ITMI20101892A1 - SUPPORT FOR PROPELLER OF NAVIGATING UNIT - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
SUPPORTO PER ELICA DI UNITÀ NAVIGANTE SUPPORT FOR NAVIGATING UNIT PROPELLER
La presente invenzione ha per oggetto un supporto per elica di unità navigante del tipo precisato nel preambolo della prima rivendicazione. The present invention relates to a propeller support for a sailing unit of the type specified in the preamble of the first claim.
In particolare, il supporto à ̈ atto a permettere il sostegno dell’elica ed il suo vincolamento allo scafo di unità navigante munite di un motore entrobordo, quali ad esempio navi e motoscafi. In particular, the support is designed to allow the propeller to be supported and its attachment to the hull of sailing units equipped with an inboard engine, such as ships and motorboats.
Come à ̈ noto, le unità naviganti possono avere un motore fuoribordo o, in alternativa, un motore entrobordo. Nel primo caso, esso à ̈ composto di un unico blocco, contenente motore, elica e albero di trasmissione, il quale à ̈ vincolato all’esterno dello scafo in corrispondenza della poppa. Al contrario, nelle unità con motore entrobordo i suddetti tre componenti sono così disposti: il motore si trova all'interno dello scafo e, più precisamente, nella parte inferiore dello scafo; l’elica à ̈ disposta sotto lo scafo in corrispondenza della poppa e connessa al motore attraverso l’albero di trasmissione, detto linea d’asse, il quale à ̈ opportunamente inclinato rispetto alla linea di galleggiamento dell’unità navigante . In quest’ultima tipologia di unità naviganti, al fine di mantenere l’elica nella corretta posizione, viene previsto un supporto, vincolato nella parte inferiore dello scafo, che sostiene la linea d’asse e l’elica allo scafo e permette la loro rotazione. In dettaglio, il supporto e, quindi, l’elica, sono disposti in corrispondenza del timone che à ̈ costituito da una pala/piastra ruotante intorno ad un asse solitamente perpendicolare alla linea di galleggiamento. In dettaglio l’elica à ̈ collocata prima del timone, ossia il flusso di acqua prima incontra il supporto, poi l’elica e, solo alla fine, il timone. As is known, the sailing units can have an outboard engine or, alternatively, an inboard engine. In the first case, it is composed of a single block, containing the engine, propeller and transmission shaft, which is constrained to the outside of the hull at the stern. On the contrary, in the units with inboard engine the above three components are arranged as follows: the engine is located inside the hull and, more precisely, in the lower part of the hull; the propeller is arranged under the hull at the stern and connected to the engine through the propeller shaft, called the axis line, which is suitably inclined with respect to the waterline of the sailing unit. In this last type of sailing unit, in order to keep the propeller in the correct position, a support is provided, constrained in the lower part of the hull, which supports the shaft line and the propeller to the hull and allows their rotation. In detail, the support and, therefore, the propeller, are arranged in correspondence with the rudder which consists of a blade / plate rotating around an axis usually perpendicular to the waterline. In detail, the propeller is placed before the rudder, ie the flow of water first meets the support, then the propeller and, only at the end, the rudder.
I supporti per elica attualmente utilizzati sono composti di un corpo, di solito di forma tubolare, sagomato in maniera tale da fornire la minor resistenza possibile al moto di avanzamento dell’unità permettendo un corretto flusso di fluido. A tal fine il supporto à ̈ soggetto ad attenti studi atti a realizzare un elemento il più idrodinamico possibile e, allo stesso tempo, resistente alle ingenti forze cui à ̈ sottoposto, come ad esempio il peso dell’elica e del supporto, l’inerzia dovuta al rollio dell’unità navigante, le forze dovute alla pressione del fluido durante il moto dell’unità . The propeller supports currently used are composed of a body, usually tubular in shape, shaped in such a way as to provide the least possible resistance to the forward motion of the unit allowing a correct flow of fluid. To this end, the support is subject to careful studies aimed at creating an element that is as hydrodynamic as possible and, at the same time, resistant to the enormous forces it is subjected to, such as the weight of the propeller and the support, the Inertia due to the roll of the sailing unit, the forces due to the pressure of the fluid during the motion of the unit.
La tecnica nota sopra citata presenta alcuni importanti inconvenienti. The aforementioned known technique has some important drawbacks.
Un primo difetto proprio dei supporti per elica attualmente noti à ̈ costituito dal fatto che essi, essendo a diretto contatto con l’acqua, determinano una deviazione del flusso incidente l’elica ed il timone e, quindi, un peggioramento delle qualità idrodinamiche dell’unità navigante. A first defect of the propeller supports currently known is constituted by the fact that, being in direct contact with the water, they determine a deviation of the flow incident on the propeller and the rudder and, therefore, a worsening of the hydrodynamic qualities. of the sailing unit.
Oltre ai suddetti problemi, tale deviazione di flusso determina un decadimento delle prestazioni dell’unità navigante in quanto produce sia un aumento dei consumi sia una diminuzione della velocità massima. In addition to the aforementioned problems, this flow deviation causes a decline in the performance of the sailing unit as it produces both an increase in consumption and a decrease in maximum speed.
