PROPULSOR PARA UN SISTEMA DE PROPULSIÓN MARINA
CAMPO DE LA INVENCIÓN Este sistema se refiere a un propulsor para un sistema de propulsión marina, y en particular, a un sistema de propulsión adecuado para un motor fuera de borda o impulsión en popa. Sin embargo, el propulsor tiene aplicación en otros sistemas de impulsión, tal como impulsiones en V e impulsiones directas. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los sistemas de propulsión marina comprenden .en general motores fuera de borda o sistemas de impulsión en popa que transmiten potencia giratoria a un propulsor para impulsar un bote a través del agua. El propul-sor incluye alabes de propulsor -que están en ángulo para proporcionar propulsión a través del agua. El ángulo o cabezada de los alabes con relación al eje radial transversal al eje .de impulsión del propulsor en general se fija y se selecciona para proporcionar máxima eficiencia a máxima velocidad o velocidad de crucero del bote en el cual se usa el sistema.
La cabezada en general ,es menos eficiente en el despegue cuando el bote se impulsa desde lo estacionario a la velocidad de crucero, ineficiencia que da por resultado consumo incrementado .de combustible y un tiempo más prolongado para mover el bote desde lo estacionario a la Ref.: 178176 velocidad de crucero. Si el propulsor tiene una cabezada demasiado grande, la potencia de la máquina no puede ser suficiente para acelerar el bote a la velocidad de planeo. A fin de superar este problema, se han propuestos sistemas de propulsor de cabezada variable en los cuales se puede alterar la cabezada de los alabes del propulsor para adecuarse a las condiciones cambiantes de operación del sistema de propulsión. La Solicitud Internacional número PCT/AU99/00276 describe este sistema que es particularmente adecuado para aplicaciones de motores fuera de borda. Los sistemas de control de cabezada que se usan en impulsiones en popa comprenden en general sistemas hidráulicos para ajustar la cabezada del propulsor y por lo tanto son relativamente costosos y complicados. El tamaño de estos sistemas también puede ser una cuestión debido a que en general se desea que el sistema de impulsión sea tan pequeño como sea posible para reducir al mínimo el arrastre a través del agua y el peso del sistema. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención proporciona un propulsor para un sistema de propulsión marina, que comprende: un cubo de propulsor que tiene una pluralidad de aberturas, y una superficie de cubo que circunda cada abertura; un alabe de propulsor que tiene una base de propulsor montada en cada una de las aberturas, cada base que tiene una superficie base para acoplar la superficie de cubo de la abertura respectiva; un mecanismo de desbloqueo mecánico y no hidráulico para desacoplar la superficie base respectiva de la base de la superficie de cubo respectiva del cubo para permitir la rotación de la base, y por lo tanto el alabe del propulsor con relación al cubo alrededor de un eje transversal a un eje de rotación del cubo, por un movimiento deslizante de la superficie de cubo con respecto a la superficie base; y un mecanismo de ajuste de cabezada para hacer girar cada base para ajustar de este modo la cabezada del alabe del propulsor. De manera preferente, el propulsor comprende además un mecanismo de re-bloqueo mecánico para permitir el reacoplamiento de la superficie base respectiva de la base con la superficie de cubo respectiva del cubo para bloquear la base en la posición ajustada de cabezada. De manera preferente, el mecanismo de desbloqueo y el mecanismo de re-bloqueo comprenden un mecanismo común de bloqueo y desbloqueo. De manera preferente, el mecanismo de re—bloqueo permite el re-acoplamiento de la superficie base con la superficie de cubo en virtud de la fuerza centrífuga durante la operación del propulsor después de que el mecanismo de ajuste de cabezada ha ajustado la cabezada de los alabes del propulsor . De manera preferente, el mecanismo común de bloqueo y desbloqueo comprende un vastago en cada base, una pieza excéntrica respectiva acoplada a cada