FI91513B - Suulakepotkurilaite - Google Patents

Description

91513

Suulakepotkurilaite Propelleranordning med dysa 5 Keksinnön kohteena on suulakepotkurilaite, joka potkurilaite käsittää rengasmaisen potkurisuulakkeen, jonka sisään on järjestetty potkurin-akselilla käytettävä potkuri.

Kuten on ennestään tunnettua, voidaan potkurin työntövoimaa erityisesti 10 pienillä nopeuksilla parantaa potkurin ympäri tulevan, rengasmaisen potkurisuulakkeen avulla. Riittävän työntövoiman aikaansaamiseksi voidaan tällöin käytettävän potkurin halkaisijaa mahdollisesti hieman pienentääkin. Jääolosuhteissa aiheutuu suulakepotkurilaitteesta kuitenkin varsin merkittävä ongelma, eli se, että potkurilaite voi tukkeutua 15 jäälohkareiden kiilautuessa potkurilaitteen rungon ja suulakkeen väliin tai toisaalta jääsohjossa ajettaessa suulakkeen etuosan täyttyessä sohjosta. Molemmissa tapauksissa potkurin vedensaanti estyy joko osittain tai kokonaan, mistä on seurauksena potkurin työntövoiman olennainen heikkeneminen. Tämä ongelma tulee erityisesti esiin pienien potku-20 rilaitteiden yhteydessä. Useissa tapauksissa ei potkurisuulaketta haluta käyttää edellä mainituista syistä johtuen. Esimerkiksi satamajään-murtajissa ei ole voitu käyttää potkurisuulaketta, koska ahtaissa satama-altaissa jäät ahtautuvat ja kasautuvat usein jopa niir. että altais-: sa on ahtautunutta jäätä pohjaan asti.

25 ··. Suulakkeen tukkeutumista on aikaisemmin yritetty estää useilla eri tavoilla, mutta varsin huonolla menestyksellä. Ilman lisälaitteita käytettävissä potkurisuulakkeissa on tukkeumat yritetty poistaa siten, että potkurin pyörimissuunta on vaihdettu. Tämä ratkaisu toimii kuiten-.. . 30 kin huonosti erityisesti sellaisissa tapauksissa, joissa ahtautunutta * jäätä on paljon. Alus pääsee tällöin etenemään vain nykäyksittäin hyvin '·* ' lyhyitä matkoja kerrallaan.

Tukkeuma on lisäksi yritetty hoitaa järjestämällä potkurisuulakelait-35 teen yhteyteen erilaisia lisälaitteita. Tällaisia ratkaisuja on aikai- * * sernmin esitetty mm. suomalaisissa patenttihakemuksissa n:ot 861370 ja • · · ’· '· 861371. Näissä julkaisuissa on tukkeumat yritetty hoitaa siten, että suulakkeeseen on kiinnitetty piikkejä tai vastaavia, joiden tarkoituk- 91 513 2 sena on murskata jäälohkareet tai sitten niin, että. potkurisuulakkeen eteen on järjestetty erillinen rengasosa, jonka tarkoituksena on estää jäälohkareita tukkimasta potkurisuulaketta. Nämä ratkaisut eivät kuitenkaan ole poistaneet ongelmaa, vaan jäälohkareet ovat edelleen tukki-5 neet potkurisuulakkeen, koska lohkareet ovat tarttuneet mainittuihin piikkeihin tai rengasosaan.

Suulakkeen tukkeutumista on aikaisemmin yritetty estää myös siten, että suulakkeen eteen on järjestetty "jäähäkki", joka estää jäälohkareita 10 joutumasta suulakkeeseen. Tämän ratkaisun olennaisia haittapuolia ovat kuitenkin jäähäkin aiheuttama suuri vastus sekä huono kestävyys. Lisäksi pienillä nopeuksilla itse "jäähäkki" tukkeutuu huolimatta siitä, onko mainittu häkki virtaviivainen vai ei. Häkki voi täyttyä jäämurskasta, koska sopivan pienet jääkappaleet voivat onnistua menemään si-15 sään häkin raoista, mutta eivät osu oikeaan asentoon tullakseen ulos samankokoisesta raosta. Tällaiset häkit voi olla asennettu kiinteästi aluksen runkoon, tai esim. kääntyvän potkuri laitteen yhteydessä ne on voitu asentaa kiinni itse potkuri laitteeseen kääntymään sen mukana. Tukkeutumisongelmaa niillä ei kuitenkaan ole pystytty ratkaisemaan 20 kuten jo edellä todettiin.