Tali problematiche sono ulteriormente incrementate dalla presenza del timone che determina un non corretto flusso del fluido in uscita dall’elica e, quindi, una diminuzione del rendimento di propulsione e della velocità massima. These problems are further increased by the presence of the rudder which determines an incorrect flow of the fluid exiting the propeller and, therefore, a decrease in propulsion efficiency and maximum speed.
Tale aspetto determina anche un non corretto funzionamento del timone che causa una diminuzione del raggio di sterzata dell’unità . In particolare, se la velocità supera una determinata soglia, denominata velocità di stallo, il timone non à ̈ più in grado di direzionare l’unità che risulta, pertanto, ingovernabile. Un altro problema à ̈ rappresentato dall’angolo di inclinazione dell’asse di trasmissione e, quindi, dell’elica che à ̈ solo un compromesso tra un’inclinazione elevata, che consentirebbe di avere eliche di maggiori dimensioni, ed una ridotta inclinazione che garantirebbe un elevato rendimento di propulsione (definito come rapporto tra l’energia cinetica dell’unità navigante e l’energia di spinta dell’elica). In conclusione, i supporti noti portano ad avere un angolo di inclinazione che à ̈ solo un compromesso dei suddetti aspetti e non un’ottimizzazione degli stessi e, pertanto, si ha bassi rendimenti di propulsione e ridotte dimensioni dell’elica. This aspect also determines an incorrect operation of the rudder which causes a decrease in the turning radius of the unit. In particular, if the speed exceeds a certain threshold, called stall speed, the rudder is no longer able to steer the unit which is therefore unmanageable. Another problem is represented by the angle of inclination of the transmission axis and, therefore, of the propeller which is only a compromise between a high inclination, which would allow for larger propellers, and a reduced inclination which would guarantee a high propulsion efficiency (defined as the ratio between the kinetic energy of the sailing unit and the thrust energy of the propeller). In conclusion, known supports lead to an angle of inclination which is only a compromise of the aforesaid aspects and not an optimization of the same and, therefore, there is low propulsion efficiency and reduced size of the propeller.
Un difetto connesso ai sopradescritti problemi e proprio dei supporti noti à ̈ quindi rappresentato dal ridotto rendimento del motore dell’unità navigante. Un non secondario problema, connesso con un non corretto flusso, à ̈ costituito dal fatto che si generano fenomeni di cavitazione che provocano un rapido deterioramento del supporto, dell’elica e dello scafo e che, quindi, richiedono materiali di fabbricazioni particolarmente resistenti e costosi. A defect connected to the above-described problems and typical of known supports is therefore represented by the reduced performance of the engine of the navigating unit. A not secondary problem, connected with an incorrect flow, is constituted by the fact that cavitation phenomena are generated which cause a rapid deterioration of the support, of the propeller and of the hull and which, therefore, require particularly resistant manufacturing materials and expensive.
I suddetti problemi di renitenza e di idrodinamicità comportano, pertanto, un elevato costo di realizzazione e di progettazione del supporto per elica. The above-mentioned problems of reluctance and hydrodynamics therefore entail a high cost of construction and design of the propeller support.
Un non secondario difetto dei supporti noti à ̈ che, per la loro collocazione ed il suo fissaggio allo scafo, sia ha la necessità di particolari mezzi di aggancio, ad esempio saldature o fori per bullonature, atti a supportare tutti gli sforzi agenti sul supporto e che determinano zone di infragilimento nello scafo e, più precisamente, nella parte immersa dello scafo che costituisce la zona maggiormente A not secondary defect of the known supports is that, due to their location and its fastening to the hull, both require special coupling means, for example welds or holes for bolting, capable of supporting all the forces acting on the support and which determine embrittlement zones in the hull and, more precisely, in the immersed part of the hull which constitutes the most
<SOMMARIO DELL' INVENZIONE><SUMMARY OF THE INVENTION>
In questa situazione il compito tecnico alla base della presente invenzione à ̈ ideare un supporto per elica di unità navigante in grado di ovviare sostanzialmente agli inconvenienti citati. In this situation, the technical task underlying the present invention is to devise a propeller support for a sailing unit capable of substantially obviating the aforementioned drawbacks.
Nell'ambito di detto compito tecnico à ̈ un importante scopo dell'invenzione un supporto che consenta di disporre l’elica in posizione ottimale senza la necessità di complessi e costosi mezzi di aggancio. Within the scope of said technical task, an important object of the invention is a support which allows the propeller to be arranged in an optimal position without the need for complex and expensive coupling means.
Un altro importante scopo dell'invenzione à ̈ che il supporto per elica non comporti un declino delle prestazioni dell’unità navigante. In particolare, à ̈ scopo dell’invenzione ottenere un flusso, in uscita dall’elica, pressoché ideale. Another important object of the invention is that the propeller support does not lead to a decline in the performance of the sailing unit. In particular, the aim of the invention is to obtain an almost ideal flow out of the propeller.
Pertanto, un non secondario obiettivo à ̈ quello di progettare un supporto per elica che non penalizzi le operazioni di sterzata dell’unità navigante, ossia che non influisca negativamente sul rendimento di propulsione, sulla capacità di sterzata dell’unità , sui consumi e sulla velocità massima dell’unità navigante. Il compito tecnico e gli scopi specificati sono raggiunti da un supporto per elica di unità navigante come rivendicato nella annessa Rivendicazione 1. Therefore, a not secondary objective is to design a propeller support that does not penalize the steering operations of the navigating unit, that is, that does not negatively affect the propulsion efficiency, the steering capacity of the unit, consumption and on the maximum speed of the sailing unit. The technical task and the specified aims are achieved by a propeller support for a sailing unit as claimed in the attached Claim 1.