vastago, una espiga respectiva montada a cada pieza excéntrica, una varilla de empuje para mover las espigas para girar a su vez las piezas excéntricas de modo que las piezas excéntricas empujen los vastagos, y por lo tanto las bases, radialmente hacia dentro con respecto al cubo para desbloquear la base al remover la carga de la superficie de cubo y la superficie base, y después de que se ha ajustado la cabezada de los alabes del propulsor, vuelve a aplicar la carga a las superficies para re-acoplar la superficie base respectiva de las bases con las superficies de cubo respectivas de las aberturas para re-bloquear las bases y por lo tanto los alabes del propulsor en la posición ajustada de la cabezada. De manera preferente, el mecanismo de desbloqueo mecánico desacopla la superficie base respectiva de la superficie de cubo respectiva al transferir la carga desde la superficie base y la superficie de cubo para permitir de este modo que la superficie de cubo y la superficie base se muevan con relación una a la otra. De manera preferente, el mecanismo de desbloqueo comprende una pieza excéntrica, al menos un elemento de acoplamiento a la pieza excéntrica, una superficie de deslizamiento arreglada radialmente hacia dentro de la superficie de cubo respectiva y la superficie base de modo que cuando se hace girar la pieza excéntrica, la carga se transfiere desde la superficie de cubo respectiva y la superficie base a al menos un elemento y la superficie de deslizamiento de modo que los alabes respectivas del propulsor se pueden ajustar después de la transferencia de carga con al menos un elemento que se desliza en la superficie de deslizamiento. De manera preferente, la superficie de deslizamiento se arregla en un puente fijo. De manera preferente, el elemento comprende dos elementos, cada elemento que tiene un miembro de deslizamiento y la superficie de deslizamiento que es una superficie de deslizamiento cerámica para acoplarse con los miembros de deslizamiento de los elementos. De manera preferente, la pieza excéntrica se acopla a una espiga para girar por primera vez la pieza excéntrica alrededor de un primer eje para transferir la carga y luego girar la pieza excéntrica alrededor de un segundo eje transversal al primer eje para hacer girar el alabe respectivo del propulsor para ajustar la cabezada del alabe del propulsor. De manera preferente, en donde la superficie de cubo y la superficie base son superficies en forma de cono inclinado. De manera preferente, la superficie de cubo y la superficie base son superficies sustancialmente horizontales perpendiculares a un eje alrededor del cual se ajusta la cabezada de los alabes del propulsor. De manera preferente, la varilla de empuje se acopla a un gancho que tiene un dedo respectivo para cada una de los alabes del propulsor, cada dedo que se monta a una espiga respectiva por una junta de encaje y ojal. De manera preferente, se proporciona un mecanismo de ajuste para permitir el ajuste del gancho con respecto a la varilla de empuje. De manera preferente, el mecanismo de ajuste comprende un tornillo de buje roscado en la varilla de empuje por roscas de tornillo cooperantes en el buje y la varilla de empuje, el buje que tiene el gancho, y una tuerca de bloqueo para bloquear el buje y por lo tanto el gancho en una posición deseada con relación a la varilla de empuje. De manera preferente, la espiga se coloca en una depresión en la base de modo que después que la espiga gira el árbol, la espiga acopla la base para girar de este modo la base alrededor del eje transversal para ajustar la cabezada del alabe del propulsor. De manera preferente, se coloca un puente fijo entre cada base y cada pieza concéntrica, el puente que tiene una ranura arqueada a través de la cual pasa la espiga respectiva para acomodar el movimiento de la espiga con relación al puente. La invención también proporciona un sistema de propulsión marina para ser impulsado por un motor, el sistema que comprende: un propulsor que tiene un cubo de propulsor y una pluralidad de alabes de propulsor; un impulsor para hacer girar el propulsor alrededor