ITSV950008A1 - Idrotenuta flottante totalmente stagna per assi d'elica di imbarcazione ad alta velocita'- con generatore di circolazione - Google Patents

Abstract

Idrotenuta a due stadi per assi d'elica d'imbarcazioni ad alta velocità, totalmente stagna (ad albero rotante o fermo), con generatore di circolazione forzata d'olio incorporato, per lubrificazione e raffreddamento. Corpo pompa costituito da camera statica asimmetrica alloggiata all'interno della bronzina (11) di sostegno e scorrimento dell'Idrotenuta; l'asse d'elica fungente da girante utilizza la rotazione dello stesso, quindi prestazioni sempre proporzionali alle necessità. Autolubrificazione e raffreddamento senz'acqua, consentono l'impiego su imbarcazioni dove l'alta velocità provoca vuoto d'acqua all'uscita d'asse. Autoallineante, senza fissaggi rigidi causanti costrizioni e forzature nella trasmissione, quindi bassissimo coefficiente d'attrito che non assorbe potenza motrice. Interamente flottante grazie al dispositivo anti-rotazione, funziona persino su alberi storti e consunti senza trasmettere vibrazioni allo scafo. Senza dischi o anelli fissi sull'albero, consente il libero scorrimento assiale dell'asse d'elica. Può continuare a funzionare provvisoriamente anche in caso di grippaggio della bronzina causato da incidente esterno. Dispositivi di sicurezza prevengono gravi incidenti.

Description

IDROTENUTA FLOTTANTE TOTALMENTE STAGNA PER ASSI D’ELICA DI IMBARCAZIONI AD ALTA VELOCITÀ - CON GENERATORE DI

CIRCOLAZIONE FORZATA D'OLIO INCORPORATO

RIASSUNTO

IDROTENUTA a due stadi per assi d’elica d’imbarcazioni ad alta velocità, totalmente stagna (ad albero rotante o fermo), con generatore di circolazione forzata d’olio incorporato, per lubrificazione e raffreddamento. Corpo pompa costituito da camera statica asimmetrica alloggiata all’interno della bronzina (11) di sostegno e scorrimento dell’IDROTENUTA; l’asse d’elica fungente da girante utilizza la rotazione dello stesso, quindi prestazioni sempre proporzionali alle necessità.. Autolubrificazione e raffreddamento senz’acqua, consentono l’impiego su imbarcazioni dove l’alta velocità provoca vuoto d’acqua all’uscita d’asse. Autoallineante, senza fissaggi rigidi causanti costrizioni e forzature nella trasmissione, quindi bassissimo coefficiente d’attrito che non assorbe potenza motrice. Interamente fiottante grazie al dispositivo anti-rotazione, funziona persino su alberi storti e consunti senza trasmettere vibrazioni allo scafo.. Senza dischi o anelli fissi sull’albero, consente il libero scorrimento assiale dell’asse d’elica.. Può continuare a funzionare provvisoriamente anche in caso di grippaggio della bronzina causato da incidente esterno. Dispositivi di sicurezza prevengono gravi incidenti.

Nelle imbarcazioni con motore entrobordo e linea d’asse, per impedire l’entrata d’acqua attraverso l’interstizio tra l’asse d’elica uscente e l’orificio nello scafo, vengono impiegati normalmente dei premi-treccia, costituiti da una o più baderne a forma di anello, di amianto simili, contenute in un corpo cilindrico concentrico all’asse, che sono pressate contro l’asse d’elica che gira. Per ridurre il surriscaldamento dovuto allo sfregamento della baderna contro l’asse d’elica che gira, e consentirne il raffreddamento si fa necessario un certo passaggio d’acqua tra questi due elementi. Tale acqua che penetra nello scafo, deve essere ovviamente tolta.

Un altro problema del premi-treccia si manifesta ogniqualvolta la navigazione è terminata: è d’obbligo serrare fortemente la baderna, allo scopo di impedire il gocciolamento continuo, che - in caso di lunghe soste - riempirebbe d’acqua l’imbarcazione con le conseguenze prevedibili.

Altro problema molto importante è l’assorbimento di energia, provocato dallo sfregamento della baderna contro l’asse d’elica.

Lo sfregamento cosi generato costituisce un’azione frenante vera e propria sull’asse, che assorbe molta potenza motrice, con la conseguenza di un consumo notevole ed altrettanta perdita di velocità. In termini automobilistici sarebbe simile a circolare col freno a mano tirato.