·' Nyt esillä olevan keksinnön päämääränä on saada aikaan sellainen suu- ·.'/· lakepotkur i la i te , jolla vältetään tekniikan tasoon liittyvät haitta- *1' puolet ja jolla estetään jaa lohkare iden kiilautuminen potkurilaitteen ··· 25 rungon ja suulakkeen väliin. Tuman toteuttamiseksi on keksinnölle pää- asiallisesti tunnusomaista, ett potkurisuulakkeen sisällä pyörimään järjestetyn potkurin eteen, potkurin imupuolelle on samalle pyörinraak-selille potkurin kanssa jarjestettv jäämurskaimena toimiva, lavoin tai .. . vastaavin ulokkein varustettu pyörivä etukappale, jossa mainittujen 30 lapojen tai vastaavien ulokkeiden suurin radiaul imit. ta pyör intäakse 1 is -• ta laskettuna on potkurin vastaavaa radiaalimit.taa olennaisesti pienem- '·*·": PL·

Keksinnön merkittävimpänä etuna tekniikan tason ratkaisuihin nähden * · 35 voidaan pitää sitä. että kun tekniikan tason ratkaisut ovat olleet "· ’· "passiivisia", joilla on ainoastaan pyritty estämään jäälohkareita bad OWG'Mk 3 91513 tukkimasta potkurilaitetta, on keksinnön mukainen laite järjestetty toimimaan "aktiivisesti” siten, että keksinnön mukainen s ulakepotku-rilaite on varustettu järjestelyllä, joka pyrkii murskaamaan potkuri-suulakkeeseen juuttuneet suurikokoiset jäälohkareet sellaisiksi, että 5 ne mahtuvat kulkemaan suulakkeen läpi, jolloin itse suulake ei tukkeudu. Samalla murskain toimii syöttöruuvina, joka ahtaa jääkappaleet suulakkeeseen. Keksinnön muut edut ja ominaispiirteet käyvät ilmi jäljempänä seuraavasta keksinnön yksityiskohtaisesta selostuksesta.

10 Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla.

Kuvio 1 on kaaviomainen sivukuva keksinnön mukaisesta suulakepotkuri-laitteesta käännettävänä potkurilaitetoteutuksena.

15

Kuvio 2 vastaa kuviota 1 suunnasta D katsottuna.

Kuvio 3 on kaaviomainen leikkauskuva kuvioiden 1 ja 2 mukaisesta potku-rilaitteesta esittäen erästä toteuttamisvaihtoehtoa potkurilaitteen 20 käyttöjärjestelyn suhteen.

Kuvio 4 esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaista suulakepotkurilai-*·· totta toteutettuna konventionaaliseen, kääntymättömään potkurikäyttöön.

• · · · 25 • · · •#· · Piirustuksen kuvioissa 1-3 on keksinnön mukaista suulakepotkurilaitetta ! ! merkitty yleisesti viitenumerolla 10. Kuvioiden 1-3 mukainen suulake- potkurilaite 10 on tyypiltään esim. sellainen käännettävä potkurilaite, ·*·’· kuin on aikaisemmin esitetty suomalaisissa patenttihakemuksissa n:ot 830373 ja 853173. Potkurilaittoeseen 10 kuuluu nain ollen runko 11, • m · jonka varaan on kiinnitetty potkurisuulake 12 tukirakenteen 13 avulla.