Esecuzioni preferite sono evidenziate nelle sottorivendicazioni. Preferred embodiments are highlighted in the sub-claims.
Le caratteristiche ed i vantaggi dell’invenzione sono di seguito chiariti dalla descrizione dettagliata di un’esecuzione preferita dell’invenzione, con riferimento agli uniti disegni, nei quali: The characteristics and advantages of the invention are clarified below by the detailed description of a preferred embodiment of the invention, with reference to the accompanying drawings, in which:
la Fig. 1 mostra un’unità navigante munita del supporto per elica secondo l’invenzione; Fig. 1 shows a sailing unit equipped with the propeller support according to the invention;
la Fig. 2 illustra una porzione di Fig.1 evidenziante il supporto; Fig. 2 illustrates a portion of Fig.1 showing the support;
la Fig. 3 evidenzia la fase del montaggio del supporto per elica secondo l’invenzione; Fig. 3 shows the assembly phase of the propeller support according to the invention;
la Fig. 4 presenta una sezione di un particolare del supporto 1; Fig. 4 shows a section of a detail of the support 1;
la Fig. 5 mostra un’altra unità navigante planante munita del supporto per elica secondo l’invenzione; Fig. 5 shows another planing sailing unit equipped with the propeller support according to the invention;
la Fig. 6 à ̈ un particolare dell’unità navigante secondo l’ invenzione; e Fig. 6 is a detail of the sailing unit according to the invention; And
la Fig. 7 mostra un’ulteriore unità navigante planante munita del supporto per elica secondo l’invenzione; Fig. 7 shows a further planing sailing unit equipped with the propeller support according to the invention;
Con riferimento alle Figure citate, il supporto per elica di unità navigante secondo l'invenzione à ̈ globalmente indicato con il numero 1. With reference to the aforementioned Figures, the propeller support for a sailing unit according to the invention is globally indicated with the number 1.
In particolare, tale supporto 1 à ̈ atto ad essere utilizzato per il vincolamento di almeno un’elica 11 ad un’unità navigante 10 garantendone il giusto sostegno. In particolare, tale sostegno dell’elica 11 à ̈ garantito dalla presenza di un unico elemento di supporto 1 che, da solo, ne garantisce la stabilità durante il funzionamento. In particular, this support 1 is suitable to be used for the fastening of at least one propeller 11 to a sailing unit 10, guaranteeing the right support. In particular, this support of the propeller 11 is guaranteed by the presence of a single support element 1 which, alone, guarantees its stability during operation.
In conclusione, l’unità navigante 10 à ̈ vantaggiosamente munita di un unico elemento di supporto per l’elica 11 costituito appunto dal supporto 1. In conclusion, the sailing unit 10 is advantageously equipped with a single support element for the propeller 11 constituted precisely by the support 1.
Il supporto 1 à ̈ preferibilmente utilizzabile su unità navigante 10 con motore entrobordo e, più in dettaglio, un’unità navigante 10 con motore entrobordo di tipo planante, ossia su un’unità 10 il cui scafo 13 si solleva dall'acqua grazie alla sua particolare forma e/o a particolari appendici alari che, all’aumentare della velocità , riducono la parte immersa dello scafo 13 e, di conseguenza, la resistenza all'avanzamento dell’unità navigante 10. The support 1 can preferably be used on a sailing unit 10 with an inboard engine and, in more detail, a sailing unit 10 with a planing inboard engine, i.e. on a unit 10 whose hull 13 lifts from the water thanks due to its particular shape and / or particular wing appendages which, as speed increases, reduce the submerged part of the hull 13 and, consequently, the resistance to advancement of the sailing unit 10.
Il dimensionamento, la progettazione dei vari componenti ed il vincolamento del supporto 1 all’unità 1, sotto dettagliatamente descritti, sono atti a garantire il giusto posizionamento della linea d’asse 12, ossia dell’organo meccanico, solitamente un albero, adibito alla trasmissione del moto dal motore, disposto all’interno dello scafo 13, all’elica 11. The sizing, the design of the various components and the constraint of the support 1 to the unit 1, described in detail below, are designed to ensure the correct positioning of the axis line 12, i.e. of the mechanical member, usually a shaft, used for the transmission of motion from the engine, placed inside the hull 13, to the propeller 11.
La linea d’asse 12 à ̈ preferibilmente vincolata all’elica tramite il supporto filettato 14 a doppio diametro. The shaft line 12 is preferably constrained to the propeller by means of the double-diameter threaded support 14.
