ITMI952155A1

ITMI952155A1 - Dispositivo indipendente dall'apparato motore principale, impiegabile come organo di manovra attivo, per navi

Info

Publication number: ITMI952155A1
Application number: IT95MI002155A
Authority: IT
Inventors: Christian Dipl Ing Thieme; Dirk Dipl Ing Juergens
Original assignee: Blohm & Voss Int
Priority date: 1994-10-21
Filing date: 1995-10-19
Publication date: 1997-04-19
Also published as: JP4034836B2; NO954167L; IT1276965B1; FR2725953A1; NO954167D0; FR2725953B1; JPH08253195A; NO305981B1; US5632661A; ITMI952155A0

Abstract

Il dispositivo indipendente dall'apparato motore principale della nave é impiegabile a piacere come timone passivo o come organo di manovra attivo ed é costituito da una o più pale, da un corpo di ruota, da un ingranaggio e da una o più unità di comando. Con corpo di ruota fisso si possono orientare separatamente, tramite l'ingranaggio, la pala o le pale e regolarne gli angoli necessari, rispetto all'asse longitudinale della nave. Il dispositivo agisce quindi da timone passivo. Con corpo di ruota rotante la posizione della pala o delle pale orientate disposte eccentricamente, durante una rotazione del corpo di ruota viene variata in modo da ottenere una spinta risultante in seguito alle forze idrodinamiche che agiscono sulla o sulle pale. Il dispositivo agisce allora da organo di manovra attivo.(fig. 3a, 3b)

Description

DESCRIZIONE

L'Invenzione riguarda un dispositivo indipendente dall'apparato motore principale per navi, impiegabile come organo di manovra attivo, con le caratteristiche indicate nel preambolo della rivendicazione 1.

Con dispositivi di questo tipo che sono stati resi noti dal DE-AS-1941652 è bensì possibile una manovra di navi in qualsiasi direzione, però l'elica Voith-Schneider ivi prevista non può essere impiegata durante la navigazione di crociera come timone passivo economizzatore di energia. La causa di ciò è la cinematica dell'elica Voith-Schneider e il suo numero di pale che non permettono un allineamento con bassa resistenza delle pale in direzione longitudinale della nave, rispettivamente con un angolo di timone necessario. Con l'elica Voith-Schneider non è possibile senza aggiunta di energia attiva realizzare un angolo di rotta necessario della nave.

L'invenzione si pone il compito di superare questa deficienza e quindi di sviluppare un dispositivo secondo il preambolo della rivendicazione 1, in modo che, con spesa costruttiva e cantieristica relativamente bassa, si abbia a piacere un'azione del timone passiva, con bassa resistenza, durante la navigazione di crociera o, in particolare a basse velocità della nave, una spinta direzionatile a piacere maggiore in seguito al movimento attivo delle pale.

Questo compito viene risolto con le particolarità caratterizzanti della rivendicazione 1, in cui l'impiego da un lato di un ingranaggio epicicloidale permette l'escursione necessaria del timone con utilizzazione passiva del dispositivo e dall'altro, con un'utilizzazione attiva del dispositivo mediante l'ingranaggio epicicloidale durante la rotazione del corpo di ruota avviene un lambimento della pala che provoca un'elevata spinta direzionale.

Dal brevetto tedesco DE-PS 838865 e dal brevetto statunitense US-PS 5082423 è bensì noto impiegare ingranaggi epicicloidali come mezzi di trasmissione di forza, che sono muniti di una ruota centrale, di ruote intermedie in presa con questa e di ruote satelliti in presa con queste ultime e portanti organi di azionamento. Però, gli organi d'azionamento ivi previsti non sono oscillabili intorno ad assi verticali, per cui tali meccanismi d'azionamento reagiscono come dispositivi d'azionamento a pala di costruzione classica e le pale non sono mobili, rispettivamente regolabili indipendentemente tra loro. Essi non possiedono proprietà particolari di manovra.

Nei disegni, il dispositivo secondo l'invenzione è illustrato in base ad alcuni schizzi, in cui le particolarità costruttive sono tralasciate e soltanto volta per volta una vista in pianta e, rispettivamente laterale del corpo di ruota con pale e ingranaggio epicicloldale è riprodotta in forma schematica.

