IT8147575A1 - Perfezionamento nelle eliche per natanti. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di Brevetto per Invenzione avente per titolo

"Perfezionamento nelle eliche per natanti"

RIASSUNTO

L'invenzione si riferisce ad un'elica di pro pulsione per natanti con pale pieghevoli, una cosiddetta elica pieghevole Il tratto caratteristico dell'elica ? quello che gli assi di montaggio delle palenel mozzo sono incim ati in direzione Everso l'asse dirotazione del mozzo, in modo tale 'che le pale risultano spostabili,fra la loro posiizione ripiegata e quella non ripiegata attraverso una rotazione essenzialmente di un mezzo giro.

a presente invenzione si riferisce ad un'elica di propulsione per natanti comprendente un mozzo progettato in modo da essere destinato ad essere attaccato adun albero porta-elica e con almeno due pale di elica supportate dal mozzo, le auali pale sono monbate in maniera angolarmente spostabile in modo tale che esse risultino mobili fra una posizione di lavoro alJungata e una posizione arretrata nella quale le pale si estendono all'indietro nella direzione dell' albero.

Eliche di questo tipo, le cosiddette el -che pieghevoli,sono usate,in primo.luogo nelle.barche a vela,allo scopo di ridurre la resistenza nell?acqua durante una navigazione a vela. Quando l'albero porta-elica non ? .in rotazione durante la.navigazione. a .vela le pale sono ripiegate insieme l?una con l'altra per effetto della pressione dell'acqua, in maniera tale da formare un prolungamento,a .forma di rocchetto fusiforme del .mozzo porta-elica. Quando il motore e avviato e quando osso aziona l?albero porta-elica,.la .forza .centrifuga .viene.,utilizzata per determinare l'apertura...o spiegamento.delle .pale.

Note eliche del .tipo descritto presentano le.loro .pale montate,.su assi estendentisi perpendi colarmente, all'asse,di rotazione del mozzo, in.modo tale che l'apertura o spiegamento.viene realizzato attraverso lo spostamento .angolare,delle pale appross?mativamen te di 90? in..un.unico piano.

Questo tipo di elica richiede la presenza di pale pesanti.che sono voluminose.e..risultano in un minore,rendimento delle eliche e danno luogo .a problemi in.presenza di forze d'urto di notevole entiti? quando si effettua,lo .spiegamento per una marcia in avanti. Un ulteriore sostanziale inconveniente sta nel fatto che il rendimento in caso di una navigazione all'indietro ? significativamente inferiore di quello che si ha in una marcia m avanti, dato che la forza del flusso dell'acqua in senso inverso o di retromarcia agisce nel senso di ripiegare le pale insieme una contro l'altra e a causa dello spessore delle dette pale esse presentano un lato di risucr pesantemente .convesso. -lo scopo della presente invenzione ? quel di realizzare un'elica del tipo descritto nella parte introduttiva della presente descrizione che, allo scopo di eliminare gli inconvenienti in precedenza menzionati,pu? essere realizzata a partire da pale sottili e leggere (realizzando m questa maniera un elevato grando di rendimento), con un basso momento di inerzia intorno all'asse di rotazione (risultante in un "basso momento torcente da impegno), e con bassi impulsi di pressione nell'acqua.

Questo risultato viene ottenuto secondo la presente invenzione grazie al fatta che gli assi di montaggio delle pale sono disposti sotto un tale angolo relativamente all'asse di rotazione del mozzo che le pale risultano spostabili fra la posizione spiegata e la posizione piegata in conseguenza della rotazione intorno al rispettivo asse di montaggio essenzialmente .nella misura-corrispondente ad una t? di rivoluzione.

la presente invenzione ? "basata sul fatto conosciuto che la forza della corrente fluida agente su una pala,di elica ?.approssimativamente perpendicolare ad una parte della superficie della.pala.indi pendentemente dalle condizioni operative della medesima.Nell' elica secondo la presente invenzione le' pale quando spiegate o aperte si spostano lungo.un percorso .circolare, cio che significa .che.le pale, si muovono in percorso che ? sempre quasi perpendicolare alle forze fluodinamiche agenti sulle pale Poich?. in linea di.principio non occorre nessun lavoro per eseguire un movimento in.senso perpendico lare rispetto ad una forza agente, il lavoro essen necessario per spostare una forza lungo la sua linea di azione, ci? significa che le pale,dell'elica secondo la presente invenzione possono.essere aperte . o spiegate senza richiedere in via teorica nessun lavoro durante il processo di apertura .delle medesime. Per assicurare lo spiegamento delle pale tutte le condizioni, secondo una forma di realizzazione preferita .dell 'elica conforme alla presente invenzione, il mozzo ? provvisto di mezzi per consentire una rotazione limitata del mozzo relativamente all?altiero porta-elica e di mezzi di trasmissione che sono disposti m modo da trasmettere in seguito al detto relativo movimento la coppia torsionale alle pale dell?elica per far ruotare le medesime fra la posizione ripiegata e la posizione spiegata.