• · · ·* * Potkurisuulakkeen 12 sisään on pyörimään järjestetty potkuri 14. Voima • · · tuodaan potkurilaitteeseen 10 pystyakselilla 18, joka käyttää kulma-:*!·. vaihteen 20 välityksellä potkurinakselia 22, johon potkurin napa 15 on 35 kiinnitetty ja joka potkurinakseli 22 on pyörivästi laakeroitu kulma- * · ψ vaihteen runkoon 21.

A

91513

Tavanomaisissa potkurilaiCCeissa kulmavaihteen rungon 21 etuosa on muodostettu virtaviivaiseksi etukuvuksi, mutta keksinnön mukaisessa ratkaisussa on etukupu korvattu pyörivällä etukappaleella 16, jonka pintaan on kiinnitetty lavat 17. Etukappale 16 on järjestetty pyörimään 5 potkurin IA kanssa yhteisen pyörintäakselin S-S ympäri. Etukappale 16 voi olla laakeroitu potkurilaitteen runkoon 11 vapaasti pyöriväksi, mutta keksinnön edullisimmassa toteuttamismuodossa on etukappale 16 järjestetty käytettäväksi. Etukappaleen 16 ja siihen kiinnitettyjen lapojen 17 tarkoituksena on saada aikaan potkurisuulakkeen 12 edessä 10 olevaan jääahtaumaan liikettä ja murskata potkurisuulakkeen 12 edessä olevat jäälohkareet sellaiseksi, että ne mahtuvat kulkemaan potkurisuulakkeen 12 läpi tai ohjautuvat potkurisuulakkeen ulkopuolelle. Lavat 17 voivat olla esim. suoria tai piikkimaisiä, jolloin ne toimivat pelkästään jäamurskaimena, mutta toisaalta ne voi olla muotoiltu esim.

15 kuvioissa esitetvllä tavalla nousul1 isiksi, jolloin ne tavallaan toimivat toisena potkurina ja murskattua jäätä ohjaavana laitteena. Lavat 17 on piirustuksen kuvioissa piirretty varsin pienikokoisina, mutta niiden koko voi olla mvos kuvioissa esitettyä huomattavasti suurempi, jolloin niiden työntö- ja murskausvaikutus saadaan paremmaksi.

20

Potkutisuulake 12 on tavanomaiseen tapaan muotoiltu siten, että se kapenee johtoreunastaan 12a, kunnes potkurisuulakkeen 12 kapeimraan kohdan, jota piirustuksen kuvioissa on merkitty viitemerkinnä1lä A, jaLkeen se jatkuu pääasiassa lieriömäisenä potkurisuulakkeen jättöreu-*:* 25 naan 12b. Jotta etukappale 16 lapoineen 17 toimisi tarkoitetulla taval- : : : ia, on se sijoitettu potkurisuulakkeeseen 12 nähden siten, että se ·’·’· sijaitsee potkurisuulakkeen 12 kape i ir.nu 1 la kohdalla A, lieriömäisen osuuden alussa tai :,·.·η etupuolella. Talla varmistetaan se. että iääloh-.· -_ kareet murskautuvat niin pieniksi, että ne mahtuvat kulkemaan potku- '3u r isuulakkeen 1? kape i minän kohdan A läpi.

: Kdella jo todettiin, että jäämurskaimena toimiva etukappale 16 voi olla : : järjestetty potkurilaLtteeseen 10 vapaasti pyöriväksi, mutta edullisim- min se on järjestetty käytettäväksi. Kuviossa 3 on esitetty eräs to-V) teut: tamisva ihtoehi o j aamurska imena to im ivan etukappaleen 16 käytölle 'e.n jo edellä on. -ttu; kuvion 3 mukaisessa toteuttamismuodossa BKOOP'6"^' 5 91 513 voima tuodaan potkurinakselille 22 pystyakselilla 18 kulmavathteen 20 välityksellä. Kulmavaihde 20 muodostuu pystyakselilla 18 olevasta ensimmäisestä kartioham. tspyörästä 19 seka potkurinakselilla 22 olevasta toisesta kartiohammaspyörastä 23. Kuvion 3 toteuttamismuodossa potku-5 rinakselia 22 on jatkettu etummaisen lääkerikohdan ohi kulmavaihteen rungon 21 etupuolelle ja jäämurskaimena toimiva etukappale 16 on sopivalla tavalla kiinnitetty mainitulle potkurinakselille 22. Kuvion 3 mukaisessa ratkaisussa jäämurskaimena toimiva etukappale 16 pyörii näin ollen potkurin IA kanssa samaan suuntaan ja samalla pyörintänopeudella.