Inoltre il forte continuo strofinio della baderna sull’asse d’elica provoca una usura prematura dell’albero, che dopo un certo periodo deve essere sostituito. Le Autorità sono giustamente molto severe al riguardo.

Non Insogna dimenticare il fatto che il montaggio del premi treccia richiede un allineamento perfetto dell’asse d’elica, tra il supporto esterno dell’elica, il motore, ed il premitreccia, quindi alti costi di montaggio.

Inoltre, dato che il premitreccia è fissato rìgidamente allo scafo, trasmette tutte le vibrazioni dell’elica all’albero stesso.

Per un buon funzionamento è indispensabile l’allineamento perfetto dei tre supporti dell’asse d’elica: giunto motore, premitreccia, supporto d’elica. Trattandosi di una struttura che non é un monoblocco rigido lavorato a macchina contemporaneamente in un solo pezzo, l’allineamento perfetto è pressoché impossibile, quindi l’albero di trasmissione non lavora mai al meglio, e presenta grande resistenza alla rotazione, dovuta non solo all’azione frenante della baderna, ma alla forzatura e costrizione della trasmissione conseguente all’impossibilità di un allineamento perfetto.

Altro dispositivo usato su certe imbarcazioni, è la “tenuta meccanica”, costituita da un disco montato sull’albero, che gira assieme allo stesso, e viene spinto assialmente da una molla contro un altro ricoperto di materiale antifrizione (grafite ecc.) fissato allo scafo.

Il problema maggiore risiede nel fatto che tutti i tipi di “tenute meccaniche” presentano anelli o dischi fissati all’albero, quindi non consentono il libero spostamento assiale dello stesso. Ciò è molto importante perché in caso di incidente banale e frequente, come l’avvolgimento di una cima sull’elica, questo avvolgimento provoca una forte trazione di tutto l’asse verso poppa, arrivando perfino a spostare il motore tranciandone i supporti, oppure sradicando l’asse dal giunto, ecc.

In ogni caso lo spostamento assiale dell’albero comporta la rottura della “tenuta meccanica”, con la conseguente apertura di una importante via d’acqua e quindi la possibilità di naufragio.

Altri problemi che presenta tale tenuta meccànica, risiedono nel fatto che le piste di frizione si degradano - anche per effetto dei cristalli di cloniro di sodio - provocando delle perdite d’acqua all’ interno dello scafo, sia con l’asse in rotazione che ad asse fermo.

Un problema comune a tutti i premitreccia e “tenute meccaniche” è il fritto che nessuno può funzionare in assenza d’acqua (p. e. in caso di alta velocità che forma il vuoto d’acqua in prossimità dell’uscita dell’asse elica dallo scafo, oppure in caso di otturazione della presa a mare, ecc.) perché in tali casi essi si rovinano immediatamente.

Tutti questi problemi ed altri ancora sono stati risolti dalla presente invenzione che si descrive qui di seguito con l’aiuto delle Figure seguenti:

La Fig . 1 è una sezione longitudinale d’assieme, rappresentante un asse d’elica uscente dallo scafo di una imbarcazione. Su detto asse è rappresentato in sezione l’oggetto dell’invenzione.

La Fig. 2 è una sezione trasversale, rappresentante lo scafo di una imbarcazione, l’asse d’elica e l’IDROTENUTA.

La Fig . 3 è una sezione longitudinale d’assieme dell’IDROTENUTA

La Fig . 4 è l’ingrandimento di parte della Fig. 3.

La Fig . 3 è una sezione trasversale della Fig. 4.

La Fig 6 è un ’altra sezione trasversale della Fig 4.

La Fig . 7 est una sezione longitudinale dell’IDROTENUTA con una opzione in aggiunta.

DESCRIZIONE

Trattasi di un astuccio cilindrico infilato liberamente sull’asse d’elica, che racchiude ermeticamente l’orifizio sullo scafo, mentre all’interno, in corrispondenza dell’asse sulla parte frontale, presenta una camera anulare di bloccaggio riempita di sigillante costituito da grasso viscoso insolubile, che impedisce il passaggio dell’acqua attraverso l’interstizio asse-boccola, senza provocare strofinìi e consumi meccanici.

La Fig. 1 è una sezione longitudinale, nella quale è schematizzata una imbarcazione normale, con un albero di trasmissione 2, che attraversa lo scafo 1 attraverso l’orifizio 3 circondato dal tronco di tubo 4 solidale allo scafo.