In dettaglio, il supporto 1 consente di disporre la linea d’asse 12 in maniera tale che essa formi un determinato angolo d’inclinazione α compreso tra l’asse 12a della linea d’asse 12 e la linea di galleggiamento 10a, ossia con la linea deter minata dall’intersezione del piano di galleggiamento dell’unità navigante 10 con la superficie esterna dello scafo 11. Preferibilmente l’angolo d’inclinazione α à ̈ vantaggiosamente compreso tra 15° e 0° e, più preferibilmente ancora, l’angolo α à ̈ sostanzialmente compreso tra 12° e 8°. In detail, the support 1 makes it possible to arrange the axis line 12 in such a way that it forms a certain angle of inclination Î ± between the axis 12a of the axis line 12 and the waterline 10a, ie with the line determined by the intersection of the waterline plane of the sailing unit 10 with the external surface of the hull 11. Preferably the inclination angle Î ± is advantageously between 15 ° and 0 ° and, more preferably still, the angle Î ± is substantially comprised between 12 ° and 8 °.
Il supporto per elica 1 comprende un corpo di sostegno 2 atto a sostenere almeno una porzione di linea d’asse 12; un blocco di ancoraggio 3 atto a permettere il vincolamento del supporto 1 allo scafo 13; ed una struttura di collegamento 4 atta a connettere solidalmente il corpo di sostegno 2 al blocco di ancoraggio 3. In dettaglio il corpo di sostegno 2, il blocco di ancoraggio 3 e la struttura di collegamento 4 sono vincolati tra loro sia in maniera risolvibile sia in maniera non risolvibile. Preferibilmente, il vincolamento tra corpo 2 e struttura 4 à ̈ di tipo non risolvibile ed à ̈ realizzato tramite saldature o altre soluzioni similari atte a svolgere la suddetta funzione. The propeller support 1 comprises a support body 2 able to support at least a portion of the shaft line 12; an anchoring block 3 adapted to allow the attachment of the support 1 to the hull 13; and a connection structure 4 suitable for integrally connecting the support body 2 to the anchoring block 3. In detail, the support body 2, the anchoring block 3 and the connection structure 4 are connected to each other both in a resolvable manner and in an unsolvable manner. Preferably, the connection between body 2 and structure 4 is of an unsolvable type and is achieved by means of welding or other similar solutions suitable for carrying out the aforementioned function.
Il corpo di sostegno 2 à ̈ costituito da un elemento atto ad alloggiare, al suo interno, almeno una porzione della linea d’asse 12 permettendo di sostenere detta linea in posizione corretta, ossia inclinata dell’angolo d’inclinazione α sopra descritto. In dettaglio, il corpo di sostegno 2 avvolge almeno una porzione della linea d’asse 12, come mostrato in Figg. 1 e 2, e, in alcuni casi, anche almeno una porzione dell’elica 11. The support body 2 consists of an element able to house, inside it, at least a portion of the axis line 12 allowing to support said line in the correct position, i.e. inclined by the angle of inclination Î ± described above. In detail, the support body 2 surrounds at least a portion of the axis line 12, as shown in Figs. 1 and 2, and, in some cases, also at least a portion of the helix 11.
Esso presenta cuscinetti rotazionali, come ad esempio cuscinetti a sfera o bronzine, non rappresentati in figura, atti a consentire la rotazione della linea d’asse 12 e quindi dell’elica 11 rispetto allo stesso corpo di sostegno 2. It has rotational bearings, such as ball bearings or bushings, not shown in the figure, designed to allow rotation of the axis line 12 and therefore of the propeller 11 with respect to the same support body 2.
Il corpo 2 à ̈ vantaggiosamente posto dopo l’elica 11 rispetto al verso del flusso di fluido durante il moto di avanzamento dell’unità navigante 10. Con tale espressione, s’intende che il corpo di sostegno 2 à ̈ posto, rispetto all’elica 11, in maniera tale che, quando l’unità navigante 10 sta avanzando, il flusso di fluido attraversa prima l’elica 11 e, solo successivamente, il corpo 2. The body 2 is advantageously placed after the propeller 11 with respect to the direction of the flow of fluid during the forward motion of the navigating unit 10. With this expression, we mean that the support body 2 is placed, with respect to the propeller 11, in such a way that, when the sailing unit 10 is moving forward, the flow of fluid first passes through the propeller 11 and, only subsequently, the body 2.
Vincolato al corpo di sostegno 2, il supporto 1 presenta la struttura di collegamento 4 che connette solidalmente il corpo di sostegno 2 al blocco di ancoraggio 3. In particolare, il vincolamento tra il corpo 2 e la struttura di collegamento 4 à ̈ realizzato in maniera tale che sia il corpo di sostegno 2 sia la struttura di collegamento 4 sono posti dopo l’elica 11 rispetto al verso del flusso di fluido durante il moto di avanzamento di detta unità navigante. Preferibilmente, il flusso in uscita incontra prima il corpo 2 e, successivamente la struttura 4. Constrained to the support body 2, the support 1 has the connection structure 4 which integrally connects the support body 2 to the anchoring block 3. In particular, the connection between the body 2 and the connection structure 4 is made in a manner such that both the support body 2 and the connection structure 4 are placed after the propeller 11 with respect to the direction of the fluid flow during the forward motion of said sailing unit. Preferably, the outgoing flow first meets the body 2 and then the structure 4.