de un primer eje; un mecanismo de ajuste de cabezada para ajustar la cabezada de los alabes del propulsor alrededor de ejes respectivos transversales al primer eje; un mecanismo de soporte de alabes para soportar los alabes en el cubo para permitir el ajuste de la cabezada de los alabes alrededor de los ejes transversales, el mecanismo de soporte que comprende: un elemento de acoplamiento para el movimiento por el mecanismo de ajuste para ajustar la cabezada de los alabes; el elemento de acoplamiento que tiene un brazo para cada una de los alabes; una junta portada por el brazo; una espiga montada en la junta;
una pieza excéntrica en acoplamiento con la espiga; una base de propulsor conectada a la pieza excéntrica, la base de propulsor que tiene una superficie base; una superficie base en el cubo para acoplamiento con la superficie base en la base de modo que la superficie base de la base acopla la superficie base del cubo para bloquear el propulsor en una posición ajustada de cabezada; y en donde cuando el mecanismo de ajuste mueve el elemento de ajuste, el acoplamiento entre la junta flexible y la espiga hace que la junta y la espiga giren primero la pieza excéntrica alrededor de un eje excéntrico para desacoplar la superficie base de la base y la superficie de cubo del cubo, y después del movimiento adicional del mecanismo de ajuste, y por lo tanto el elemento, gira la pieza excéntrica y la base con relación al cubo alrededor del eje transversal para ajustar la cabezada de los alabes del propulsor. De manera preferente, la superficie de cubo y la superficie base son superficies ahusadas. De manera preferente, se proporciona un medio de desviación para desviar la superficie base hacia el cubo en donde el medio de desviación también ayuda en la desviación de la pieza excéntrica y la espiga de regreso hacia una posición de equilibrio.
De manera preferente, la junta comprende un encaje exterior y un ojal móvil interior en el encaje que porta la espiga. De manera preferente, la pieza excéntrica es un árbol excéntrico. De manera preferente, la base incluye un vastago que acopla el árbol excéntrico de modo que la rotación del árbol excéntrico alrededor del eje excéntrico mueve la base con relación al cubo en una dirección radial de modo que la superficie ahusada de la base puede desacoplarse de la superficie ahusada del cubo, y el movimiento continuo del brazo hace girar el árbol excéntrico alrededor del eje transversal respectivo para ajustar de este modo la cabezada del alabe con relación al cubo alrededor del eje transversal respectivo. De manera preferente, el impulsor comprende: un primer árbol de impulsión para recibir potencia giratoria del motor; un segundo árbol de impulsión arreglado transversal al primer árbol de impulsión; un primer engrane en el primer árbol de impulsión; un segundo engrane en el segundo árbol de impulsión que se engrana con el primer engrane de modo que la impulsión se transmite desde el primer árbol de impulsión mediante los engranes al segundo árbol de impulsión; y el cubo del propulsor que se conecta al segundo árbol de impulsión para la rotación con el segundo árbol de impulsión. De manera preferente, el mecanismo de ajuste de cabezada comprende un miembro de empuje para mover el miembro de acoplamiento para mover de este modo los alabes del propulsor y ajustar la cabezada de los alabes del propulsor, el miembro de empuje que tiene una rosca de tornillo, un miembro de tuerca que tiene una rosca de tornillo y que acopla la rosca de tornillo del miembro de empuje, y un miembro de control para hacer girar la tuerca para mover el miembro de empuje debido al acoplamiento de la rosca de tornillo del miembro de empuje, y la rosca de tornillo en la tuerca, de modo que el miembro de empuje se mueve de una manera lineal para mover el elemento para incrementar de este modo la cabezada de los alabes del propulsor. De manera preferente, el miembro de empuje comprende una varilla de empuje y un perno provisto alrededor de la varilla de empuje de modo que la varilla de empuje puede girar con relación al perno, la rosca de tornillo