ITRE20120075A1 - DEVICE FOR PROPULSION OF BOATS - Google Patents
DEVICE FOR PROPULSION OF BOATS Download PDFInfo
- Publication number
- ITRE20120075A1 ITRE20120075A1 IT000075A ITRE20120075A ITRE20120075A1 IT RE20120075 A1 ITRE20120075 A1 IT RE20120075A1 IT 000075 A IT000075 A IT 000075A IT RE20120075 A ITRE20120075 A IT RE20120075A IT RE20120075 A1 ITRE20120075 A1 IT RE20120075A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- threaded shaft
- propeller
- connecting element
- motor
- nut screw
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 14
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims description 11
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
- B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
- B63H5/125—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
- B63H25/42—Steering or dynamic anchoring by propulsive elements; Steering or dynamic anchoring by propellers used therefor only; Steering or dynamic anchoring by rudders carrying propellers
- B63H2025/425—Propulsive elements, other than jets, substantially used for steering or dynamic anchoring only, with means for retracting, or otherwise moving to a rest position outside the water flow around the hull
Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
“DISPOSITIVO PER LA PROPULSIONE DI IMBARCAZIONI†⠀ œDevice for the propulsion of boatsâ €
La presente invenzione riguarda un dispositivo per la propulsione di imbarcazioni, in particolare per la propulsione ausiliaria di barche a vela. The present invention relates to a device for the propulsion of boats, in particular for the auxiliary propulsion of sailboats.
Come à ̈ noto, le barche a vela sono generalmente provviste di almeno un gruppo di propulsione motorizzata, il quale viene utilizzato per la navigazione, quando le condizioni climatiche non consentono di veleggiare, e viene inoltre utilizzato per le manovre all’interno dei porti. As is known, sailing boats are generally equipped with at least one motorized propulsion unit, which is used for navigation, when the climatic conditions do not allow sailing, and is also used for maneuvers inside ports. .
Questo gruppo di propulsione comprende essenzialmente un motore, ad esempio un motore a combustione interna o un motore elettrico, ed un’elica marina, la quale à ̈ collegata al motore tramite un opportuno sistema di trasmissione, in modo da poter essere azionata a ruotare intorno al proprio asse. This propulsion group essentially comprises an engine, for example an internal combustion engine or an electric motor, and a marine propeller, which is connected to the engine through a suitable transmission system, so that it can be driven to rotate around its own axis.
Alcuni gruppi di propulsione comprendono un unico corpo macchina, il quale à ̈ viene montato fuoribordo nella zona di poppa della imbarcazione, e sul quale sono installati il motore, l’elica ed il relativo sistema di trasmissione. Some propulsion groups include a single machine body, which is mounted outboard in the stern area of the boat, and on which the engine, the propeller and the relative transmission system are installed.
Uno svantaggio di questa soluzione consiste nel fatto che il gruppo di propulsione fuoribordo ed i relativi comandi creano un ingombro notevole nella zona di poppa dell’imbarcazione, dove sono generalmente presenti anche il timone e altri organi di comando della barca. Inoltre, i gruppi di propulsione fuoribordo hanno anche lo svantaggio di rimanere sempre in vista, e quindi di compromettere l’aspetto esteriore della barca a vela. A disadvantage of this solution consists in the fact that the outboard propulsion unit and the relative controls create a considerable bulk in the stern area of the boat, where the rudder and other control elements of the boat are generally also present. Furthermore, the outboard propulsion groups also have the disadvantage of always remaining in sight, and therefore of compromising the external appearance of the sailboat.
Per ovviare a questi inconvenienti, sono noti altri gruppi di propulsione, il cui motore à ̈ montato entrobordo ed à ̈ atto ad azionare un’elica che à ̈ portata da un supporto verticale, comunemente chiamato piede, il quale à ̈ fissato nella zona di poppa al di sotto della chiglia della barca a vela. To overcome these drawbacks, other propulsion units are known, the engine of which is mounted inboard and is able to drive a propeller which is carried by a vertical support, commonly called foot, which is fixed in the area aft below the keel of the sailboat.
Uno svantaggio di questa seconda soluzione consiste nel fatto che il piede porta-elica à ̈ generalmente fisso, per cui esso costituisce un elemento di attrito che frena la barca durante la navigazione a vela, ed inoltre non consente di fornire direzionalità alla barca durante le manovre, le quali possono essere eseguite solo con l’ausilio del timone, cosicché talune di queste manovre possono risultare piuttosto complicate e laboriose, soprattutto quando devono essere effettuate all’interno dei porti. A disadvantage of this second solution consists in the fact that the propeller foot is generally fixed, therefore it constitutes a friction element that brakes the boat during sailing, and also does not allow to provide direction to the boat during maneuvers. , which can only be performed with the help of the rudder, so that some of these maneuvers can be rather complicated and laborious, especially when they have to be carried out inside ports.
Uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di risolvere i menzionati inconvenienti della tecnica nota, nell’ambito di una soluzione semplice, razionale e dal costo piuttosto contenuto. An object of the present invention is to solve the aforementioned drawbacks of the known art, within the ambit of a simple, rational and rather low cost solution.
Tali ed altri scopi sono raggiunti grazie alle caratteristiche dell’invenzione riportate nella rivendicazione indipendente 1. Le rivendicazioni dipendenti delineano aspetti preferiti e/o particolarmente vantaggiosi dell’invenzione. These and other objects are achieved thanks to the characteristics of the invention reported in independent claim 1. The dependent claims outline preferred and / or particularly advantageous aspects of the invention.
In particolare, una forma di attuazione della presente invenzione rende disponibile un dispositivo per la propulsione di imbarcazioni comprendente almeno un gruppo di propulsione dotato di un’elica marina e di un motore atto ad azionare l’elica in rotazione, primi mezzi di movimentazione atti a muovere il gruppo di propulsione lungo una direzione di traslazione ortogonale all’asse di rotazione dell’elica, e secondi mezzi di movimentazione atti a muovere il gruppo di propulsione attorno ad un asse parallelo alla suddetta direzione di traslazione. In particular, an embodiment of the present invention makes available a device for the propulsion of boats comprising at least one propulsion unit equipped with a marine propeller and an engine adapted to drive the propeller in rotation, first means of movement adapted to move the propulsion unit along a translation direction orthogonal to the axis of rotation of the propeller, and second movement means adapted to move the propulsion unit around an axis parallel to the aforementioned translation direction.
Grazie a questa soluzione, il gruppo di propulsione può essere vantaggiosamente spostato tra una posizione sollevata, in cui può essere accolto all’interno della chiglia dell’imbarcazione, ed una posizione abbassata, in cui à ̈ immerso nell’acqua per consentire l’avanzamento dell’imbarcazione. Thanks to this solution, the propulsion unit can be advantageously moved between a raised position, in which it can be accommodated inside the keel of the boat, and a lowered position, in which it is immersed in water to allow the advancement of the boat.
In particolare, il gruppo di propulsione può essere abbassato solo quando à ̈ necessario generare una propulsione ausiliaria per la navigazione o le manovre, mentre può essere mantenuto in posizione sollevata in tutti gli altri casi, ad esempio durante la navigazione a vela. In particular, the propulsion group can be lowered only when it is necessary to generate an auxiliary propulsion for navigation or maneuvers, while it can be kept in the raised position in all other cases, for example during sailing.