La struttura di collegamento 4 presenta una direzione prevalente di sviluppo 4a ed à ̈ vincolata al blocco di ancoraggio 3 in maniera tale che la direzione prevalente di sviluppo 4a formi, con l’asse 12a della linea d’asse 12, un angolo compreso tra 60° e 120°, preferibilmente, tale angolo à ̈ compreso tra 75° e 105. Al fine di favorire l’efflusso dall’elica 11, la struttura di collegamento 4 ha la d irezione di flusso giacente su un piano passante per la linea d’asse 12a. The connection structure 4 has a prevailing direction of development 4a and is constrained to the anchoring block 3 in such a way that the prevailing direction of development 4a forms, with the axis 12a of the axis line 12, an angle included between 60 ° and 120 °, preferably, this angle is between 75 ° and 105. In order to favor the outflow from the helix 11, the connection structure 4 has the direction of flow lying on a passing plane for axis line 12a.
La struttura 4 presenta una sezione, sviluppantesi lungo detta direzione 4a, opportunamente sagomata così da offrire la minor resistenza possibile al flusso di fluido garantendo, allo stesso tempo, un’adeguata resistenza alla struttura 1. Preferibilmente, la struttura di collegamento 4 ha sostanzialmente una sezione biconvessa, ossia avente il profilo definito dall’accoppiamento di due superfici a convessità opposta. In dettaglio tale sezione presenta una parte centrale di larghezza maggiore, atta a dare stabilità alla struttura 4, e due estremi opportunamente raccordati così da favorire il flusso incidente ed uscente da detta struttura 4. The structure 4 has a section, extending along said direction 4a, suitably shaped so as to offer the least possible resistance to the flow of fluid while ensuring, at the same time, adequate resistance to the structure 1. Preferably, the connection structure 4 has substantially a biconvex section, ie having the profile defined by the coupling of two surfaces with opposite convexity. In detail, this section has a central part of greater width, suitable to give stability to the structure 4, and two ends suitably connected so as to favor the incident and outgoing flow from said structure 4.
In dettaglio, la suddetta sezione della struttura di collegamento 4, illustrata in Fig. 4, Ã ̈ biconvessa asimmetrica, ossia con le suddette superfici aventi differenti curvature o, preferibilmente, biconvessa simmetrica, ossia con superfici aventi identica forma. In detail, the aforementioned section of the connection structure 4, illustrated in Fig. 4, is asymmetrical biconvex, ie with the aforementioned surfaces having different curvatures or, preferably, symmetrical biconvex, ie with surfaces having the same shape.
Inoltre il timone 4b può comprendere, allo scopo di conferire maggiore stabilità alla nave, una porzione superiore 4d con sezione a cosiddetta coda di pesce o Fishtail, nella quale le concavità invertono verso, come illustrato in Fig.2. Furthermore, the rudder 4b can include, in order to give greater stability to the ship, an upper portion 4d with a so-called fishtail or fishtail section, in which the concavities reverse direction, as illustrated in Fig.2.
La struttura di collegamento 4 comprende un timone 4b, atto a permettere il comando dell’unità 10, ed un componente di supporto 4c atto a unire solidalmente il corpo 2 ed il blocco 3. The connection structure 4 comprises a rudder 4b, suitable for allowing the control of the unit 10, and a support component 4c able to solidly join the body 2 and the block 3.
Il timone 4b ed il componente 4c sono sagomati in maniera tale da definire la sopradescritta sezione biconvessa. Il componente di supporto 4c definisce una prima porzione di sezione biconvessa prossima all’estremo della struttura 4 su cui incide il flusso, mentre il timone 4b definisce una seconda porzione di tale sezione prossima all’estremo di uscita del flusso dalla struttura 4. In dettaglio, il timone 4b à ̈ disposto dopo detto componente di supporto 4c rispetto al verso del flusso di fluido durante l’avanzamento dell’unità navigante 10, ossia il flusso incontra prima il componente di supporto 4c e, solo successivamente, il timone 4b. The rudder 4b and the component 4c are shaped in such a way as to define the biconvex section described above. The support component 4c defines a first portion of a biconvex section close to the end of the structure 4 on which the flow affects, while the rudder 4b defines a second portion of this section close to the end of the flow exit from the structure 4. In detail, the rudder 4b is arranged after said support component 4c with respect to the direction of the fluid flow during the advancement of the navigating unit 10, i.e. the flow first encounters the support component 4c and, only subsequently, the rudder 4b.
Il timone 4b definisce una porzione della sezione biconvessa pressoché inferiore al 50% di tale sezione e, preferibilmente, inferiore al 40% della suddetta sezione. Il componente di supporto 4c costituisce la restante porzione della sezione biconvessa e presenta, in corrispondenza del timone 4b, un profilo atto ad avvolgere almeno una parte di detto timone 4b permettendo un moto relativo del timone 4b rispetto al componente 4c, come mostrato in Fig.3. The rudder 4b defines a portion of the biconvex section which is almost less than 50% of this section and, preferably, less than 40% of the aforementioned section. The support component 4c constitutes the remaining portion of the biconvex section and has, in correspondence with the rudder 4b, a profile suitable for wrapping at least a part of said rudder 4b allowing a relative motion of the rudder 4b with respect to the component 4c, as shown in Fig. 3.