La bronzina 11 (contenuta nell’astuccio cilindrico 9) è infilata liberamente sull’asse d’elica 2, consentedogli sia di girare liberamente che di spostarsi assialmente, senza offre le resistenze dovute agli inevitabili difetti di allineamento su strutture non monolitiche, difetti che forzando, aumentano notevolmente l’attrito.

E’ notorio il fallo che le trasmissioni effettuate tramite bronzine, sono molto difficili da realizzare, perché necessitano di superimi di appoggio lavorate a macchina con estrema cura, dato che difetti di allineamento anche impercettibili determinano resistenze alta rotazione notevoli, quando non l’intero bloccaggio. Per questa ragione su trasmissioni che non sono realizzate su strutture particolarmente rìgide e perfettamente lavorate a macchina, è proscrìtto l’impiego delle bronzine ma si utilizzano normalmente dei cuscinetti auto-orientabili.

Nel caso di questa invenzione, per poter utilizzare fàcilmente la bronzina, si è risolto il problema con la bronzina auto-allineata sullo stesso asse, con la giusta tolleranza - né troppo larga, né troppo stretta - senza nessun fissaggio rigido, che difficolterebbe la rotazione come nei casi appena menzionati. Pertanto la bronzina della presente invenzione lascia girare liberamente l’albero sul quale essa è montata, senza provocare alcuna resistenza sia al movimento radiale che a quello assiale, grazie anche al sistema di lubrificazione forzata abbinato, che si esporrà più avanti.

Sulla bronzina 11 è calzato a pressione tramite 2 anelli elastici “O ring” 10 e 14, l’astuccio cilindrico 9. Su quest’ultimo viene fissata una estremità di un tronco di tubo elastico in gomma o similari (a forma di soffietto) 5, mentre all’altra estremità esso è fissato al tronco di tubo 4 dello scafo che circonda l’orifizio 3 (attraverso il quale esce l’asse d’elica). Quindi l’acqua che penetra attraverso l’orifizio nello scafo, è contenuta dal soffietto 5, dall’albero, e dalla camera anulare di bloccaggio 16 dell’astuccio cilindrico 9, piena di sigillante costituito da grasso viscoso insolubile.

L’astuccio cilindrico 9 è concentrico all’albero e presenta nella parte frontale un orifizio di un diametro leggermente superiore a quello dell’albero, quanto basta per non strofinare contro l’asse. Dopo l’orifizio iniziale il diametro interno dell’astuccio aumenta, formando cosi la camera anulare di bloccaggio 16, delimitata al fondo dall’anello di tenuta 18.

La camera anulare di bloccaggio 16 é riempita dal sigillante viscoso costituito preferentemente da grasso insolubile: che possedendo un peso specifico inferiore all’acqua, é costantemente mantenuto in pressione dalla spinta idrostatica, rimanendo cosi costipato contro le pareti della camera anulare di bloccaggio 16, contro l’anello di tenuta 18 e contro l’albero 2, impedendo cosi ogni passaggio d’acqua all 'interno della camera anulare di bloccaggio.

Il sigillante viscoso é introdotto all’inizio nella camera di bloccaggio tramite l’ingrassatore “Stauffer” 8 che riempie di grasso tutta la camera 16, eliminando l’aria tramite la valvola di spurgo 17.

L’astuccio cilindrico 9 è costruito preferentemente da metallo conduttore termico resistènte alla corrosione (p.e. bronzo o acciaio inossidabile), Detto astuccio è sostenuto al suo interno, dalla bronzina 11 di materiale antitrizione, contenuto forzatamente concentrico su due anelli elastici O ring 10 e 14.

La bronzina 11 - lubrificata da circolazione forzata d’olio sull’albero - sostiene e guida l’astuccio cilindrico 9, mantenendolo sempre concentrico e parallelo all’asse sul quale è montato, asse che può girare liberamente, grazie alla lubrificazione apportata dall’olio 23 contenuto nella vaschetta 24, tramite i tubi di alimentazione 31b fissati sui portagomma 13b avvitati sull’astuccio cilindrico 9. Tra la bronzina 11 e l’astuccio cilindrico 9, vi è la camera anulare (determinata dalla differenza dei rispettivi diametri) contenuta dagli anelli O ring 10 e 14, la quale si riempie d’olio, che passa attraverso il toro 12 della bronzina 11, riempiendo il canale anulare 30, quindi lubrificando costantemente l’albero 2, la bronzina 11 e le labbia elastiche degli anelli di tenuta a labbra asimmetriche per alberi rotanti 18 e 33, che contengono l’olio tra la porzione d’albero e l’astuccio cilindrico, impedendo la perdita d’olio e lubrificando allo stesso tempo. Quindi l’olio passa attraverso il portagomma 13 nel tubo di ritorno 31 per riconfluire nella vaschetta 24.