Quando il gruppo di propulsione à ̈ in posizione abbassata, la soluzione proposta consente inoltre di orientarlo rispetto ad un asse di rotazione parallelo alla direzione di traslazione. When the propulsion unit is in the lowered position, the proposed solution also allows it to be oriented with respect to an axis of rotation parallel to the direction of translation.
In questo modo, il gruppo di propulsione può essere vantaggiosamente utilizzato per fornire direzionalità all’imbarcazione, facilitando le manovre. In this way, the propulsion unit can be advantageously used to provide direction to the boat, facilitating maneuvers.
Secondo un aspetto dell’invenzione, il motore del gruppo di propulsione può essere un motore elettrico. According to one aspect of the invention, the propulsion unit motor may be an electric motor.
Questo aspetto ha il vantaggio di ridurre gli ingombri del motore e di eliminare le emissioni inquinanti legate al funzionamento del gruppo di propulsione. This aspect has the advantage of reducing the overall dimensions of the engine and eliminating polluting emissions related to the operation of the propulsion unit.
Secondo un altro aspetto dell’invenzione, l’elica può essere direttamente calettata all’albero del motore. According to another aspect of the invention, the propeller can be directly coupled to the motor shaft.
In questo modo viene vantaggiosamente semplificata l’architettura meccanica del gruppo di propulsione. In this way the mechanical architecture of the propulsion unit is advantageously simplified.
In alternativa, l’elica può essere calettata ad un albero di supporto, il quale à ̈ ortogonale all’albero del motore ed à ̈ cinematicamente collegato a quest’ultimo tramite un gruppo di trasmissione. Alternatively, the propeller can be keyed to a support shaft, which is orthogonal to the motor shaft and is kinematically connected to the latter by means of a transmission unit.
In questo modo, il motore può essere vantaggiosamente portato ad una quota superiore rispetto all’elica, migliorandone il raffreddamento e facilitando eventuali interventi di manutenzione. In this way, the engine can be advantageously brought to a higher altitude than the propeller, improving its cooling and facilitating any maintenance interventions.
Secondo un altro aspetto dell’invenzione, i primi mezzi di movimentazione del gruppi di propulsione possono comprendere un albero filettato avente asse di rotazione parallelo alla direzione di traslazione, una madrevite avvitata su detto albero filettato e solidalmente collegata al gruppo di propulsione, mezzi di guida accoppiati alla madrevite in modo da impedire alla madrevite di ruotare intorno all’albero filettato, e mezzi di azionamento atti a porre in rotazione l’albero filettato. According to another aspect of the invention, the first means for moving the propulsion units can comprise a threaded shaft having an axis of rotation parallel to the direction of translation, a nut screw screwed onto said threaded shaft and integrally connected to the propulsion unit, means of guides coupled to the nut screw so as to prevent the nut screw from rotating around the threaded shaft, and drive means suitable for turning the threaded shaft.
Questa soluzione ha il vantaggio di essere piuttosto semplice e di conferire al gruppo di propulsione un movimento di traslazione piuttosto graduale. This solution has the advantage of being rather simple and of giving the propulsion unit a rather gradual translation movement.
In particolare, la madrevite può essere collegata al gruppo di propulsione mediante un cilindro cavo coassiale all’albero filettato, il quale presenta un’estremità fissata alla madrevite e l’estremità opposta fissata al gruppo di propulsione. In particular, the nut screw can be connected to the propulsion unit by means of a hollow cylinder coaxial to the threaded shaft, which has one end fixed to the nut screw and the opposite end fixed to the propulsion unit.
I mezzi di guida della madrevite possono comprendere una o più aste disposte parallelamente a fianco dell’albero filettato, ciascuna delle quali à ̈ scorrevolmente inserita all’interno di un rispettivo foro passante ricavato nel corpo della madrevite. The guide means of the nut screw can comprise one or more rods arranged parallel to the side of the threaded shaft, each of which is slidably inserted inside a respective through hole made in the body of the nut screw.
I mezzi di azionamento dell’albero filettato possono comprendere un motore elettrico, il quale à ̈ collegato all’albero filettato tramite un opportuno sistema di trasmissione. The actuation means of the threaded shaft can comprise an electric motor, which is connected to the threaded shaft by means of a suitable transmission system.
Secondo un altro aspetto dell’invenzione, i secondi mezzi di movimentazione possono essere atti a ruotare i suddetti mezzi di guida della madrevite attorno all’asse dell’albero filettato. According to another aspect of the invention, the second movement means can be adapted to rotate the aforementioned guide means of the nut screw around the axis of the threaded shaft.
Ad esempio, i secondi mezzi di movimentazioni possono generalmente comprendere un elemento di collegamento, il quale à ̈ fissato ai mezzi di guida ed à ̈ girevolmente associato all’albero filettato secondo un asse di rotazione coincidente con l’asse di quest’ultimo, e mezzi di azionamento atti a porre in rotazione detto elemento di collegamento rispetto all’albero filettato. For example, the second movement means can generally comprise a connecting element, which is fixed to the guide means and is rotatably associated with the threaded shaft according to a rotation axis coinciding with the axis of this last, and actuation means adapted to rotate said connecting element with respect to the threaded shaft.
In questo modo, la madrevite à ̈ costretta a ruotare insieme ai relativi mezzi di guida, trascinando in rotazione anche il gruppo di propulsione. In this way, the nut screw is forced to rotate together with the relative guide means, also dragging the propulsion unit in rotation.
I mezzi di azionamento dell’elemento di collegamento possono comprendere un ulteriore motore elettrico, il quale à ̈ collegato all’elemento di collegamento tramite un opportuno sistema di trasmissione. The actuation means of the connecting element can comprise a further electric motor, which is connected to the connecting element by means of a suitable transmission system.
Secondo un aspetto dell’invenzione, il suddetto elemento di collegamento può essere fissato alla sommità di un cilindro cavo, il quale circonda coassialmente l’albero filettato ed à ̈ atto a ruotare attorno ad esso insieme con l’elemento di collegamento. According to one aspect of the invention, the aforementioned connecting element can be fixed to the top of a hollow cylinder, which coaxially surrounds the threaded shaft and is adapted to rotate around it together with the connecting element.
In questo modo, Ã ̈ vantaggiosamente possibile collegare i mezzi di azionamento (es. il motore) direttamente a detto cilindro cavo, migliorando il layout del dispositivo. In this way, it is advantageously possible to connect the drive means (eg the motor) directly to said hollow cylinder, improving the layout of the device.
In alternativa, l’elemento di collegamento può essere girevolmente accoppiato alla sommità di un cilindro cavo, il quale circonda coassialmente l’albero filettato ma à ̈ atto a rimanere fermo rispetto alla rotazione dell’elemento di collegamento. Alternatively, the connecting element can be rotatably coupled to the top of a hollow cylinder, which coaxially surrounds the threaded shaft but is able to remain stationary with respect to the rotation of the connecting element.
In questo modo, il cilindro cavo può vantaggiosamente fungere da elemento di protezione che racchiude sostanzialmente tutte le parti in movimento del dispositivo. In this way, the hollow cylinder can advantageously act as a protection element which substantially encloses all the moving parts of the device.