Nei disegni:

la figura 1 mostra la posizione di una pala nell'impiego del dispositivo dell'invenzione come timone passivo;

le figure da 2a a 2d mostrano rispettivamente diverse posizioni di una pala con dispositivo come organo di manovra attivo, e precisamente la figura 2a con spinta in avanti, la figura 2b con spinta all'Indietro, le figure 2c e 2d con spinta trasversale;

la figura 3a mostra la disposizione con l'impiego d1 più pale mobili, rispettivamente regolabili separatamente;

la figura 3b mostra la posizione, rispettivamente l'allineamento con l'impiego di più pale e l'impiego del dispositivo secondo l'invenzione come timone passivo.

Con 1 è indicato un dispositivo che lavora indipendentemente dall'apparato motore principale della nave, non rappresentato, e munito di un corpo di ruota 2 disposto orizzontalmente nella zona di fondo della nave, non rappresentato,di un'unica pala 3 sporgente verticalmente verso il basso dal corpo di ruota, rispettivamente di più pale 3a e 3b sporgenti verticalmente verso il basso dal corpo di ruota, di un ingranaggio a ruote dentate per variare la posizione della pala, rispettivamente le posizioni delle pale e di un dispositivo d'azionamento non rappresentato per il corpo di ruota 2.

Il corpo di ruota 2 è supportato girevole intorno al suo centro rispetto al fondo di nave e porta eccentricamente la pala 3, che è supportata girevole intorno al suo asse longitudinale centrale, rispettivamente le pale 3a e 3b, che sono supportate girevoli separatamente intorno al loro asse longitudinale centrale nel corpo di ruota 2 e che sono munite di un profilo aerodinamico simmetrico.

L'ingranaggio a ruote dentate è conformato come ingranaggio epicicloidale, la cui ruota planetaria 4 è accoppiata ad un albero centrale verticale 4' che passa attraverso il centro del corpo di ruota, rispettivamente le cui ruote planetarie 4a e 4b sono accoppiate a più alberi centrali verticali 4a' e 4b' che passano attraverso il centro del corpo di ruota e la cui ruota satellite 5 è collegata con l'asse di rotazione 3' della pala 3, rispettivamente le cui ruote satelliti 5a e 5b sono collegate con gli assi di rotazione 3a' e 3b' delle pale 3a e 3b, tra la ruota planetaria 4, rispettivamente le ruote planetarie 4a e 4b e la ruota satellite 5, rispettivamente le ruote satelliti 5a e 5b essendo inserita una ruota intermedia 6, in presa con le due ruote, supportata girevole nel corpo di ruota 2, rispettivamente ruote intermedie 6a e 6b in presa con le due ruote, supportate nel corpo di ruota.

Nello stato di funzionamento rappresentato in figura 1 per un'unica pala, il corpo di ruota 2 è in una posizione bloccata tale che l'asse longitudinale della pala di timone 3 in posizione neutra si estende parallelamente all'asse longitudinale A della nave, con le escursioni di timone ad angoli corrispondenti a questa.

Qui le escursioni di timone vengono trasmesse da un'unità di comando non rappresentata, tramite l'albero centrale 4', la ruota planetaria 4 e da questa, tramite la ruota intermedia 6, alla ruota satellite 5 e quindi alla pala 3.

Negli stati di funzionamento rappresentati nelle figure 2a-2d l'unica pala 3 agisce volta per volta da organo di manovra attivo, cioè genera durante la sua rotazione con il corpo di ruota 2 e il contemporaneo movimento intorno al suo asse di rotazione 3' una spinta la cui direzione risulta dalla posizione della ruota planetaria 4 e che è variabile di 360°.