La circolazione forzata continua dell’olio, col conseguente ricambio indispensatele per la lubrificazione ottimale nella zona d’appoggio e di slittamento assiale e radiale della bronzina 11, è ottenuto tramite una pompa d’olio incorporata nella stessa bronzina.

La continuità di lubrificazione è estremamente importante e non deve mai mancare sia alla bronzina contro l’albero, sia e soprattutto alle labbra elastiche degli anelli di tenuta asimmetrici per alberi rotanti.

La vaschetta 24 è posizionata ad un’altezza superiore al livello dell’acqua, in modo da esercitare una pressione maggiore all’olio contenuto nella camera della bronzina 11, per contrastare e bloccare la tendenza alla permeabilità del grasso sigillante attraverso l’anello di tenuta 18.

Quindi l’anello di tenuta 18 al suo interno è lubrificato dall’olio contenuto da esso medesimo, mentri verso l’esterno è lubrificato dal grasso sigillante. In questo modo la durata di vita del labbro di serraggio è estremamente lunga.

Gli anelli di tenuta per alberi rotanti con labbra elastiche elastomeriche, sono unidirezionali, Quindi essi bloccano ogni uscita d’olio in un senso, mentre nell’altro ne consentono il passaggio,

E’ importante notare che per un buon funzionamento degli anelli di tenuta, con lunga durata nel tempo, è indispensabile una lubrificazione forzata continua al labbro di chiusura. Se la lubrificazione viene a mancare anche per poco tempo, il labbro a contatto con l’acqua (o ancora peggio a secco), si deteriora rapidamente e non assicura più la tenuta stagna. Quindi è indispensabile una efficace e costante lubrificazione forzata d’olio, non soltanto per la bronzina 11, ma soprattutto per gli anelli di tenuta.

La vaschetta d’olio 24 è posizionata alta in modo da esercitare una pressione d’olio nella camera della bronzina, atta a contrastare quella dell’acqua che spingendo, tenderebbe a far permeare il grasso nella camera di olio attraverso l’anello di tenuta 18; impedendo quindi ogni minimo passaggio che viceversa potrebbe provocare la degradazione della qualità lubrificante dell’olio.

Non vi é quindi alcun consumo s’olio né di grasso verso l’esterno, in conformità con le esigenze ecologiche.

Il soffietto tubolare 5 é costituito da una gomma molto sottile, oppure da altro elastomero resistente agli oli ed all’acqua di mare.

E’ importante che esso sia molto elastico per consentire la massima flottabilità. Grazie a questa la presente IDROTENUTA può essere montata senza alcun allineamento tra la linea d’asse ed il tronco di tubo rigido che circonda il foro dello scafo,

La grande elasticità consente un buon funzionamento anche con un albero storto - che gira eccentrico -perché l’elasticità del soffietto 5 assorbe ogni imperfezione dovuta ad allineamento o di eccentricità dell’asse d’elica.

Per ottenere una tale grande elasticità è indispensabile che le pareti del soffietto 5 siano sottili il più possibile. Però in questo caso il soffietto non offre alcuna garanzia di resistenza alla torsione; quindi qualsiasi aumento improvviso (fello sfregamento della bronzina sull’albero (per esempio dovuto ad un incidente esterno che arriverebbe a provocare la perdita di olio ed il grippaggio della bronzina) potrebbe causare la lacerazione della sottile gomma del soffietto, provocando cosi una importante e pericolosa entrata d’acqua nell'mbarcazione .

Per eliminare una tale - anche se poco probabile eventualità - la Fig. 2 illustra una vista trasversale del dispositivo anti-rotazione, costituito - a titolo esemplificativo - da una piastrina 37 infilata lasca sul portagomma 20. Alla piastrina 37 sono fissati due cavetti 36 le cui estremità sono fissate a due tenditori 34 a loro volta fìssati sullo scafo

L’ingrandimento della Fig, 2, racchiuso da un cerchio, mostra la piastrina vista in pianta, con un foro centrale leggermente superiore a quello del portagomma 20, ed i fori delle estremità di un diametro equivalente a quello dei cavetti 36.