la presente invenzione verr? descritta con maggiori particolari facendo riferimento a forme di realizzazione illustrate a titolo di esempiol negli allegati disegni, nei quali:

la figura illustra una vista laterale schematica del mozzo di elica con una pala iUustratanella posizione ripiegata;

la figura 2 illustra una vista corrispendente a quella illustrata nella figura 1con la pala nella posizione spiegata;

le figure 3a, 3b e 4a,4b illustrano viste laterali schematiche e viste^d? estremit? rispettivamente di due differenti forme di realizzazione dell'elica secondo la presente invenzione;

la figura 5 rappresenta una vista m sezione longitudinale effettuata attraverso un?elica illustrante il meccanismo di trasmissione; e

la figura 6 rappresenta una vista laterale .schematica di un meccanismo di trasmissione modificaio

Le figure 1 e 2 illustrano un 'elica di propulsione per natanti secondo la presente invenzione ,che conprende un mozzo 1 nel quale sono montate due, tre o quattro pale indicate con 2 in modo da poter spostarsi angolarmente .Per ragioni di semplicit?, soltanto una .delle dette .pale ? illustrata nelle figure.

Nell'esempio illustrato, l?asse di montaggio indicato con 3 della pala.2.? disposto sotto uniangolo .di .approssimativamente .45? rispetto all 'asse di rotazione 4 col mozzo 1, od ugualmente forma -un angolo di approssimativamente 135? con l'asse longi-

tudinale .della pala, in..modo tale .che.la pala vienea situarsi parallelamente all'asse 4 nella posizione illustrata, nella figura.1. Se la pala viene fatta ruotare di una mezza rivoluzione a partire da questa

sterno alla posizione .illustrata .nella figura 2, nella quale.essa forma un.,angolo di-90? .con l'asse-dirotazione 4..

Some indicato..nella figura 2, la pala si sposta,m .un pereorso circolare,..il movimento -essendo.sempre...approssimativamente..perpendicolare alla forza idrodinamica in dicata dalla freccia 5.

L'elica secondo la presente invenzione pu? avere due posizioni di collocamento principalmente differenti delle pale come ? illustrato nelle figure 3a, 3b e 4a, 4"b. Nell'esempio di realizzazione illustrato nelle figure 3a, 3b, gli assi di montaggio o delle pale 2 sono inclinati all'indietro di un ?ngolo di 45? come ? illustrato nell'esempio secondo le figure 1 e 2, risultandone nel fatto che i lati di risucchio o di aspirazione delle pale 2 si affacciano l'uno contro l'altro nella posizione ripiega? ta.

Le figure 4a, 4L illustrano una forma di realizzazione ..nella quale i due assi portanti indicati con 3 delle pale sono inclinati in avanti di un angolo di 45?, risultandone nel fatto che i lati sogfeetti a pressione delle pale si affacciano l'uno con tro l'altro. Nell'esempio primo menzionato, gli assi della pale possono essere collocati nel medesimo piano o in piani differenti e l'elica pu? essere provvista di al massimo quattro pale che sono atte a spostarsi angolarmente od oscillare di un angolo di 360?. Nel secondo esempio di realizzazione, gli assi 3 delle pale sono situati in piani differenti (vedi figura 4L) e l'elica pu? essere provvista di al massimo tre pale che sono atte a spostarsi angolarmente di La figura.5 illustra,una vista in.sezione dlongitudinale effettuata attraverso un'elica di pr?-. pulsione secondo la presente invenzione m una forma di.realizzazione praticamente.realizzata. Il mozzo 1 presenta una parte i .mozzo,indicata con 10 la quale ? inontata in.modo da.pot?r inotare sopra un altero porta-elica indicalo con..1.1.ed ? impedita di effettuare.uno spostamen.to .in avanti su.detto albero ' a.mezzo di un perno 12. Una seconda parte di mozzo in dicata con 13, che porta due pale 'di elica indicate,con.2, e.fissata in maniera sicura alla prima parte di mozzo ,10 le parti di mozzo definiscon una cavit? .indicata con.15 pella quale ? disposta,una trasmissione ad..ingranaggi che .comprende un i n -granaggio 16 fissato in.maniera inamovibile,all'albero porta-elica 11 e due ingranaggi 17, 18.impegnatiti il.detto ingranaggio e che sono fissati in manie-. ra inamovibile agli .alberi.19, 20 che sono montati in maniera da poter ruotare liberamente nella parte di mozzo 13 e che sono..fissati ciascuno in.maniera. inamovibile ad.una pala individuale indicata con 2. L'ingranaggio 16 ? provvisto di.un perno 21 il quale si estende in una scanalatura circolare 22 praticata nella parte di mozzo 10.