Secondo un altro aspetto della presente invenzione, il motore del gruppo di propulsione può essere una macchina elettrica reversibile meccanicamente collegata all’elica, la quale può funzionare sia come motore elettrico sia come generatore. According to another aspect of the present invention, the motor of the propulsion unit can be a reversible electric machine mechanically connected to the propeller, which can function both as an electric motor and as a generator.
In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile utilizzare il gruppo di propulsione per trasformare in energia elettrica parte dell’energia meccanica dovuta al movimento della barca, ad esempio quando la barca naviga a vela. In this way, it is advantageously possible to use the propulsion unit to transform part of the mechanical energy due to the movement of the boat into electrical energy, for example when the boat is sailing.
Per ottenere questo effetto, il dispositivo può comprendere opportuni mezzi di controllo configurati per utilizzare la macchina elettrica come motore, in modo da porre in rotazione l’elica nell’acqua, e alternativamente per utilizzare la macchina elettrica come generatore, in modo da convertire l’energia meccanica dell’elica in energia elettrica. To obtain this effect, the device can include suitable control means configured to use the electric machine as a motor, so as to rotate the propeller in the water, and alternatively to use the electric machine as a generator, so as to convert the mechanical energy of the propeller into electrical energy.
Preferibilmente, questi mezzi di controllo possono essere configurati per utilizzare la macchina elettrica come generatore, dopo aver comandato i primi mezzi di movimentazione a muovere il gruppo di propulsione in una posizione abbassata ed i secondi mezzi di movimentazione ruotare il gruppo di propulsione (ad esempio di 180°) in modo da orientare l’elica in un verso sostanzialmente contrario ad una direzione di avanzamento dell’imbarcazione. Preferably, these control means can be configured to use the electric machine as a generator, after having commanded the first movement means to move the propulsion unit into a lowered position and the second movement means rotate the propulsion unit (for example by 180 °) in order to orient the propeller in a direction substantially opposite to a forward direction of the boat.
In questo modo, l’elica viene azionata in rotazione dall’acqua in cui à ̈ immersa con maggiore efficienza, consentendo un incremento della energia elettrica ottenibile. In this way, the propeller is driven in rotation by the water in which it is immersed with greater efficiency, allowing an increase in the electrical energy obtainable.
Coerentemente con quanto spiegato, il dispositivo può inoltre comprendere un sistema di accumulazione elettrica, tipicamente una o più batterie, configurato per accumulare l’energia elettrica prodotta dalla macchina elettrica quando utilizzata da generatore. Consistently with what has been explained, the device can also comprise an electrical storage system, typically one or more batteries, configured to store the electrical energy produced by the electrical machine when used as a generator.
In particolare, detto sistema di accumulazione elettrica può essere configurato per alimentare la macchina elettrica stessa quando utilizzata da motore. In particular, said electric storage system can be configured to power the electric machine itself when used as an engine.
Un’altra forma di realizzazione della presente invenzione rende inoltre disponibile una imbarcazione che comprende il dispositivo di propulsione sopra delineato. Another embodiment of the present invention also makes available a boat which comprises the propulsion device outlined above.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno evidenti dalla lettura della descrizione seguente fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, con l’ausilio delle figure illustrate nelle tavole allegate. Further characteristics and advantages of the invention will become evident by reading the following description provided by way of non-limiting example, with the aid of the figures illustrated in the attached tables.
La figura 1 mostra in sezione un dispositivo di propulsione per imbarcazioni, conforme ad una prima forma di realizzazione della presente invenzione. Figure 1 shows in section a propulsion device for boats, according to a first embodiment of the present invention.
La figura 2 mostra in sezione un dispositivo di propulsione per imbarcazioni, conforme ad una seconda forma di realizzazione della presente invenzione. Figure 2 shows in section a propulsion device for boats, according to a second embodiment of the present invention.
La figura 3 mostra in sezione un dispositivo di propulsione per imbarcazioni, conforme ad una terza forma di realizzazione della presente invenzione. Figure 3 shows in section a propulsion device for boats, according to a third embodiment of the present invention.
In tutte le figure allegate viene illustrato un dispositivo di propulsione 100, il quale à ̈ destinato ad essere installato a bordo di una imbarcazione, preferibilmente a bordo di una barca vela e preferibilmente nella zona di poppa. All the attached figures illustrate a propulsion device 100, which is intended to be installed on board a boat, preferably on board a sailboat and preferably in the stern area.
Il dispositivo di propulsione 100 comprende anzitutto un gruppo motopropulsore 105, il quale à ̈ atto a generare la potenza meccanica che consente il movimento dell’imbarcazione. Il gruppo motopropulsore 105 comprende in generale un corpo di supporto 110 internamente cavo, comunemente chiamato piede, un’elica marina 115 girevolmente accoppiata all’esterno di detto corpo di supporto 110, la quale à ̈ atta a ruotare su sé stessa intorno al proprio asse centrale X, ed un motore 120 contenuto all’interno del corpo di supporto 110, il quale à ̈ meccanicamente collegato all’elica 115 in modo da poterla azionare in rotazione. The propulsion device 100 first of all comprises a powerplant 105, which is able to generate the mechanical power which allows the movement of the boat. The powerplant 105 generally comprises an internally hollow support body 110, commonly called the foot, a marine propeller 115 rotatably coupled to the outside of said support body 110, which is able to rotate on itself around to its central axis X, and a motor 120 contained inside the support body 110, which is mechanically connected to the propeller 115 so as to be able to rotate it.
Il motore 120 può essere un motore elettrico, ad esempio un motore a magneti permanenti. La potenza del motore 120 dipende in generale dal tipo di imbarcazione cui il dispositivo di propulsione 100 à ̈ destinato. Per barche a vela di medie dimensioni, il motore 120 può avere una potenza indicativamente compresa tra 7kW e 25kW con tensione di alimentazione di 410 Volt. The 120 motor can be an electric motor, for example a permanent magnet motor. The power of the engine 120 generally depends on the type of boat for which the propulsion device 100 is intended. For medium-sized sailboats, the 120 motor can have an approximate power of between 7kW and 25kW with a power supply voltage of 410 Volts.
Nell’esempio illustrato in figura 1, il motore 120 à ̈ posizionato nella parte superiore del corpo di supporto 110, ad una quota maggiore rispetto all’elica 115. Il motore 120 comprende un rotore atto a ruotare intorno ad un asse di rotazione ortogonale all’asse di rotazione X dell’elica 115. Al rotore à ̈ coassialmente fissato un albero motore 125, il quale à ̈ girevolmente sostenuto all’interno del corpo di supporto 110 da una coppia di cuscinetti 130. Tramite un ingranaggio a ruote coniche 135, l’albero motore 125 à ̈ collegato ad un albero di trasmissione 140 ad esso ortogonale, il quale à ̈ girevolmente sostenuto all’interno del corpo di supporto 110 da una ulteriore coppia di cuscinetti 145. L’elica 115 à ̈ direttamente calettata ad una estremità di detto albero di trasmissione 140 che sporge all’esterno del corpo di supporto 110. In the example illustrated in figure 1, the motor 120 is positioned in the upper part of the support body 110, at a greater height than the propeller 115. The motor 120 comprises a rotor able to rotate around a rotation axis orthogonal to the rotation axis X of the propeller 115. A motor shaft 125 is coaxially fixed to the rotor, which is rotatably supported inside the support body 110 by a pair of bearings 130. By means of a gear with bevel gears 135, the drive shaft 125 is connected to a transmission shaft 140 orthogonal to it, which is rotatably supported inside the support body 110 by a further pair of bearings 145. The propeller 115 is directly keyed to one end of said transmission shaft 140 which protrudes outside the support body 110.