Tendendo moderatamente i due cavetti, il portagomma fa battuta sul foro 37, e quindi si impedisce la rotazione dell’insieme, pertanto si elimina ogni sforzo di torsione al soffietto. Quest’ultimo - non essendo obbligato a fare alcuno sforzo, ma avente solamente la funzione di contenitore d’acqua - può essere costruito con materiale di spessore esiguo, garantendo cosi l’elasticità e la flottabilità massima del sistema.

Altra possibilità del dispositivo anti-rotazione - non limitativa - è costituita dal profilato 38 fissato allo scafo, e con un foro infilato attorno al portagomma 13 che fa da battuta.

Ulteriore dispositivo di sicurezza contro un eventuale, anche se poco probabile grippaggio, è costituito dal fatto che la bronzina 11 è fissata semplicemente a pressione sull’astuccio 9, tramite gli O ring 10 e 14. Quindi se per un fortuito incidente la bronzina dovesse gripparsi e tendesse a ruotare solidalmente all’albero, essa girerebbe sugli anelli O ring 10 e 14. In questo modo l’astuccio 9 non girerebbe, perché bloccato dal sistema anti-rotazione, preservando cosi l’integrità del soffietto 5 che non si lacererebbe, quindi evitando ogni possibilità di naufragio dell’ imbarcazione.

Siccome in mare ogni precauzione non è mai eccessiva, per eliminare ogni probabilità di incidente si può introdurr; nel contenitore d’olio 24 un sensore di livello 21 che, in caso di abbassamento del livello d’olio, interviene prima con un allarme, per poi arrestare il motore.

Su imbarcazioni molto potenti, con grandi alberi che ruotano a velocità molto elevata, si è constatato che è indispensabile una circolazione forzata d’olio perché senza quest’ultima in prossimità delle labbra elastiche degli anelli di tenuta, l’olio si degrada rapidamente a causa della temperatura molto elevata, ciò che fa perdere il suo potere lubrificante, causando l’invecchiamento precoce dell’elastomero e la conseguente perdita dell’olio, oltre che ad un rapido consumo dell’albero dove si formano dei profondi solchi in corrispondenza delle labbra degli anelli di tenuta..

Quindi si é constatato che è assolutamente indispensabile una circolazione forzata dell’olio, molto efficace.

A questo scopo si è realizzato una pompa d’olio incorporata nella stessa bronzina 11, che non soltanto utilizza il moto rotatorio dell’asse sul quale essa è montata, ma utilizza addirittura l’albero medesimo quale girante di questa pompa originale.

In questo modo, senza pompe ad olio separate, più costose e complicate, si ottiene la circolazione forzata d’olio indispensabile, le cui prestazioni sono sempre proporzionali alle differenti velocità di rotazione dell’albero.

La Fig. 3 mostra il contenitore d’olio 24, dal quale partono due tubi di alimentazione 3 lb, fissati ai portagomma 13b. Questi portagomma sono avvitati all’astuccio 9, e lasciano entrare l’olio che nel suo passaggio lubrifica le labbra degli anelli di tenuta 18 e 33. L’olio continua il suo percorso e passa attraverso i tunnel 32 (vedi anche Fig. 5) della bronzina 11, lubrificando costantemente l’asse che ruota nella bronzina (vedi anche Figg. 4 e 5) introducendosi nell’interstizio esistente tra l’asse e la bronzina, formando cosi uno strato d’olio intermedio che separa i due metalli, Quindi questo strato intermedio impedisce lo sfregamento a diretto contatto dei due metalli, preservandoli dall’usura. Al centro della bronzina 11, vi è una camera cilindrica 34, eccentrica rispetto all’asse 2 (vedi Fig. 6). L’olio è trascinato dall’asse nella sua rotazione, grazie ai fenomeni di tensione superficiale ed aderenza di un liquido viscoso ad un solido (l’albero), venendo quindi compresso verso la strozzatura della camera eccentrica. Una piccola quantità d’olio si infila tra l’albero e la porzione col diametro pressoché aderente allo stesso, formando lo strato intermedio che garantisce la lubrificazione ed impedisce il contatto diretto tra i due metalli, preservandoli dall’usura, Viceversa, l’eccesso d’olio che non arriva ad introdursi tra l’asse e la bronzina, si accumula in prossimità della strozzatura, ciò che provoca un aumento di pressione. In questo luogo vi è la fessura - a preferenza tangenziale - (oppure un orifizio) di uscita 29 che consente l’uscita dell’olio a pressione che penetra nella camera a forma di corona circolare 35 (formata dalla differenza di diametro esterno della bronzina 11 e quello interno dell’astuccio cilindrico 9, che è chiusa lateralmente dai due anelli elastici O ring 10 e 14). L’olio spinto nella camera 35 gira fino ad uscire attraverso il portagomma 13, raccordato al tubo 31.