..Come pu? essere osservato nella fspora, gli ingranaggi 17, 18 presentano dimensioni differenti e impegnano l'ingranaggio 16 a differenti raggi, Ci? rende possibile un pi? elevato rapporto di trasmissione degli ingranaggi e la geometria semplifica l'operazione di taglio deludenti dell 'ingranaggio 16, il quale sar? pertanto di forma leggermente conica.

Nell'esempio illustrato, gli assi di rotazione 3 delle pale.sono inclinati di un angolo di 45? all 'indietro verso l'asse,,di rotazione 4 del mozzo, e le pale 2 sono disposte parallelamente all'asse 4 quando ripiegate..Il rapporto,di "trasmissione fra l'ingranaggio 16 e.gli ingranaggi 17, 18 ? di 0,75:1 e la scanalatura,circolare 22 si estende per 270?. Quando le pale sono .ripiegate una sull'altra, il perno 21 si trova a met? distanza fra le estremit? della scanalatura 22 e in questo modo consente la rotazione dell'ingranaggio 16 di un angolo di 135? nell'una e nell'altra,direzione relativamente alia parte di mozzo 10..

Con il rapporto di trasmissione uguale a 0,75:1, questa rotazione risulta in una rotazione Negli alberi porta-elica 19 e 20 di un angolo di -180? sia ne11'una sia nell'altra direzione, in modo tale dii determinare lo spiegamento delle pale verso una posizione perpendicolare all'asse ai rotazione dei mozzo. Indipendentemente dal fatto se l'altero porta-elica ? azionato per marcia in avanti o per marcia all'indietro, la coppia di reazione risulter? nello spiegamento o apertura delle pale dell'eli-

Al.posto della forma.di realizzazione il lustrata, l'elica pu? essere provvista di elementi di arresto regolatili in posizione (non mostrati) per il iberno 21, in.modo tale .che l'angolo di rotazione degli alteri porta-elica pu? essere fatto variare , determinando in tal modo una variazione..del passo dell'elica.

la figura 6 illustra schematicamente..un ?altra forma di realizzazione di un.meccaiismo di trasrnissione per trasmettere un movimento di rotazione relativo fra l'altero porta-elica e il mozzo per inipartire una rotazione alle pale dell'elica. Nella ' detta figura, con .30 ? contrassegnato un dado che e fissato in maniera inamovibile all'altero porta-elica (non mostrato). Il dado 30 impegna una vite 31, il prolungamento della quale forma una cremagliera o asta dentata indicata con 32. Un altero portante le . pale dell'elica, indicato con 33, ? collegato ad un ingranaggio 34 che si impegna con la cremagliera o asta dentata 32.

La cremagliera .? montata .in .maniera non g?revolo,ma spostabile in traslazione in direzione assiale nel mozzo dell'elica (non mostrato).che, .come nell 'e.sempio .precedentemente considerato ? atto a ruotare entro, certi limiti relativamente all'albero porta-elica. Quando l?albero ? fatto ruotare relativanente al mo'zzo, l'interazione reciproca fra il dado 30 e la vite 31 determiner?,lo .spostamento della, cremagliera 32 in direzione,assiale, facondo .ruotare l?Ingranaggio 34 e in tal modo anche,l'albero portaelica .33?

la presente invenzione naturalmente non ? limitata .alle forme di realizzazione descritte in. prece densa. L'angolo fra l'asse di rotazione delle pale dell'elica e l'asse di.rotazione del.mozzo pu? essere,fatto variare entro i limiti compresi fra .approssimativamen te 35? e 50 ? Inoltre le pale dell' 'elica nella posizione ripiegata possono essere inclinate fino ad un angolo di approssimativamente 15? rispetto all 'asse di rotazione del mozzo. Il meccanismo. di.trasmissione fra .l'albero porta-elica e le pale pu? comprendere bracci di collegamento, mossi di comando ad eccentrico. e. cos? via..2 importante che