10

Kuvion 3 mukaista käyttöratkaisua voitanee pitää keksinnön parhaana toteuttamisvaihtoehtona, koska se on rakenteeltaan yksinkertaisin ja näin ollen toimintavarmin. Jäämurskaimena toimivan etukappaleen 16 käyttö voi kuitenkin mekaanisesti olla järjestetty esim. siten, että 15 etukappale 16 on järjestetty pyörimään vastakkaiseen suuntaan potkuriin 14 nähden. Etukappaleen käyttö voi tällöin olla toteutettu ennestään tunnetulla tavalla esim. suomalaisen patenttihakemuksen n:o 861798 mukaisesti. Potkurilaitteen rakenne tulee kuitenkin tällöin kuviossa 3 esitettyä ratkaisua monimutkuisemm.iksi. Etuk ippa lean 16 pyöritys voi 20 kuitenkin olla järjestetty ;nvos esim sähköisesti. hydraulisesti tai jollain muulla ei-mekäänise 11 tavalla. Tällaiset kavrcotavat kuitenkin lisäävät edelleen potkur i la L t teen 10 rakente.-n. monimutkaisuutta ja ovat ·...· nain oli en mekaanista käyttötapaa ka 11 i imp i a .

'k 25 Kuviois . a 1-3 on esitetty ja.«murskaimena toimivan etukappaleen 16 käyt -; ; ; täminen k .. n.-.r.e t tavun ja kulm.ava ihtee 11 a 30 virustetun potkurilaitteen 10 yi: r a Keksintöä voidaan kuitenkin sow’ au mvos konventionaa lisiin ·;τ·ιlakepot.kuri 1 ai: r.· is i in ja tätä on pvr i : : v kaaviomaisesr L .. . havainnoi ! istumaan kuv i ; , . Kuviossa A on aluksin runkoa merkitty 30 viitenumerolla 3. Voima :uoda.m potkurille 34 potkurinakselilla 0.’, joka on tavanomaiseen tapaan, laakeroitu aluksen runkoon 5. Potkurin 11 1 ympärille on järjestetty po· kur i suulake 32, joka on sopivalla tavalla ; : kiinni;··;: .· aluksen runko- y. Ki inni tvse 1 imin ei kuviossa A ole o.si- .. . tfettv . K- :v i on A toteuttvuodossa on potkur i nakse l ia 42 jatkettu 3 » alukset: tungos ta 3 ni : n. k.. . ..;, et r a potkurin j i rungon 3 väliin on ' · voitu sovit· ia lavoi!; a 51’ varustettu e tukapp·. 1 ·· ih, joka on sopivalla 6 91513 tav.·· I la ki limitetty pockuirinakselille 42, jossa myös potkurin napa 35 on kiinni. Kuvion 4 toteuttamismuodossa jäämurskaimena toimiva etukap-pale 36 pyörii näin ollen yhdessä potkurin 34 kanssa. Etukappaleen 36 sijoituksen suhteen noudatetaan samaa periaatetta, kuin jo edellä se-5 lostettiin, eli etukappale on sijoitettu potkurisuulakkeen 32 kapeimman kohdan A kohdalle tai sen etupuolelle.

Suulakepotkurilaitetta on kuviossa 4 yleisesti merkitty viitenumerolla 30 ja potkurisuulakkeen 32 johtoreunaa viitemerkinnällä 32a ja jättö-10 reunaa viitemerkinnällä 32b. Vaikka keksinnön mukainen suulakepotkuri-laite 30 voidaan toteuttaa myös kuvion 4 mukaisessa konventionaalisessa ratkaisussa, voi tässä yhteydessä tulla kuitenkin esiin ongelmia esim. potkurinakselin 42 laakeroinnin suhteen, koska potkurinakselia 42 on jatkettu pidemmäksi kuin tavanomaisissa ratkaisuissa. Näin ollen voi-15 daan keksinnön mukaista ratkaisua pitää edullisimpana kuvioiden 1-3 toteuttamismuodossa. Kuvioissa 1-3 on keksinnön soveltaminen edullisempi myös sen johdosta, että etukappale 16 ja siinä olevat lavat 17 voidaan muotoiLla vapaammin kuin kuvion 4 ratkaisussa.