L’olio spinto dalla pressione passa attraverso un eventuale filtro 36 (Fig. 3) che lo mantiene sempre pulito e senza grumi. Successivamente l’olio passa attraverso lo scambiatore di calore 37 - costituito da un serpentino di metallo termo-conduttore, che lo raffredda smaltendo le calorie nell’aria ambiente. Finalmente l’olio filtrato e raffreddato rientra nella vaschetta 24. Lo scambiatore di calore olio-aria è impiegato nei casi di regimi di velocità molto elevati, essendo insufficiente il calore smaltito dall’involucro dell’astuccio 9 termo-conduttore.

Questo sistema di pompaggio dell’olio è molto efficace, già che si può constatare che il pompaggio ha luogo anche a velocità estremamente lente: perfino facendo girare l’asse a mano, si arriva ad apprezzarne la circolazione. Naturalmente più l’asse gira veloce, più la quantità di olio pompata aumenta. Desiderando ottenere una portata maggiore, è sufficiente proporzionare le dimensioni della pompa, aumentando semplicemente la lunghezza della stessa nella bronzina nella quale è incorporata.

Questo sistema di pompaggio presenta molteplici vantaggi:

Economico: una piccola lavorazione in più nella fase di costruzione della bronzina è sufficiente per realizzare la pompa, senza dover ricorrere a pompe separate, con motorizzazioni anch’esse separate. Portata e pressione sempre proporzionali in funzione della velocità dell'asse, che aumenta o diminuisce le necessità di lubrificazione, raffreddamento e filtrazione rispetto al regime di rotazione dell’asse.

Assenza di trasmissioni od altri motori separati per azionare la pompa di lubrificazione, perché si utilizza lo stesso asse d’elica sul quale è montata.

La lubrificazione perfetta assicura il buon funzionamento della pompa e di tutto l’insieme della IDROTENUTA, garantendo una durata di vita pressoché indefinita, perché la presenza costante dello strato d’olio tra l’asse e la bronzina, ne impedisce l’usura d’entrambi, quindi durata di vita estremamente lunga: Stessa cosa si può dire riguardo agli anelli di tenuta.

L’olio non si altera e conserva sempre il suo potere lubrificante perché è filtrato continuamente e mai surriscaldato. Conseguentemente Γ IDROTENUTA lavora sempre nella sua forma ottimale, quindi assenza assoluta di passaggio d’acqua nell’imbarcazione.

Da non dimenticare che allorché talune imbarcazioni navigano a velocità molto elevate si forma il vuoto d’acqua in corrispondenza dell’uscita dell’albero dallo scafo ciò che costituisce un grosso problema per i premi-treccia tradizionali (cosi come alle tenute meccaniche) perché viene a mancare la lubrificazione ed il raffreddamento da parte dell’acqua, previsti dal loro sistema.

Viceversa nella presente invenzione, col sistema di circolazione forzata e di raffreddamento dell’olio, si è constatato che tale problema non sussiste, già che l’IDROTENUTA funziona perfettamente anche in totale assenza d’acqua, a velocità elevatissime, e per migliaia di ore ininterrottamente.

La Fig. 7 mostra l’esempio di applicazione dell’ IDROTENUTA su di un albero consunto di una vecchia imbarcazione. L’albero presenta l’usura 50 provocata dallo sfregamento della baderna di un premi-treccia tradizionale. In corrispondenza si monta un tronco di tubo rigido 51 con un diametro interno leggermente superiore a quello dell’albero. All’estremità, verso l’esterno, il tronco di tubo è sostenuto concentrico all’asse dalla bussola 52. All’estremità verso l’interno, il tronco di tubo è calettato concentrico all’asse, tramite la bussola 53, bloccato dalla vite 55. La bussola è bloccata sull’asse tramite la vite 58, quindi il tronco di tubo gira solidale all’asse. Gli O ring 54 e 57 impediscono il passaggio dell’acqua che potrebbe infiltrarsi dalla bussola 52 tra l’albero ed il tronco di tubo 51. Sopra al suddetto tronco di tubo fissato concentrico all’asse d’elica, si può quindi montare normalmente l’IDROTENUTA cosi come descritta più sopra.