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI

   1 .Elica di propulsione per natanti comprendente. un mozzo per l'attacco ad un altero portamelica e almeno .due pale di elica portate dal detto, mozzo, le quali sono montate in modo da poter eseguire movimenti angolari o di oscillazione nel mozzo in tal modo ..che.esse risultino spostabili fra una posizione di lavoro od operativa spiegata e una posizione piegata nella quale le pale si estendonoi all 'indietro nella direzione dell'albero, caratterizzata dal fatto che gli assi di montaggio (3) delle pale (2) sono disposti sotto un tale angolo relativamente all'asse di rotazione (4) del mozzo (1) che le pale risultano spostabili fra la posizione spiegata e la posizione piegata attraverso la rotazione intorno,alitasse di montaggio rispettivo nella,misura che.corrisponde per lo meno sostanzialmente ad un mezzo,,giro.

   2, Elica di pr?pulsione-per natanti secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che gli assi di montaggio (3) sono orientati relatin amente alle pale in maniera tale che i lati sogget ti al risucchio o aspirazione delle pale ..di elica (2.) si affacciano.l 'uno contro l 'altro nella posizio ne piegata.

   3. Elica,.di propulsione per natanti secondo la rivendicazione caratterizzata dal fatto che. gli .assi di montaggio (3) sono montati relativamente alle pale,in maniera,tale che i lati soggetti a pressione delle pale di elica (2) si affacciano uno verso l?altro,nella posizione piegata.

   4. Elica di propulsione per natanti secondo una delle precedenti rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzata dal fatto che l'angolo degli assi di montaggio (3).relativamente all'asse di rotazione (4)del mozzo ? compreso approssimativamente fra 35? e 50?.

   5. Elica di.propulsione per natanti secondo la river?dicazione 4 caratterizzata dal fatto. che l 'angolo (3) degli assi di montaggio relativamente all?asse di rotazione (4) del sozzo e di circa 45?, e che gli assi longitudinali delle pale sono essenzialmente, paralleli all'asse di rotazione (4,) del mozzo nella posizione ripiegata su se stesse deIle pale.

   6.Elica di propulsione per natanti secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5 caratterizzato dal fatto che il mozzo (1) presenta mezzi (24, 22).per consentire una rotazione limitata del mozzo relativamente alllalbero aorta-elica (11), e mezzi di trasmissione (16, 17, 18; 30, 31, 32 34) disposti in seguito.al detto movimento relativo, in tale maniera da trasmettere la coppia motri ce allo pale (2) dell'elica per far ruotare lemedesime fra la posizione ripiegata e la posizione spiegata.

   7. Elica di propulsione per natanti secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzata dal fatto che le pale (14) sono atte a ruotare di 360? nel mozzo (10, 13), che sono disposti mezzi (21, 22) per limitare la rotazione del mozzo relativamente all'albero porta-elica (11) di un angolo di circa 270?, e che il rapporto di traemissione dei mezzi di trasmissione (16, 17, 18) ? di circa 0,75:1.

   8. Elica di propulsione per natanti secondo una delle rivendican oni da 1 a 7, caratterissata dal fatto che le pale (2) dell'elica presentano alteri inclinati (19, 20) che portano ingranaggi (17,.18), dei quali almeno il primo si impegna con un ingranaggio (16) per essere collegato in maniera non girevole con.t'albero porta-elica (11), il rimanente ingranaggio impegnando o uno o l'altro, del detto primo ingranaggio e del detto ingranaggio dell'albero porta-elica.

   9. Elica di propulsione per natanti secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che gli ingranaggi (17, 18) degli alberi portapala (19,.20) presentano .differenti raggi e s? impegnano con l'ingranaggio (16) dell'albero porta-elica a differenti .raggi del medesimo.

   10. Elica di propulsione per natanti secon do una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzata dal fatto che gli alberi inclinati (33 ) delle pale dell?elica scortano ingranaggi (34) i quali,si impegnano con.una cremagliera o asta dentata (32) montata in .maniera spostabile nel detto mozzo, detta asta dentata avendo una parte filettata (31) che si impegna con un elemento a dado (30) il quale ? destinato ad essere collegato in maniera non girevole con l'albero porta-elica.