de la varilla de empuje que se proporciona en el perno, el perno que tiene una cámara para recibir una porción de empuje de la varilla de empuje de modo que en la rotación de la tuerca en una dirección, el perno se mueva en una primera dirección paralela al primer eje y la varilla de empuje se mueva con el perno en tanto que es capaz de girar dentro del perno debido al acoplamiento de la porción de empuje en la cámara, y en la rotación del miembro de tuerca en la dirección opuesta, el perno y la varilla de empuje se mueven en una segunda dirección opuesta a la primera dirección paralela al primer eje debido al acoplamiento de la porción de empuje de la varilla de empuje en la cámara. De manera preferente, el segundo árbol de impulsión es hueco y la varilla de empuje se arregla en el segundo árbol de impulsión de modo que la varilla de empuje puede girar con el segundo árbol de impulsión en tanto que se puede mover en la primera y segunda direcciones a lo largo del primer eje. De manera preferente, la varilla de empuje tiene un miembro de retención para retener el perno para el movimiento en la dirección del primer eje, pero para prevenir la rotación del perno alrededor del primer eje. De manera preferente, la cámara se forma por una pestaña en el perno y una cubierta conectada a la pestaña, la porción de empuje de la varilla de empuje que tiene un par de superficies de empuje, y cojinete de empuje colocado entre una de las superficies de empuje y la pestaña, y la otra de las superficies de empuje y la cubierta. De manera preferente, el desacoplamien o de la superficie base y la superficie de cubo comprende una transferencia de carga desde la superficie base y las superficies de cubo de modo que la superficie base y las superficies de cubo pueden girar con relación una a la otra por una acción deslizante. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Se describirá una modalidad preferida de la invención, a manera de ejemplo, con referencia a las figuras anexas, en las cuales: La Figura 1 es una vista esquemática de un bote que tiene una impulsión en popa de acuerdo a la modalidad preferida de la presente invención; La Figura 2 es una vista en sección parcialmente transversal a través del sistema de propulsión de la impulsión en popa de la Figura 1; La Figura 3 es una vista más detallada de parte del sistema mostrado en la Figura 2 ; La Figura 4 es una vista en perspectiva de parte del sistema de la Figura 3; La Figura 5 es una vista de los mecanismos de control del sistema de propulsión; La Figura 6 es una vista de un ajustador de cabezada de emergencia de la modalidad preferida de la invención; La Figura 7 es una vista lateral en sección transversal parcial de parte del cubo del sistema de propulsión; La Figura 7A es una vista de una modalidad alternativa a aquella mostrada en la Figura 7; La Figura 8 es una sección transversal del cubo de propulsor del sistema de propulsión de la modalidad preferida; La Figura 9 es una vista en perspectiva de la parte posterior del cubo de la Figura 7 ; La Figura 10 es una vista a lo largo de la línea X-X de la Figura 8; La Figura 11 es una vista similar a la Figura 10 pero en una segunda posición de operación; La Figura 12 es una vista similar a la Figura 8 pero en la segunda posición de operación; La Figura 13 es una sección transversal de un cubo modificado de acuerdo a otra modalidad de la invención; La Figura 14 es una vista más detallada de uno de los arreglos de ajuste de cabezada y propulsor del cubo de la Figura 13; La Figura 15 es una vista en perspectiva de un árbol excéntrico usado en la modalidad de la Figura 13; La Figura 16 es una vista a lo largo de la línea XVI-XVI de la Figura 14; La Figura 17 es una vista en perspectiva en sección transversal parcial en general a lo largo de la línea XVII-XVII de la Figura 16; La Figura 18 es una vista a lo largo de la línea XVIII-XVIII de la Figura 16; y La Figura 19 es una vista de una modalidad adicional de la invención. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Con referencia a la Figura 1, un bote 10 se muestra que tiene un impulsor 12 en popa. El impulsor 12 en popa se acciona desde un motor 14 dentro del bote mediante un árbol 16 de impulsión principal. Como se muestra en la Figura 2, el impulsor 12 en popa tiene un forro mostrado en general en 20 que incluye una placa 22 de cavitación. La placa 22 de cavitación está aproximadamente al nivel del agua cuando el bote está planeando e impide que el aire se succione en el propulsor