Per mettere in evidenza in modo chiaro la sostanza di questa parte dell'oggetto dell'invenzione, nelle figure 2a-2d sono rappresentate volta per volta tre posizioni della pala 3 durante il suo movimento circolare. La forza di spinta si ha in seguito alle forze di spinta verso l'alto e di resistenza agenti sulla pala. La figura 3a descrive la struttura nell'impiego con più pale.Con gli alberi centrali 4a' e 4b' è possibile un allineamento qualsiasi delle pale 3a e 3b.Durante la rotazione del corpo di ruota 2 e accoppiamento degli alberi centrali 4a' e 4b' le pale 3a e 3b fungono da organo di manovra attivo e, con il movimento contemporaneo intorno ai loro assi di rotazione 3a' e 3b', generano una spinta la cui direzione risulta dalla posizione delle ruote planetarie 4a e 4b orientate e accoppiate ed è variabile di 360°.

Nello stato di funzionamento rappresentato in figura 3b come timone passivo con più pale, il corpo di ruota 2 è in una posizione bloccata e le pale 3a e 3b sono allineate sugli alberi centrali 4a' e 4b' in modo che gli assi longitudinali delle pale di timone in posizione neutra si estendano parallelamente all'asse longitudinale A della nave. Le escursioni del timone vengono trasmesse da una o più unità di comando, non rappresentate, tramite gli alberi centrali 4a' e 4b' accoppiati o disaccoppiati, le ruote planetarie 4a e 4b e da queste, tramite le ruote intermedie 6a e 6b, alle ruote satelliti 5a e 5b e quindi alle pale 3a e 3b.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo indipendente dall'apparato motore principale, impiegabile come organo di manovra per navi, in cui pale allungate sono supportate girevoli eccentricamente su un corpo di ruota orizzontale, girevole intorno al suo centro intorno ad un asse verticale in modo che, nell'impiego, le pale durante la rotazione del corpo di ruota eseguano, tramite un sistema di trasmissione di forza, un movimento che provoca una spinta in avanti, caratterizzato dalla variante del suddetto tipo costruttivo in modo che il dispositivo per navi impiegabile a piacere come timone passivo o come organo di manovra attivo in cui una singola pala o più pale allungate sono supportate girevoli intorno ad un asse verticale eccentricamente su un corpo di ruota orizzontale, sopportato girevole intorno al suo centro e con il corpo di ruota e un'unica pala sia azionabile tramite una ruota planetaria oppure più pale siano azionabili separatamente tramite più ruote planetarie in modo che durante l'impiego come timone di nave passivo il corpo di ruota (2) sia tenuto fisso e la pala, rispettivamente le pale, partendo da una o più unità di comando siano allineate, tramite un ingranaggio costituito da un albero centrale (4'), rispettivamente da più alberi centrali (4a', 4b'), da una ruota planetaria (4), rispettivamente da più ruote planetarie (4a,4b), da una ruota intermedia (6), rispettivamente da più ruote intermedie (6a,6b) e da una ruota (5) collegata con la pala, rispettivamente da più ruote (5a, 5b) collegate con le pale, in direzione dell'asse longitudinale della nave e anche le escursioni di timone necessarie vengano trasmesse alla pala (3), rispettivamente alle pale (3a,3b), che, durante l'impiego come organo di manovra attivo l'albero centrale (4'), rispettivamente gli alberi centrali (4a',4b') e quindi la ruota planetaria (4), rispettivamente le ruote planetarie (4a,4b) vengano allineate corrispondentemente alla direzione di spinta voluta che è variabile di 360” e poi con ruota planetaria (4) fissa per una direzione di spinta, rispettivamente con ruote planetarie (4a,4b) fisse per una direzione di spinta il corpo di ruota (2) ruoti in modo che, in seguito all'azione dell'ingranaggio epicicloidale, la pala (3), rispettivamente le pale (3a,3b) eseguano un movimento relativo rispetto all'acqua circostante durante il quale si ha una forza di spinta diretta corrispondentemente alla posizione della ruota planetaria (4), rispettivamente delle ruote planetarie (4a,4b).
2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che lo spostamento della pala, rispettivamente delle pale, avviene tramite un ingranaggio costituito da ruote planetarie, ruote satelliti, più ruote intermedie e catene, rispettivamente cinghe dentate.
3) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la pala (3), rispettivamente le pale (3a,3b) sono munite di un profilo aerodinamico simmetrico rispetto al loro asse longitudinale.
4) Disposizione, caratterizzata da uno o due dispositivi secondo la rivendicazione 1,2 o 3, disposti nella zona di prua e/o di poppa della nave.