In questo modo si può ricuperare i vecchi alberi consunti, senza essere obbligati a sostituirli.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 - IDROTENUTA totalmente stagna per assi d’elica di imbarcazioni ad alta velocità, con generatore di circolazione forzata d’olio incorporato, caratterizzata dal latto di: a) - essere auto allineata all’asse sul quale è semplicemente infilata, senza bloccaggi rigidi che provocano costrizioni e forzature, quindi a bassissimo coefficiente di attrito b) - consentire il libero scorrimento assiale dell’albero c) - essere a due stadi, totalmente stagna, senza il minimo passaggio d’acqua d) - avere il dispositivo anti-rotazione che elimina ogni sforzo di torsione al soffietto elastico e) - possedere un generatore di circolazione forzata d’olio integrato nella bronzina dell ’ IDROTENUTA, per il raffreddamento e per la lubrificazione degli anelli di tenuta e della bronzina f) - che il generatore è costituito da una cavità eccentrica statica contenuta nella bronzina (11 di Figg 1 e 6), senza organi in movimento sottoposti ad usura g) - non necessitare acqua per lubrificazione e raffreddamento, quindi potere funzionare in continuo ad alta velocità anche in assenza d’acqua, senza deteriorarsi h) - di potere funzionare anche in caso di grippaggio della bronzina 2 - IDROTENUTA totalmente stagna per assi d’elica di imbarcazioni ad alta velocità, con generatore di circolazione forzata d’olio incorporalo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di essere sostenuta da una bronzina (11 di Fig 1) semplicemente infilata sull’asse d’elica, quindi autoallineata allo stesso, senza necessitare fissaggi rigidi, i quali su strutture non monolitiche e quindi non lavorate a macchina contemporaneamente, costringono e forzano la trasmissione, provocando aumento di attrito, maggior assorbimento di energia ed usura dell’albero. 3 - IDROTENUTA totalmente stagna per assi d’elica di imbarcazioni ad alta velocità, con generatore di circolazione forzata d’olio incorporato, secondo la rivendicazione 1 e 2, caratterizzata dal fatto di poter essere infilata direttamente sull’asse d’elica cilindrico, e quindi non presentare ostacoli al libero spostamento assiale dell’albero su cui è montata, grazie alla totale assenza di gradini, anelli o dischi fissati sull’albero, che ne impediscono il libero scorrimento assiale. 4 - IDROTENUTA totalmente stagna per assi d’elica di imbarcazioni ad alta velocità, con generatore di circolazione forzata d’olio incorporato, secondo la rivendicazione 1, 2 e 3, caratterizzata dal fatto di disporre di un dispositivo anti-rotazione costituito da un punto fìsso (38 o 39 di Fig 2) fungente da battuta, che è infilato lasco su di una sporgenza (20 di Fig 2) fissata sull’IDROTENUTA in modo da impedire la rotazione «fella stessa assieme all’albero, senza produrre forzature rigide sull’asse che produrrebbero attrito; in questo modo lo sforzo di torsione non è sostenuto dal tronco di tubo flessibile (5 di Fig I) che collega l’IDROTENUTA al tronco di tubo circondante il foro sullo scafo, quindi non dovendo il tubo flessibile sostenere alcuno sforzo di torsione, è possibile costruirlo con parete sottile onde conferirgli il massimo di elasticità. 5 - IDROTENUTA totalmente stagna per assi d’elica di imbarcazioni ad alta velocità, con generatore di circolazione forzata d’olio incorporato, secondo la rivendicazione 1, 23 e 4, caratterizzata dal fatto di essere su due stadi insormontabili al passaggio d’acqua, il primo costituito da una camera di bloccaggio dell’acqua, riempita da grasso viscoso e insolubile (16 di Fig 1) mantenuto compresso dalla spinta idrostatica dell’acqua; il secondo stadio costituito da una camera piena d’olio a circolazione forzata contenuto da due anelli di tenuta per alberi rotanti (18 e 33 di Figi), dove trovasi la bronzina (11 di Fig. 1) infilata sull’asse d’elica. 