Nell’esempio di figura 2, il motore 120 à ̈ posizionato nella parte inferiore del corpo di supporto 110 e comprende un rotore atto a ruotare attorno ad un asse coincidente con l’asse di rotazione X dell’elica 115. Al rotore à ̈ coassialmente calettato un albero motore 150, il quale à ̈ girevolmente sostenuto all’interno del corpo di supporto 110 da una coppia di cuscinetti 155. L’elica 115 à ̈ direttamente calettata ad un’estremità di detto albero motore 150 che sporge all’esterno del corpo di supporto 110. In the example of figure 2, the motor 120 is positioned in the lower part of the support body 110 and comprises a rotor able to rotate around an axis coinciding with the rotation axis X of the propeller 115. To the rotor A motor shaft 150 is coaxially keyed, which is rotatably supported inside the support body 110 by a pair of bearings 155. The propeller 115 is directly keyed to one end of said motor shaft 150 which protrudes outside the support body 110.
Questa seconda forma di realizzazione del gruppo motopropulsore 105 ha il vantaggio di semplificare il sistema di trasmissione tra il motore 120 e l’elica 115. La prima forma di realizzazione illustrata in figura 1 ha invece il vantaggio di facilitare la manutenzione del motore 120 e di migliorare il raffreddamento dello stesso durante il funzionamento. This second embodiment of the powerplant 105 has the advantage of simplifying the transmission system between the engine 120 and the propeller 115. The first embodiment illustrated in Figure 1, on the other hand, has the advantage of facilitating maintenance of the engine 120 and to improve its cooling during operation.
In entrambe le forme di realizzazione, il gruppo motopropulsore 105 comprende una flangia 160, la quale à ̈ fissata nella parte superiore del corpo di supporto 110. La flangia 160 presenta centralmente un codolo tubolare cilindrico 165, il cui asse à ̈ orientato perpendicolarmente rispetto all’asse di rotazione dell’elica 115. Su detto codolo tubolare 165 à ̈ coassialmente infilata l’estremità inferiore di un tubo cilindrico 170, il quale à ̈ assialmente e girevolmente vincolato al codolo tubolare 165. In both embodiments, the powerplant unit 105 comprises a flange 160, which is fixed in the upper part of the support body 110. The flange 160 has a central cylindrical tubular shank 165, whose axis is oriented perpendicular to the Axis of rotation of the helix 115. The lower end of a cylindrical tube 170 is coaxially inserted on said tubular shank 165, which is axially and rotatably constrained to the tubular shank 165.
Il tubo cilindrico 170 à ̈ scorrevolmente accoppiato ad un supporto 175, il quale à ̈ posizionato al di sopra del gruppo motopropulsore 105 ed à ̈ destinato ad essere fissato all’imbarcazione. In particolare, il tubo cilindrico 170 à ̈ coassialmente infilato all’interno di un foro passante 180 ricavato nel supporto 175, in modo da poter scorrere rispetto a quest’ultimo nella direzione verticale definita dal proprio asse centrale Y. Tra il tubo cilindrico 170 ed il foro passante 180 possono essere coassialmente interposte una boccola di guida 185 ed un gruppo di guarnizioni di tenuta. The cylindrical tube 170 is slidingly coupled to a support 175, which is positioned above the powerplant 105 and is intended to be fixed to the boat. In particular, the cylindrical tube 170 is coaxially inserted inside a through hole 180 obtained in the support 175, so that it can slide with respect to the latter in the vertical direction defined by its central axis Y. Between the cylindrical tube 170 and the through hole 180 can be coaxially interposed a guide bushing 185 and a group of sealing gaskets.
L’estremità superiore del tubo cilindrico 170 à ̈ chiusa da una ghiera 190, la quale à ̈ assialmente e girevolmente vincolata al tubo cilindrico 170. La ghiera 190 rende disponibile una bussola centrale 195 internamente filettata, la quale à ̈ disposta coassiale al tubo cilindrico 170. Nella bussola filettata 195 à ̈ coassialmente avvitato un albero filettato 200, in modo da realizzare globalmente una coppia cinematica del tipo vite-madrevite con asse di rotazione coincidente con l’asse centrale Y. The upper end of the cylindrical tube 170 is closed by a ring nut 190, which is axially and rotatably constrained to the cylindrical tube 170. The ring nut 190 makes available a central bush 195 internally threaded, which is arranged coaxial to the tube cylindrical 170. A threaded shaft 200 is coaxially screwed into the threaded bush 195, so as to create a kinematic couple of the screw-nut type with rotation axis coinciding with the central axis Y.
L’albero filettato 200 à ̈ superiormente provvisto di un codolo cilindrico coassiale 205, il quale à ̈ girevolmente accoppiato e assialmente vincolato ad un elemento di collegamento 210 posizionato al di sopra del tubo cilindrico 170. In particolare, il codolo cilindrico 205 à ̈ inserito all’interno di un foro passante dell’elemento di collegamento 210, dove à ̈ sostenuto da un cuscinetto 215 il cui anello interno à ̈ assialmente bloccato sul codolo cilindrico 205, mentre l’anello esterno à ̈ assialmente bloccato nel foro dell’elemento di collegamento 210. The threaded shaft 200 is provided at the top with a coaxial cylindrical shank 205, which is rotatably coupled and axially constrained to a connection element 210 positioned above the cylindrical tube 170. In particular, the cylindrical shank 205 is inserted inside a through hole of the connecting element 210, where it is supported by a bearing 215 whose inner ring is axially locked on the cylindrical shank 205, while the outer ring is axially locked in the hole of the connecting element 210.
Il codolo cilindrico 205 presenta una porzione che sporge al di sopra dell’elemento di collegamento 210, sulla quale à ̈ coassialmente calettata una ruota dentata 220. Tramite opportuni mezzi di trasmissione, la ruota dentata 220 può essere meccanicamente collegata ad un motore 225 per azionare in rotazione l’albero filettato 200. Il motore 225 ed i mezzi di trasmissione sono di per sé noti e sono quindi rappresentati solo schematicamente. In generale, il motore 225 può essere un motore elettrico, ad esempio un motore elettrico a corrente continua alimentato ad una tensione di 12 o 24 Volt ed erogante una potenza di circa 150 Watt. The cylindrical shank 205 has a portion that protrudes above the connecting element 210, on which a toothed wheel 220 is keyed coaxially. By means of suitable transmission means, the toothed wheel 220 can be mechanically connected to a motor 225 for rotate the threaded shaft 200. The motor 225 and the transmission means are known per se and are therefore represented only schematically. In general, the 225 motor can be an electric motor, for example a direct current electric motor fed at a voltage of 12 or 24 Volts and delivering a power of about 150 Watts.
Il dispositivo 100 comprende inoltre un gruppo di aste di guida 230, le quali sono orientate parallelamente all’albero filettato 200 e sono disposte circonferenzialmente attorno ad esso. Queste aste di guida 230 sono accolte nell’intercapedine tra l’albero filettato 200 ed il tubo cilindro 170, e sono superiormente fissate all’elemento di collegamento 210. The device 100 further comprises a group of guide rods 230, which are oriented parallel to the threaded shaft 200 and are arranged circumferentially around it. These guide rods 230 are received in the gap between the threaded shaft 200 and the cylinder tube 170, and are fixed at the top to the connecting element 210.