20 Edellä on keksintöä selitetty esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla. Tällä ei kuitenkaan h.iLuta rajoittaa keksintöä pelkästään kuvioissa esitettyjä esimerkkejä koskevaksi, vaan monet « « · I muunnokset ovat mahdollisia oheisissa patenttivaatimuksissa määritellyn ·;· keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

t · · · 25 » · · • * · • · · • · · * · · « · · • « « · · « · * 0 · • · * * » • · · • · « · · » t gWDOWGmW.

Claims (10)

1. 91 51 3 Pätenee ivaae imukse t
2. 1. Suulakepotkurilaite, joka potkurilaite (10,30) käsittää rengasmaisen potkurisuulakkeen (12,32), jonka sisään on järjestetty potkurinakselil- 5 la (22,42) käytettävä potkuri (14,34), tunnettu siitä, että potkurisuulakkeen (12,32) sisällä pyörimään järjestetyn potkurin (14,34) eteen, potkurin imupuolelle on samalle pyörintäakselille (S - S) potkurin (14,34) kanssa järjestetty jäämurskairaena toimiva, lavoin (17,37) tai vastaavin ulokkein varustettu pyörivä etukappale (16,36), 10 jossa mainittujen lapojen (17,37) tai vastaavien ulokkeiden suurin radiaalimitta pyörintäakselista (S-S) laskettuna on potkurin (14,34) vastaavaa radiaalimittaa olennaisesti pienempi.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunne t tu siitä, että 15 jäämurskaimena toimiva, lavoin (17,37) tai vastaavin ulokkein varustettu etukappale (16,36) on varustettu käytöllä.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, et: > jäämurskaimena toimiva, lavoin (17,37) tai vastaavin ulokkein varustet- 20 tu etukappale (16,36) on vapaasti pyörivä.
5. 4. Patenttivaatimuksen i tai 2 »vakainen laite, r u n n e t t u siitä että jäämurskaimena toimiva etukappale (16,36) on järjestetty pyörimään sama.i.i pyörimissuuntaan potkurin (14,34) kanssa. ... j ...I 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä että etukappale (16,36) on kiinnitetty potkuiin akseliin (22,42) pyörimään t sen mukana.
6. 6. Patenttivaatimuksen 1 ta. 2 mukainen laite, jossa käyttoteho tuodaan pockurinak.se 1 i 1 le (22) pystyakselin (L8) ja kulinavaihteen (20) väli-Vk >·;·# sella. tunnettu siitä, että jäämurskaimena toimiva, lavoin (1/) varustettu etukappale (16) on järjestetty pyörimään vastakkaiseen ·.· 1 pyörimissuuntaan potkuriin (14) nähden, C.1.: 35 91513
7. 7. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että j äämurskaiinena toimiva etukappale (16) on varustettu sähköisellä käytöllä.
8. 8. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 6 mukainen Laite, tunnettu siitä, että jäämurskaimena toimiva etukappale (16) on varustettu hydraulisella käytöllä.
9. 9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, t u n n e t -t 10 u siitä, että jäämurskaimena toimiva etukappale (16,36) on sijoitettu aksiaalisuunnassa potkurisuulakkeen (12,32) kapeimmalle kohdalle (A) tai sen etupuolelle.
10. 10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnet-13 t u siitä, että etukappaleen (16,36) lavat (17,37) on muodostettu nou- sullisiksi siten, että niiden suunta poikkeaa pyörintäakselin (S-S) suunnasta. » · · « · · • · · • ♦ 1 ♦ · • » « 91513 da te n t krav