6 - IDROTENUTA totalmente stagna per assi d’elica di imbarcazioni ad alta velocità, con generatore di circolazione forzata d’olio incorporato, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di possedere una pompa per la circolazione forzata dell’olio incorporata nella stessa IDROTENUTA, e precisamente nel mezzo della bronzina (11 di Fig 1) dove vi è una camera non concentrica (34 di Figg 4 e 6) all’asse sul quale è infilata, quindi eccentrica e statica rispetto all’asse; l’olio (23 di Fig. 3) proveniente dalle tubazioni (31b di Fig 3) arriva attraverso i tunnel laterali (32 di Figg 4 e 5) ed è trascinato per effetto dell’aderenza alla superficie dell’albero che funge da girante, verso la fessura (o foro) di usciti (29 di Fig. 6) (preferibilmente tangenziale), dove ha luogo un aumento di pressione che spinge l’olio nella camera (35 di Fig. 6), da dove è spinto nella tubazione (31 e 37 di Fig. 3) per poi tornare nella vaschetta d’olio (24 di Fig. 3); il generatore essendo costituito da una camera eccentrica statica (34 di Figg. 4 e 6) che da una parte sfiora l’asse che circonda, mentre dall’altra si allontana dallo stesso per la sua forma eccentrica, formando quindi la camera (34 di Figg. 4 e 6) che funge da corpo di pompa, senza organi in movimento sottoposti a usura, e senza ulteriori complicazioni. 7- IDROTENUTA totalmente stagna per assi d’elica di imbarcazioni ad alta velocità, con generatore di circolazione forzata d’olio incorporato, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che portata e pressione della circolazione forzata d’olio sono proporzionali alla velocità dì rotazione dell’asse d’elica, quindi sempre proporzionate alle necessità di lubrificazione e raffreddamento della bronzina (11 di Fig. 1) e degli anelli di tenuta (18 e 33 di Figg. 1 e 3); avvenendo il raffreddamento tramite il passaggio dell’olio in un serpentino di metallo termoconduttore, die dissipa le calorie nell’aria circostante; pertanto prescindendo da lubrificazione e raffreddamento ad acqua, Γ IDROTENUTA è idonea al funzionamento su imbarcazioni nelle quali l’alta velocità provoca il vuoto d’acqua in prossimità dell’organo di tenuta. 8 - IDROTENUTA totalmente stagna per assi d'elica di imbarcazioni ad alta velocità, con generatore di circolazione forzata d’olio incorporato, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di montare un interruttore elettrico (25 di Fig.1) il cui gambo trovasi tra uno o due anelli elastici (27 e 28 di Fig. 1), calettati a leggera pressione sull’asse d’elica, in modo che in caso di spostamento assiale anomalo dell’albero, il gambo dell’ interruttore sia sospinto dall’anello calettato sull’albero, provvedendo cosi all’arresto automatico del motore, onde prevenire incidenti più gravi. 9 - IDROTENUTA totalmente stagna per assi d’elica di imbarcazioni ad alta velocità) con generatore di circolazione forzata d’olio incorporato, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di possedere un dispositivo di sicurezza in caso di grippaggio della bronzina (11 di Fig. 1), costituito dall’astuccio (9 di Figg. 1e 3) calettato a pressione moderata sulla bronzina (11 di Fig. 1) tramite due anelli elastici O ring (10 e 14 di Figg. 1 e 4), in modo che se per un incidente la bronzina dovesse girare solidale all’albero a causa di grippaggio, essa potrebbe ancora ruotare provvisoriamente sugli anelli (10 e 14 di Figg. 1 e 4), tantopiù che all’astuccio (9 di Fig. 2) dell ’IDROTENUTA è impedita la rotazione grazie al sistema anti-rotazione secondo la rivendicazione 4. 10 - IDROTENUTA totalmente stagna per assi d’elica di imbarcazioni ad alta velocità, con generatore di circolazione forzata d’olio incorporato, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di poter essere montata su assi consunti di vecchie imbarcazioni grazie ad una opzione costituita da un tronco di tubo rigido (51 di Fig. 7) sufficientemente lungo, piazzato sulla parte consunta (50 di Fig. 7) dell’asse d’elica, calettato e mantenuto concentrico all’asse dalle bussole (52 e 53 di Fig. 7), nelle quali gli anelli elastici O ring (54 e 56 di Fig. 7) prevengono ogni possibile filtrazione d’acqua; quindi su tale tronco di tubo fissato concentrico all’asse d’elica, col quale gira solidale, si può montare l’IDROTENUTA secondo le rivendicazioni precedenti, conservando tutte le caratteristiche di funzionamento.