In particolare, le estremità superiori delle aste di guida 230 sono singolarmente fissate all’elemento di collegamento 210 mediante una rispettiva vite, mentre le loro estremità inferiori sono avviate ad un unico anello di fondo 235, il cui diametro esterno à ̈ sostanzialmente uguale, preferibilmente con un po' di gioco (ad esempio circa 1 mm), al diametro interno del tubo cilindrico 170 in cui à ̈ coassialmente inserito. In particular, the upper ends of the guide rods 230 are individually fixed to the connecting element 210 by means of a respective screw, while their lower ends are directed to a single bottom ring 235, whose external diameter is substantially the same, preferably with a little play (for example about 1 mm), to the internal diameter of the cylindrical tube 170 in which it is coaxially inserted.
Ciascuna asta di guida 230 à ̈ scorrevolmente infilata all’interno di un rispettivo foro passante 240 della ghiera 190. In questo modo, la ghiera 190 e la relativa bussola filettata 195 sono libere di scorrere lungo la direzione definita dall’asse dell’albero filettato 200, ma sono vincolate in rotazione all’elemento di collegamento 210. Negli esempi illustrati in figura 1 e 2, l’elemento di collegamento 210 à ̈ conformato sostanzialmente come un piattello discoidale, il quale à ̈ fissato alla sommità di un ulteriore tubo cilindrico 245. Questo ulteriore tubo cilindrico 245 à ̈ disposto coassiale all’albero filettato 200, circonda esternamente il tubo cilindrico 170, ed à ̈ accoppiato al supporto 175 in modo da poter ruotare intorno al proprio asse. Each guide rod 230 is slidably inserted inside a respective through hole 240 of the ring nut 190. In this way, the ring nut 190 and the relative threaded bush 195 are free to slide along the direction defined by the axis of the ring. Threaded shaft 200, but they are constrained in rotation to the connection element 210. In the examples illustrated in figures 1 and 2, the connection element 210 is substantially shaped like a disk-shaped plate, which is fixed to the top of a further cylindrical tube 245. This further cylindrical tube 245 is arranged coaxial to the threaded shaft 200, externally surrounds the cylindrical tube 170, and is coupled to the support 175 so as to be able to rotate around its own axis.
Nell’esempio illustrato, tale accoppiamento à ̈ ottenuto mediante una flangia coassiale 250, la quale à ̈ saldata all’estremità inferiore del tubo cilindrico 245. Detta flangia 250 sporge radialmente verso l’esterno ed à ̈ appoggiata sul supporto 175 mediante l’interposizione di un primo cuscinetto assiale reggispinta. Detto primo cuscinetto reggispinta à ̈ definito da un anello inferiore 255 fissato al supporto 175, e da una corona di sfere 260 direttamente interposta tra detto anello inferiore 255 e la flangia 250. Sul supporto 175 à ̈ ulteriormente fissata una ghiera di bloccaggio 265, la quale à ̈ coassialmente infilata sul tubo cilindrico 245 e presenta una spalla anulare che sormonta la flangia 250. Tra questa spalla e la flangia 250 à ̈ interposto un secondo cuscinetto assiale reggispinta, il quale à ̈ definito da un anello superiore 270 fissato alla ghiera 265, e da una corona di sfere 275 direttamente interposta tra detto anello superiore 270 e la flangia 250. In the example illustrated, this coupling is obtained by means of a coaxial flange 250, which is welded to the lower end of the cylindrical tube 245. Said flange 250 protrudes radially towards the outside and rests on the support 175 by means of the interposition of a first axial thrust bearing. Said first thrust bearing is defined by a lower ring 255 fixed to the support 175, and by a crown of balls 260 directly interposed between said lower ring 255 and the flange 250. A locking ring 265 is further fixed to the support 175, the which is coaxially inserted on the cylindrical tube 245 and has an annular shoulder that surmounts the flange 250. Between this shoulder and the flange 250 a second axial thrust bearing is interposed, which is defined by an upper ring 270 fixed to the ring nut 265 , and by a crown of balls 275 directly interposed between said upper ring 270 and flange 250.
All’esterno del tubo cilindrico 245 à ̈ coassialmente fissata una corona dentata 280. Tramite opportuni mezzi di trasmissione, la corona dentata 280 può essere meccanicamente collegata ad un motore 285 per azionare in rotazione il tubo cilindrico 245 e quindi l’elemento di collegamento 210. Il motore 285 ed i mezzi di trasmissione sono di per sé noti e sono quindi rappresentati solo schematicamente. In generale, il motore 285 può essere un motore elettrico, ad esempio un motore elettrico a corrente continua alimentato ad una tensione di 12 o 24 Volt ed erogante una potenza di circa 150 Watt. A toothed crown 280 is coaxially fixed to the outside of the cylindrical tube 245. By means of suitable transmission means, the toothed crown 280 can be mechanically connected to a motor 285 to rotate the cylindrical tube 245 and therefore the connection 210. The engine 285 and the transmission means are known per se and are therefore represented only schematically. In general, the 285 motor can be an electric motor, for example a direct current electric motor fed at a voltage of 12 or 24 Volts and delivering a power of about 150 Watts.
La forma di realizzazione illustrata in figura 3 differisce da quanto descritto in precedenza per il fatto che il supporto 175 comprende una porzione cilindrica 290, la quale à ̈ disposta coassiale e circonda il tubo cilindrico 170. La sommità di detta porzione cilindrica 290 à ̈ chiusa da un coperchio 295. L’elemento di collegamento 210 che porta le aste di guida 230 à ̈ girevolmente accoppiato e assialmente vincolato sia al codolo 205 dell’albero filettato 200 sia a detto coperchio 295, in modo da poter ruotare rispetto ad entrambi attorno all’asse Y dell’albero filettato 200. The embodiment illustrated in figure 3 differs from what was previously described in that the support 175 comprises a cylindrical portion 290, which is arranged coaxially and surrounds the cylindrical tube 170. The top of said cylindrical portion 290 is closed by a cover 295. The connecting element 210 which carries the guide rods 230 is rotatably coupled and axially constrained both to the shank 205 of the threaded shaft 200 and to said cover 295, so as to be able to rotate with respect to both around the Y axis of the threaded shaft 200.
