen (2), when retracted, is flush with the outer surface of said housing (4) in both the first and second positions, where the blades (1, 1 ') are retracted and removed, respectively.

2. A drive unit according to claim 1, wherein the geared gearwheels (8, 9, 10) form a planetary gear having a centered drive gearwheel (8) connected through an internal shaft (6 ') and that exerts a rotational force on a second set of sprockets to couple and disengage said drive unit and, therefore, to fold or unfold the blades (1, 1 ') of the rotor depending on the direction of rotation.

3. A drive unit according to claim 2, wherein the planetary gear comprises a solar gear (8) and two layers of moons, such that the solar gear (8) drives a layer of intermediate planetary gears (9), and drives the bell-shaped moon wheels (10) in the outer layer, so that a spin sequence is performed where each bell-shaped moon wheel (10) is pushed / turned, first by one of the intermediate planetary gears (9) and later in the sequence on the other.

4. A drive unit according to any one of claims 1 to 3, wherein a centered internal shaft (6 ') is provided within the drive shaft (6) which allows the linear movement to couple and disengage the longitudinal movement of said cover protective (2) in a direction substantially parallel to the axis of rotation, and in which a relative rotation movement between the transmission axis (6) and the internal axis (6 ') provides the rotational movement to couple and disengage the blades (1, 1 ') to allow the deployment and folding of said drive unit.

5. A drive unit according to any of the preceding claims, wherein the geared planetary gears (9) are coupled with a toothed element (10) at the base of each of the blades (1, 1 ') adapted to ensure the desired degree of rotation of the blades (1, 1 ') around its axis of rotation.

6. A drive unit according to any of the preceding claims, wherein said extraction mechanism (5) is fed by pneumatic drive means and / or hydraulic drive means and / or electric drive means.

7. A drive unit according to any of the preceding claims, wherein the blades (1, 1 ') are provided with a fixed pitch.

8. A drive unit according to any one of claims 1 to 6, wherein the blades (1, 1 ') are provided with an adjustable pitch.

9. A drive unit according to any of the preceding claims, wherein a plurality of rotors are provided along the drive shaft.

10. A vessel comprising a propellant unit according to any of the preceding claims, wherein the propellant unit is mounted on a vessel extension member (22).

11. A vessel according to claim 10, wherein the extension member is the keel (20) of the vessel (22).

12. A boat according to claims 10 or 11, wherein the drive unit is mounted facing the front of the boat (22).

13. A boat according to claim 12, wherein the drive unit is mounted oriented towards the rear of the boat (22).

14. A vessel according to any of claims 12 or 13, wherein at least two propeller units are mounted both in the front and in the rear of the propelled body that are adapted to rotate in the same direction.

15. A vessel according to any of claims 12 to 13, wherein at least two propeller units are mounted both on the front and on the rear of the propelled body that are adapted to rotate in the opposite direction.