Il timone 4b à ̈ vincolato labilmente al componente di supporto 4c tramite un albero di rotazione 4e, così da permettere un moto relativo tra di essi. In dettaglio, tali componenti sono vincolati tra loro attraverso perni o altri elementi similari atti a permettere una rotazione del timone 4b rispetto al componente di supporto 4c intorno ad un asse sostanzialmente parallelo alla direzione prevalente di sviluppo 4a, propria della struttura di collegamento 4. The rudder 4b is loosely linked to the support component 4c by means of a rotation shaft 4e, so as to allow relative motion between them. In detail, these components are constrained to each other by means of pins or other similar elements suitable to allow rotation of the rudder 4b with respect to the support component 4c around an axis substantially parallel to the prevailing direction of development 4a, typical of the connection structure 4.
La suddetta rotazione del timone 4b à ̈ comandata attraverso noti meccanismi di manovra 3d atti a permettere all’utilizzatore dell’unità 10 di comandare l’unità stessa. Tali meccanismi di manovra sono generalmente costituiti da un mart inetto idraulico o simili. Inoltre, al fine di migliorare l’idrodinamicità del supporto e, quindi, dell’unità navigante, tali meccanismi di manovra sono vantaggiosamente alloggiati all’interno del blocco di ancoraggio 3. The aforementioned rotation of the rudder 4b is controlled by known 3d maneuver mechanisms designed to allow the user of the unit 10 to control the unit itself. These operating mechanisms generally consist of a hydraulic jack or the like. Furthermore, in order to improve the hydrodynamics of the support and, therefore, of the sailing unit, these maneuvering mechanisms are advantageously housed inside the anchoring block 3.
Il blocco di ancoraggio 3 à ̈ vincolato esternamente allo scafo 13 tramite mezzi di vincolamento, quali viti o saldature, in corrispondenza della poppa 13a, ossia la porzione di scafo 13 che si trova da parte opposta rispetto alla prua della barca e che costituisce l’ultima parte dello scafo incontrata dal flusso di fluido mentre l’unità navigante 10 avanza. Ad esempio, in Fig. 1, la poppa 13a à ̈ costituita da una superficie all’incirca perpendicolare alla linea di galleggiamento 10a, ma può invece comprendere diversi ulteriori elementi quali una spiaggetta orizzontale o altro ancora. The anchor block 3 is bound externally to the hull 13 by means of fastening means, such as screws or welds, at the stern 13a, i.e. the portion of the hull 13 which is on the opposite side with respect to the bow of the boat and which constitutes the Last part of the hull encountered by the flow of fluid as the sailing unit 10 advances. For example, in Fig. 1, the stern 13a consists of a surface roughly perpendicular to the waterline 10a, but it can instead include several further elements such as a horizontal beach or other.
In dettaglio, il blocco di ancoraggio 3 si estende pertanto all’esterno dello scafo 13 e, più precisamente, esso si estende, dalla poppa 13a, da parte opposta rispetto alla prua permettendo di collocare l’elica 11 dopo lo scafo 13 rispetto al verso dl fluido durante il moto di avanzamento dell’unità navigante 10. In detail, the anchoring block 3 therefore extends outside the hull 13 and, more precisely, it extends from the stern 13a on the opposite side with respect to the bow, allowing the propeller 11 to be placed after the hull 13 with respect to to the direction of fluid during the forward motion of the sailing unit 10.
Il blocco di ancoraggio 3 comprende due elementi distinti: un particolare fisso 3a, vincolato alla poppa 13a, ed un particolare mobile 3b vincolato alla struttura di collegamento 4. In dettaglio, il particolare fisso 3a à ̈ vantaggiosamente vincolato, tramite i mezzi di vincolamento, alla poppa 13a sopra la linea di galleggiamento 10a, ossia nella porzione di poppa 13a atta a rimanere sempre fuori dal fluido; mentre il particolare mobile 3b à ̈ solidale alla struttura 4 e, quindi al corpo di sostegno 2. The anchoring block 3 comprises two distinct elements: a fixed part 3a, attached to the stern 13a, and a mobile part 3b tied to the connection structure 4. In detail, the fixed part 3a is advantageously constrained, by means of the fastening means, at the stern 13a above the waterline 10a, ie in the stern portion 13a able to remain always out of the fluid; while the mobile part 3b is integral with the structure 4 and, therefore, with the support body 2.
Il blocco di ancoraggio include anche mezzi di giunzione risolvibili 3c, atti a vincolare reciprocamente i due particolari 3a e 3b. In dettaglio, tali mezzi 3c consentono sia di unire saldamente i due particolari 3a e 3b sia di sciogliere agevolmente tale unione. Tali mezzi di giunzione 3c sono pertanto costituibili da bulloni, incastri o altri elementi similari atti a svolgere la suddetta funzione. The anchoring block also includes resolvable joining means 3c, adapted to mutually constrain the two parts 3a and 3b. In detail, these means 3c allow both to firmly join the two parts 3a and 3b and to easily dissolve said union. Said joining means 3c can therefore be constituted by bolts, joints or other similar elements suitable to perform the aforementioned function.