In particolare, l’elemento di collegamento 210 à ̈ conformato come una bussola sostanzialmente cilindrica, la quale à ̈ coassialmente infilata sul codolo 205 ed all’interno di un foro passante ricavato centralmente nel coperchio 295, dove à ̈ sostenuta da un cuscinetto 300 il cui anello interno à ̈ assialmente bloccato sull’elemento di collegamento 210, mentre l’anello esterno à ̈ assialmente bloccato nel foro del coperchio 295. L’elemento di collegamento 210 presenta una estremità inferiore, cui à ̈ fissata una flangia anulare 305 atta a portare le aste di guida 230, ed una estremità superiore che sporge al di sopra del coperchio 295. A questa estremità superiore à ̈ coassialmente calettata una ruota dentata 310, la quale rimane interposta tra il coperchio 295 e la ruota dentata 220 dell’albero filettato 200. Tramite opportuni mezzi di trasmissione, la ruota dentata 310 può essere meccanicamente collegata al motore 285 per azionare direttamente in rotazione l’elemento di collegamento 210. Rispetto alla forma di realizzazione illustrata nelle figure 1 e 2, questa seconda soluzione ha il vantaggio di proteggere il tubo cilindrico 170 all’interno del supporto 175. La forma di realizzazione illustrata nelle figure 1 e 2 ha invece il vantaggio di consentire un migliore sfruttamento degli spazi. In particular, the connection element 210 is shaped like a substantially cylindrical bush, which is coaxially inserted on the shank 205 and inside a through hole obtained centrally in the cover 295, where it is supported by a bearing 300 whose inner ring is axially clamped on the connecting element 210, while the outer ring is axially clamped in the hole of the cover 295. The connecting element 210 has a lower end, to which a annular flange 305 adapted to carry the guide rods 230, and an upper end protruding above the cover 295. A toothed wheel 310 is coaxially keyed to this upper end, which remains interposed between the cover 295 and the toothed wheel 220 of the threaded shaft 200. By means of suitable transmission means, the toothed wheel 310 can be mechanically connected to the motor 285 to drive the element directly in rotation. or connection 210. Compared to the embodiment illustrated in Figures 1 and 2, this second solution has the advantage of protecting the cylindrical tube 170 inside the support 175. The embodiment illustrated in Figures 1 and 2, on the other hand, has the advantage of allowing a better use of space.
Si desidera qui osservare che, sebbene la forma di realizzazione illustrata in figura 3 comprenda il gruppo motopropulsore 105 illustrato in figura 1, tale gruppo motopropulsore potrebbe anche essere sostituito da quello illustrato in figura 2. It should be noted here that, although the embodiment illustrated in Figure 3 includes the powerplant 105 illustrated in Figure 1, this powerplant could also be replaced by the one illustrated in Figure 2.
In tutte le forme di realizzazione illustrate, il motore 120 del gruppo motopropulsore 105 può essere alimentato da un gruppo elettrogeno (non mostrato) installato a bordo dell’imbarcazione. I motori 225 e 285 possono essere alimentati da un pacco di batterie (non mostrato), ad esempio un pacco di batterie al Litio, che vengono anch’esse installate a bordo dell’imbarcazione. Dette batterie possono essere ricaricate dal gruppo elettrogeno, oppure da sistemi che sfruttano energie rinnovabili, come ad esempio pannelli solari o giranti eoliche. Le batterie possono essere ricaricate anche tramite una presa di corrente collegabile alla rete elettrica che à ̈ generalmente presente sulle banchine dei porti. In all the embodiments illustrated, the engine 120 of the powerplant 105 can be powered by a generator (not shown) installed on board the boat. The 225 and 285 engines can be powered by a battery pack (not shown), for example a lithium battery pack, which are also installed on board the boat. These batteries can be recharged by the generator, or by systems that use renewable energy, such as solar panels or wind turbines. The batteries can also be recharged via a socket that can be connected to the electricity network which is generally present on the docks of the ports.
I motori 120, 225 e 285 possono essere collegati ad un’unità elettronica di controllo e gestione (non illustrata), ad esempio una centralina elettronica, la quale à ̈ collegata anche al gruppo elettrogeno e ai vari organi di ricarica delle batterie, in modo tale da poter gestire sia le fasi di funzionamento dei motori sia le fasi di ricarica delle batterie. The 120, 225 and 285 motors can be connected to an electronic control and management unit (not shown), for example an electronic control unit, which is also connected to the generator and to the various battery recharging devices, in so as to be able to manage both the operating phases of the motors and the recharging phases of the batteries.
L’unità di controllo à ̈ generalmente collegata anche ad una pluralità di encoder, ciascuno dei quali à ̈ associato ad un rispettivo di detti motori 120, 225 e 285, in modo da conoscere istante per istante la posizione degli organi da esso azionati. The control unit is also generally connected to a plurality of encoders, each of which is associated with a respective of said motors 120, 225 and 285, so as to know moment by moment the position of the parts it drives.
Come menzionato in premessa, il dispositivo di propulsione 100 à ̈ destinato ad essere installato su una imbarcazione, preferibilmente nella zona di poppa. In particolare, il dispositivo di propulsione 100 viene fissato a bordo dell’imbarcazione tramite il supporto 175. La collocazione del supporto 175 à ̈ scelta in modo tale che l’asse Y del tubo cilindrico 170 sia sostanzialmente verticale e che l’asse X dell’elica 115 sia quindi sostanzialmente orizzontale. As mentioned in the introduction, the propulsion device 100 is intended to be installed on a boat, preferably in the stern area. In particular, the propulsion device 100 is fixed on board the boat by means of the support 175. The location of the support 175 is chosen in such a way that the Y axis of the cylindrical tube 170 is substantially vertical and that the the X axis of the helix 115 is therefore substantially horizontal.
Il funzionamento del dispositivo di propulsione 100 può essere descritto a partire dalla configurazione illustrata in tutte le figure allegate, in cui cioà ̈ il gruppo motopropulsore 105 si trova in una posizione sollevata e presenta una prefissata orientazione neutra. In detta posizione sollevata, il gruppo motopropulsore 105 à ̈ posto fuori dall’acqua, ad esempio accolto all’interno della chiglia della barca e/o all’interno di un carter di protezione 400 che può essere fissato al di sotto del supporto 175. The operation of the propulsion device 100 can be described starting from the configuration illustrated in all the attached figures, in which the powerplant 105 is in a raised position and has a predetermined neutral orientation. In said raised position, the powerplant 105 is placed outside the water, for example housed inside the keel of the boat and / or inside a protective casing 400 which can be fixed below the support 175.
A partire da questa configurazione, quando si manifesta la necessità di fornire propulsione all’imbarcazione, l’unità di controllo può attivare il motore 225, mantenendo inattivo il motore 285. In questo modo, l’albero filettato 200 ruota intorno al proprio asse, mentre l’elemento di collegamento 210 e le aste di guida 230 della ghiera 190 rimangono ferme. La rotazione dell’albero filettato 200 si trasforma quindi in una traslazione della ghiera 190 verso il basso, lungo la direzione definita dall’asse Y dell’albero filettato 200. La traslazione della ghiera 190 causa la contestuale traslazione verso il basso anche del tubo cilindrico 170 e quindi del gruppo motopropulsore 105. Starting from this configuration, when the need arises to supply propulsion to the boat, the control unit can activate the engine 225, keeping the engine 285 inactive. In this way, the threaded shaft 200 rotates around the its own axis, while the connecting element 210 and the guide rods 230 of the ring nut 190 remain stationary. The rotation of the threaded shaft 200 therefore transforms into a translation of the ring nut 190 downwards, along the direction defined by the Y axis of the threaded shaft 200. The translation of the ring nut 190 causes the simultaneous translation downwards also of the cylindrical tube 170 and therefore of the powerplant 105.
Questa fase di discesa viene arrestata quando il gruppo motopropulsore 105 raggiunge una prefissata posizione abbassata, in cui à ̈ fuoriuscito dalla chiglia dell’imbarcazione e/o dal carter di protezione 400, cosicché l’elica 115 risulti immersa nell’acqua. La corsa verso il basso del gruppo motopropulsore 105 può essere arrestata meccanicamente, quando la ghiera 190 giunge a contatto dell’anello 235 fissato all’estremità inferiore delle aste di guida 230, oppure elettronicamente in base ai segnali provenienti dall’encoder associato al motore 225. A titolo indicativo, la corsa di discesa del gruppo motopropulsore 105 dalla posizione sollevata a quella abbassata può essere di circa 350-400mm. This descent phase is stopped when the powerplant 105 reaches a predetermined lowered position, in which it has come out of the keel of the boat and / or the protective casing 400, so that the propeller 115 is immersed in the water . The downward travel of the powerplant 105 can be stopped mechanically, when the ring 190 comes into contact with the ring 235 fixed to the lower end of the guide rods 230, or electronically according to the signals coming from the associated encoder to the 225 engine. As an indication, the descent stroke of the 105 powerplant from the raised to the lowered position can be approximately 350-400mm.
Quando il gruppo motopropulsore 105 raggiunge la posizione abbassata, esso presenta ancora l’orientazione neutra. In questa orientazione neutra, l’elica 115 à ̈ preferibilmente rivolta verso la parte posteriore dell’imbarcazione, in modo da poter fornire la propulsione necessaria all’avanzamento. When the powerplant 105 reaches the lowered position, it still has the neutral orientation. In this neutral orientation, the 115 propeller is preferably turned towards the rear of the boat, so as to be able to provide the necessary propulsion for advancement.
Per variare l’orientazione dell’elica 115, ad esempio per fornire direzionalità all’imbarcazione e/o facilitare le manovre in porto, l’unità di controllo può attivare il motore 285, mantenendo inattivo il motore 225. In questo modo, l’albero filettato 200 à ̈ costretto a rimanere fermo, mentre l’elemento di collegamento 210 e le aste di guida 230 ruotano intorno all’asse dell’albero filettato 200, trascinando in tale rotazione anche la ghiera 190. La rotazione della ghiera 190 causa la contestuale rotazione anche del tubo cilindrico 170 e quindi del gruppo motopropulsore 105. To vary the orientation of the propeller 115, for example to provide direction to the boat and / or facilitate maneuvers in port, the control unit can activate the engine 285, keeping the engine 225 inactive. way, the threaded shaft 200 is forced to remain stationary, while the connecting element 210 and the guide rods 230 rotate around the axis of the threaded shaft 200, also dragging the ring nut 190 in this rotation The rotation of the ring nut 190 causes the simultaneous rotation also of the cylindrical tube 170 and therefore of the powerplant 105.
A partire dalla orientazione neutra, il motore 285 può ruotare il gruppo motopropulsore 105 sino ad un massimo di 180 gradi in senso orario e di 180 gradi in senso antiorario, in modo che il gruppo motopropulsore 105 possa assumere qualunque desiderata orientazione su tutti i 360 gradi di rotazione intorno all’asse Y dell’albero filettato 200. Il raggiungimento della orientazione desiderata può essere controllata grazie ai segnali provenienti dall’encoder associato al motore 285. Starting from the neutral orientation, the 285 engine can rotate the 105 powerplant up to a maximum of 180 degrees clockwise and 180 degrees counterclockwise, so that the 105 powerplant can take on any desired orientation over all 360 degrees rotation around the Y axis of the threaded shaft 200. The achievement of the desired orientation can be controlled thanks to the signals coming from the encoder associated with the motor 285.
Quando la propulsione non à ̈ più necessaria, l’unità di controllo attiva nuovamente il motore 285, in modo da far ruotare il gruppo motopropulsore 105 sino a raggiungere nuovamente la propria orientazione neutra. Una volta raggiunta questa orientazione, l’unità di controllo può arrestare il motore 285, e attivare il motore 225 in modo da far ruotare l’albero filettato 200 nel senso di sollevare il gruppo motopropulsore 105 dalla posizione abbassata nuovamente verso la posizione sollevata. When propulsion is no longer needed, the control unit activates the 285 engine again, so that the 105 powertrain rotates until it reaches its neutral orientation again. Once this orientation is reached, the control unit can stop the engine 285, and activate the engine 225 so as to rotate the threaded shaft 200 in the direction of lifting the powerplant 105 from the lowered position back to the raised position .
Durante il funzionamento del dispositivo 100 , il sistema di controllo può implementare anche una serie di procedure di sicurezza che sfruttano gli encoder associati ai motori 120, 225 e 285. Una di queste procedure può prevedere ad esempio di impedire la rotazione dell’elica 115 intorno al proprio asse X, quando il gruppo motopropulsore 105 si trova in posizione sollevata. Un’altra procedura può prevedere di consentire il sollevamento del gruppo motopropulsore 105, solo quando lo steso si trova nella orientazione neutra e quando l’elica 115 à ̈ ferma. During the operation of the device 100, the control system can also implement a series of safety procedures that exploit the encoders associated with the motors 120, 225 and 285. One of these procedures can provide for example to prevent the rotation of the propeller 115 around its own X axis, when the powerplant 105 is in the raised position. Another procedure may include allowing the 105 powertrain to be lifted only when it is in neutral orientation and when the 115 propeller is stationary.
Gli encoder associati ai motori possono essere utilizzati anche come sensori di temperatura e possono essere utilizzati dall’unità di controllo per arrestare o impedire il funzionamento dei motori, quando si rileva un surriscaldamento. The encoders associated with the motors can also be used as temperature sensors and can be used by the control unit to stop or prevent the motors from running when overheating is detected.
Altre procedure di sicurezza possono essere implementate con l’ausilio di opportuni sensori di umidità posti nei punti del dispositivo 100 che non possono essere raggiunti dall’acqua. Ad esempio, un sensore di umidità potrebbe essere posizionato nel corpo di supporto 110 del gruppo motopropulsore 105, all’interno del vano di accoglimento del motore 120, in modo tale che l’unità elettronica possa arrestare il funzionamento del gruppo qualora il motore 120 sia raggiunto da infiltrazioni di acqua. Other safety procedures can be implemented with the aid of suitable humidity sensors placed in the points of the device 100 which cannot be reached by the water. For example, a humidity sensor could be positioned in the support body 110 of the powerplant 105, inside the housing of the engine 120, so that the electronic unit can stop the operation of the group if the engine 120 is reached by water infiltrations.
Secondo una variate applicabile a ciascuna delle forme di attuazione sopra esposte, il motore 120 può essere realizzato da una macchina elettrica reversibile, ad esempio a magneti permanenti, la quale possa funzionare sia come motore elettrico, per azionare in rotazione l’elica 115 (come già descritto in precedenza), sia da generatore elettrico, per trasformare una rotazione dell’elica 115 in energia elettrica. According to a variation applicable to each of the above embodiments, the motor 120 can be made by a reversible electric machine, for example with permanent magnets, which can operate both as an electric motor, to drive the propeller 115 in rotation ( as already described above), both from an electric generator, to transform a rotation of the propeller 115 into electrical energy.
La macchina elettrica 120 può essere collegata ad un pacco di batterie, ad esempio un pacco di batterie al Litio, che vengono anch’esse installate a bordo della barca e che possono essere atte ad alimentare anche i motori 225 e 285. The electric machine 120 can be connected to a pack of batteries, for example a pack of lithium batteries, which are also installed on board the boat and which can also be used to power the 225 and 285 engines.