Preferibilmente, come mostrato in Fig. 4, i mezzi di giunzione risolvibile 3c sono un incastro a coda di rondine, che garantisce stabilità e resistenza alla giunzione dei particolari 3a e 3b. In questo caso, i mezzi di giunzione 3c sono identificabili in una sede, opportunamente sagomata, ricavata sul particolare fisso 3a e sviluppantesi in direzione perpendicolare alla poppa 13a, e nel profilo contro sagomato alla suddetta sede e proprio del particolare mobile 3b. Preferably, as shown in Fig. 4, the solvable joining means 3c are a dovetail joint, which guarantees stability and resistance to the joining of the parts 3a and 3b. In this case, the joining means 3c can be identified in a seat, suitably shaped, made on the fixed part 3a and extending in a direction perpendicular to the stern 13a, and in the profile counter-shaped to the aforementioned seat and typical of the mobile part 3b.
Anche i meccanismi di manovra 3d presentano uno sgancio rapido di tipo di per sé noto. The 3d maneuvering mechanisms also have a per se known type of quick release.
L'invenzione consente importanti vantaggi. The invention allows important advantages.
Infatti, la particolare disposizione del supporto 1 consente di avere un flusso incidente l’elica 11 pressoché perfetto. In fact, the particular arrangement of the support 1 allows to have an almost perfect flow incident on the propeller 11.
Questo fondamentale vantaggio à ̈ ottenuto grazie al fatto che, in un’unità navigante 1 munita del supporto 1, il flusso di fluido, prima di incidere l’elica 11, non incontra oggetti che possano deviare il flusso deteriorando il rendimento dell’elica stessa. This fundamental advantage is obtained thanks to the fact that, in a sailing unit 1 equipped with support 1, the flow of fluid, before cutting the propeller 11, does not meet objects that could divert the flow, deteriorating the efficiency of the ™ propeller itself.
Un altro vantaggio, concerne l’efflusso del fluido dall’elica 11, ossia il flusso in uscita dall’elica 11. In dettaglio la struttura 4 e, in particolare, il componente di supporto 4c definiscono almeno un primo tratto rettilineo atto a favorire il suddetto efflusso e, pertanto, garantiscono un efflusso ottimale dall’elica. Inoltre, la disposizione del componente 4c prima del timone 4b garantisce che, anche quando l’unità cambia direzione e, quindi il timone non à ̈ in linea con il componente, il flusso in uscita dall’elica incontri sempre il suddetto primo tratto rettil ineo. Another advantage concerns the outflow of the fluid from the propeller 11, that is the outflow from the propeller 11. In detail, the structure 4 and, in particular, the support component 4c define at least a first straight section to favor the aforesaid outflow and, therefore, guarantee an optimal outflow from the propeller. Furthermore, the arrangement of the component 4c before the rudder 4b ensures that, even when the unit changes direction and, therefore the rudder is not in line with the component, the flow out of the propeller always encounters the aforementioned first section. rectil ineo.
Un ulteriore aspetto che favorisce il suddetto efflusso à ̈ dato dal fatto che la struttura 4, grazie alla disposizione della direzione 4a su un piano passante per l’asse 12a, risulta sostanzialmente centrata rispetto al flusso in uscita dall’elica e, quindi, ne favorisce il moto. A further aspect that favors the aforementioned outflow is given by the fact that the structure 4, thanks to the arrangement of the direction 4a on a plane passing through the axis 12a, is substantially centered with respect to the flow leaving the propeller and, therefore , favors its motion.
Tale flusso ottimale sul timone 4b à ̈ ottenuto anche grazie alla particolare sagoma della struttura 4 che garantisce una minima opposizione della stessa struttura al flusso. This optimal flow on the rudder 4b is also obtained thanks to the particular shape of the structure 4 which guarantees a minimum opposition of the same structure to the flow.
Inoltre il componente di supporto 4c, avvolgendo una parte del timone, evita che parte del fluido, inserendosi tra il timone 4b ed il componente 4c, alteri il flusso degradandone la qualità . Furthermore, the support component 4c, by wrapping a part of the rudder, prevents part of the fluid from altering the flow, degrading its quality, by inserting itself between the rudder 4b and the component 4c.
Un altro vantaggio à ̈ dato dal fatto che il componente di supporto 4c, permette di definire un primo tratto rettilineo, ottimale per l’evacuazione del fluido dall’elica 11, prima che incontri il timone 4b. Another advantage is given by the fact that the support component 4c allows to define a first straight section, optimal for the evacuation of the fluid from the propeller 11, before it meets the rudder 4b.
La possibilità di avere un flusso sempre ottimale offre un ulteriore vantaggio dato dall’assenza di fenomeni di cavitazione che deteriorerebbero il supporto 1 e l’elica 11. Tale vantaggio si traduce nella possibilità di realizzare supporti 1 ed eliche 11 di materiali più scadenti rispetto a quelli utilizzati diminuendo, pertan to, i loro costi di acquisto. The possibility of having an always optimal flow offers a further advantage given by the absence of cavitation phenomena that would deteriorate the support 1 and the helix 11. This advantage translates into the possibility of making supports 1 and helixes 11 of poorer materials compared to those used, thus decreasing their purchase costs.
Un altro vantaggio à ̈ connesso con la presenza del componente di supporto 4c prima del timone 4b che garantisce sempre un’elevata quantità di fluido incidente il timone 4b. Another advantage is connected with the presence of the support component 4c before the rudder 4b which always guarantees a high quantity of fluid impinging on the rudder 4b.