Grazie a questa soluzione, quando la barca naviga a vela, l’unità di controllo può mantenere o riportare il gruppo motopropulsore 105 in posizione abbassata ed attivare il motore 285, in modo da far ruotare il gruppo motopropulsore 105 attorno all'asse Y di 180 gradi rispetto alla orientazione neutra (in verso orario o antiorario indifferentemente), sino a raggiungere l’orientazione opposta. Con questa orientazione, l’elica 115 del gruppo motopropulsore 105 risulta rivolta sostanzialmente in senso contrario alla direzione di avanzamento della barca. In questo modo, l’elica 115 viene investita da una corrente d’acqua, dovuta al movimento della barca, che la aziona a ruotare intorno al proprio asse X. In questa fase, l’unità di controllo può far funzionare la macchina elettrica 120 come generatore, in modo da trasformare l’energia meccanica dovuta alla rotazione dell’elica 115 in energia elettrica. L’energia elettrica prodotta durante questa fase di generazione può essere utilizzata per qualunque scopo, in particolare per ricaricare il pacco di batterie, con cui successivamente alimentare i motori 225 e 285 ed anche la macchina elettrica 120 quando funziona da motore. Thanks to this solution, when the boat is sailing, the control unit can maintain or return the powerplant 105 to the lowered position and activate the engine 285, so as to rotate the powerplant 105 around the Y axis of 180 degrees with respect to the neutral orientation (clockwise or counterclockwise indifferently), until reaching the opposite orientation. With this orientation, the propeller 115 of the powerplant 105 is turned substantially in the opposite direction to the direction of advance of the boat. In this way, the propeller 115 is hit by a current of water, due to the movement of the boat, which causes it to rotate around its own X axis. In this phase, the control unit can operate the electric machine 120 as a generator, in order to transform the mechanical energy due to the rotation of the propeller 115 into electrical energy. The electricity produced during this generation phase can be used for any purpose, in particular to recharge the battery pack, with which to subsequently power the 225 and 285 motors and also the 120 electric machine when it works as an engine.
Naturalmente un tecnico del settore potrà apportare al dispositivo di propulsione 100 ed al relativo metodo funzionamento numerose modifiche di natura tecnico applicativa, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione come sotto rivendicata. Naturally, a person skilled in the art will be able to make numerous modifications of a technical applicative nature to the propulsion device 100 and its method of operation, without thereby departing from the scope of the invention as claimed below.
Claims (15)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000075A ITRE20120075A1 (en) | 2012-10-30 | 2012-10-30 | DEVICE FOR PROPULSION OF BOATS |
| EP13190232.2A EP2727816B1 (en) | 2012-10-30 | 2013-10-25 | A Device for Propelling Marine Vessels |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000075A ITRE20120075A1 (en) | 2012-10-30 | 2012-10-30 | DEVICE FOR PROPULSION OF BOATS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITRE20120075A1 true ITRE20120075A1 (en) | 2014-05-01 |
Family
ID=47428878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT000075A ITRE20120075A1 (en) | 2012-10-30 | 2012-10-30 | DEVICE FOR PROPULSION OF BOATS |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2727816B1 (en) |
| IT (1) | ITRE20120075A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO20140643A1 (en) * | 2014-05-22 | 2015-11-09 | Rolls Royce Marine As | Assembly for retractable thruster |
| NL2014873B1 (en) * | 2015-05-28 | 2017-01-31 | Dwg Holding B V | Rudder propeller with permanent magnet motor. |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3483843A (en) * | 1968-11-01 | 1969-12-16 | James M Hawthorne | Retractable propulsion means for ships |
| US3807347A (en) * | 1972-10-20 | 1974-04-30 | W Baldwin | Retractable thru-hull drive system for boats |
| DE4327559C1 (en) * | 1993-08-17 | 1995-02-09 | Horst Glaser | Drive, which can be retracted into the hull, for sailing boats and yachts with built-in motors |
| DE20100671U1 (en) * | 2000-01-21 | 2001-04-19 | Bieschewski Lothar | Motorized ship propulsion |
| EP2210809A2 (en) * | 2009-01-16 | 2010-07-28 | Klingenburg GmbH | Lowering device for a stern or bow thruster of a water vehicle, in particular a boat |
| EP2463195A1 (en) * | 2010-12-10 | 2012-06-13 | Howaldtswerke-Deutsche Werft GmbH | Submarine |
-
2012
- 2012-10-30 IT IT000075A patent/ITRE20120075A1/en unknown
-
2013
- 2013-10-25 EP EP13190232.2A patent/EP2727816B1/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3483843A (en) * | 1968-11-01 | 1969-12-16 | James M Hawthorne | Retractable propulsion means for ships |
| US3807347A (en) * | 1972-10-20 | 1974-04-30 | W Baldwin | Retractable thru-hull drive system for boats |
| DE4327559C1 (en) * | 1993-08-17 | 1995-02-09 | Horst Glaser | Drive, which can be retracted into the hull, for sailing boats and yachts with built-in motors |
| DE20100671U1 (en) * | 2000-01-21 | 2001-04-19 | Bieschewski Lothar | Motorized ship propulsion |
| EP2210809A2 (en) * | 2009-01-16 | 2010-07-28 | Klingenburg GmbH | Lowering device for a stern or bow thruster of a water vehicle, in particular a boat |
| EP2463195A1 (en) * | 2010-12-10 | 2012-06-13 | Howaldtswerke-Deutsche Werft GmbH | Submarine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2727816A1 (en) | 2014-05-07 |
| EP2727816B1 (en) | 2017-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20130142653A1 (en) | Variable-pitch propeller or repeller | |
| KR20130055604A (en) | Electric marine surface drive | |
| CN103085959A (en) | Marine vessel propulsion device | |
| US20150139803A1 (en) | Electrically driven, retractable rudder propeller including a step-down gear unit | |
| KR20140121080A (en) | Unmanned Aerial Vehicle Equipped With Engine Type Electric Genarator | |
| CN101513926B (en) | Tilt rotor vector propulsion device used in underwater propeller | |
| ITRE20120075A1 (en) | DEVICE FOR PROPULSION OF BOATS | |
| KR20170126948A (en) | Engine room arrangement for marine vessels | |
| CN110155292B (en) | Electric steering driving device and electric steering system of marine propeller | |
| KR20130033769A (en) | Switchable wind-power generating system | |
| CN211502258U (en) | Underwater camera fixing device for ship | |
| CN110155293B (en) | Electric steering system of marine propeller, marine propeller and boat | |
| CN104925250A (en) | Multi-rotor craft | |
| CN210191790U (en) | Steering device and boat | |
| CN204587283U (en) | A kind ofly can provide the electric plating propulsion of effectively power for ship | |
| CN107554738A (en) | Unmanned boat integrated electric propeller | |
| CN203127137U (en) | Omnidirectional rotating rudder working boat | |
| JP2011088540A (en) | Ship equipped with hydrofoil | |
| CN210653600U (en) | Electromagnetic drum type propeller thruster without power shaft | |
| KR101378664B1 (en) | Combined-thruster dynamometer driving device | |
| ES2423184T3 (en) | Submarine | |
| CN205707261U (en) | A kind of marine propeller | |
| CN204726647U (en) | A kind of marine powerplant of energy Fast Installation | |
| CN110920846A (en) | Motor-based sailing boat driving device | |
| EP2390173A1 (en) | Electric sailboat |