Tale aspetto consente sia di aumentare l’angolo di sterzata massimo di un’unità navigante 10 sia di evitare lo stallo del timone 4b. Infatti, il supporto 1 permette al timone 4b di variare la direzione di avanzamento dell’unità navigante 1 indipendente dalla velocità dell’unità 10. This aspect allows both to increase the maximum steering angle of a sailing unit 10 and to avoid stalling of the rudder 4b. In fact, the support 1 allows the rudder 4b to vary the forward direction of the sailing unit 1 independent of the speed of the unit 10.
Un importante vantaggio conseguito con il supporto 1 à ̈ rappresentato dal vantaggioso angolo d’inclinazione α della linea d’asse 12. Tale particolare angolo consente di sfruttare la pressoché totalità della spinta dell’elica 11 per far avanzare l’unità navigante 10 e, quindi, di avere un elevato rendimento di propulsione. An important advantage achieved with the support 1 is represented by the advantageous inclination angle Î ± of the axis line 12. This particular angle makes it possible to exploit almost all the thrust of the propeller 11 to advance the propeller. ™ sailing unit 10 and, therefore, to have a high propulsion efficiency.
Un altro vantaggio à ̈ rappresentato dalla possibilità di munire l’unità 10 di un’elica 11 avente dimensioni maggiori rispetto a quelle finora utilizzabili. Infatti, la particolare disposizione del supporto 1 consente di disporre l’elica 11 non sotto allo scafo 13, ma nella parte posteriore dell’unità navigante 10 e, più precisamente, dopo la poppa 13a rispetto al flusso durante l’avanzamento dell’unità 1. In conclusione, la particolare geometria e disposizione del supporto 1 consentono, a parità di motore, di avere unità 10 aventi velocità massima e rendimento maggiore rispetto a quelli delle unità munite di supporti noti. Another advantage is represented by the possibility of equipping the unit 10 with a propeller 11 having larger dimensions than those usable up to now. In fact, the particular arrangement of the support 1 makes it possible to arrange the propeller 11 not under the hull 13, but in the rear part of the sailing unit 10 and, more precisely, after the stern 13a with respect to the flow during the advancement of the € ™ unit 1. In conclusion, the particular geometry and arrangement of the support 1 allow, for the same engine, to have units 10 having a higher maximum speed and efficiency than those of the units equipped with known supports.
Un non secondario vantaggio à ̈ rappresentato dal fatto che il supporto 1, essendo vincolato sopra la linea di galleggiamento 10a, non determina zone critiche nella porzione immersa di scafo 13 che rappresenta la parte maggiormente soggetta a erosione e corrosione. A not secondary advantage is represented by the fact that the support 1, being constrained above the waterline 10a, does not determine critical areas in the immersed portion of the hull 13 which represents the part most subject to erosion and corrosion.
Inoltre, oltre ad essere eliminato il cavalletto davanti all’elica, che nella tecnica nota provoca un flusso disturbato, dietro l’elica il complesso cavallo timone ha una superficie minore di quella originaria del timone con il risultato di una minore contropressione a valle e di un aumento dell’efficienza. Furthermore, in addition to eliminating the stand in front of the propeller, which in the known technique causes a disturbed flow, behind the propeller the rudder complex has a smaller surface than the original one of the rudder with the result of a lower back pressure downstream and an increase in efficiency.
Un ulteriore vantaggio à ̈ rappresentato dalla possibilità di montare e rimuovere agevolmente, dall’unità navigante 10, la quasi totalità del supporto 1 consentendo agevoli manovre di manutenzione e/o di sostituzione in caso di guasto del supporto stesso, dell’elica 11 o della linea d’asse 12. A further advantage is represented by the possibility of easily mounting and removing, from the navigating unit 10, almost all of the support 1 allowing easy maintenance and / or replacement maneuvers in case of failure of the support itself, of the propeller 11 or axis line 12.
Tale vantaggio à ̈ conseguito grazie al fatto che il blocco di ancoraggio 3 à ̈ costituito da due particolari 3a e 3b che, grazie ai mezzi di giunzione risolvibile 3c, sono facilmente separabili consentendo la rimozione del particolare mobile 3b, della struttura 4 e del corpo 2, lasciano il particolare fisso 3a montato. This advantage is achieved thanks to the fact that the anchoring block 3 consists of two parts 3a and 3b which, thanks to the resolvable joining means 3c, are easily separable allowing the removal of the mobile part 3b, of the structure 4 and of the body. 2, leave the fixed component 3a mounted.
L'invenzione à ̈ suscettibile di varianti rientranti nell'ambito del concetto inventivo. The invention is susceptible of variants falling within the scope of the inventive concept.
Ad esempio, in particolare nelle barche più grandi, possono essere presenti due strutture di sostegno 4 disposte a V, con simmetria sul piano sagittale dell’unità 10, e connesse ad un solo corpo di sostegno 3 e a due strutture di collegamento 3, come illustrato in Fig.7. For example, in particular in larger boats, there may be two support structures 4 arranged in a V shape, with symmetry on the sagittal plane of unit 10, and connected to a single support body 3 and to two connection structures 3, such as illustrated in Fig. 7.
Tutti i dettagli sono sostituibili da elementi equivalenti ed i materiali, le forme e le dimensioni possono essere qualsiasi. All the details can be replaced by equivalent elements and the materials, shapes and dimensions can be any.
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2011
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