24. Un árbol 26 de impulsión recibe potencia giratoria del impulsor principal 16 mostrado en la Figura 1 por medio de un arreglo de engranes (no mostrado) que es convencional y por lo tanto no necesita describirse. El árbol 26 de impulsión tiene un engrane cónico 28 que a su vez se engrana con un engrane cónico 29 conectado a un segundo árbol 30 de impulsión que se arregla en general perpendicular al árbol 26 de impulsión. El árbol 30 de impulsión se conecta al cubo 32 del propulsor 24 para hacer girar el cubo 32 y los alabes 34 del propulsor que se acoplan al cubo 32. Se debe entender que en la Figura 2 sólo se muestra un alabe 34 de propulsor en una posición con separación. En la modalidad mostrada, se proporcionan tres alabes 34 de propulsor. Sin embargo, el propulsor puede tener más o menos que tres alabes. Se monta un motor 38 de control hacia atrás del impulsor 12 en popa y tiene un árbol 40 de impulsión que impulsa un árbol 42 de salida con el arreglo 43 y 44 de engranes cónicos. El árbol 42 de salida tiene una rueda dentada 49. Una rueda dentada 45 se arregla enfrente del impulsor 12 en popa habiendo considerado la posición que toma el impulsor en popa cuando está accionando un bote, y la rueda dentada 45 se conecta a un árbol 46 de control. Un impulsor 47 de cadena flexible acopla las ruedas dentadas 45 y 49 de modo que se puede transmitir la impulsión desde el motor 38 al árbol 42 de salida, y entonces a la cadena 47 de modo que la cadena haga girar la rueda dentada 45 y por lo tanto el árbol 46 de control. Como se muestra mejor en la Figura 3, el engrane cónico 29 se monta en el cojinete 47 y el engrane cónico 29 se acanala al segundo árbol 30 de impulsión de modo que el segundo árbol 30 de impulsión gira cuando se impulsa el engrane cónico 29 por el primer árbol 26 de impulsión y el engrane cónico 18. El árbol 30 de impulsión es hueco y se arregla una varilla 50 de empuje en el árbol 30 de impulsión. Como se describirá en más detalle más adelante, la varilla 50 de empuje se conecta a un mecanismo de acoplamiento en el cubo 32 y la varilla 50 de empuje gira con el árbol 30 de impulsión cuando el árbol de impulsión se impulsa para impulsar el bote 10. El árbol 30 de impulsión tiene una depresión 52 en su extremo lejos del cubo 32 del propulsor. La varilla 50 de empuje tiene una porción 54 de empuje de diámetro más grande que tiene un tope 56 anular que tiene una primera superficie 57 de unión a tope y una segunda superficie 58 de unión a tope. Se monta un perno 60 alrededor de la varilla 50 de empuje y se acomoda en la depresión 52, como se muestra en la Figura 3. El perno 60 tiene una pestaña 62 en su extremo opuesto a la depresión 52, y la pestaña 62 se conecta a una cubierta 64 en general en forma de copa. La cubierta 64 y la pestaña 62 definen una cámara interna 66 en la cual se acomodan la porción 54 de diámetro agrandado y la porción 56 de empuje de modo que la varilla 50 y las porciones '54 y 56 puedan girar en la cámara 66. Se arregla un primer cojinete 68 de empuje entre la superficie 58 y la cubierta 64 y un segundo cojinete 70 de empuje se arregla entre la superficie 57 y la pestaña 62. La cubierta 64 se puede fijar a la pestaña 62 por un anillo de seguridad o conectar de otro modo a la pestaña 62. El perno 60 tiene una rosca 72 de tornillo y también tiene ranuras 74 y 75 diametralmente opuestas que se muestran mejor en la vista en perspectiva del perno 60 mostrado en la Figura 4. Se proporciona una tuerca 78 con una rosca 79 de tornillo interna que se acopla con la rosca 72 de tornillo. La tuerca 78 también tiene una depresión 80 agrandada que acomoda la pestaña 62 y la cubierta 66 del perno 60. La tuerca 78 también tiene un engrane cónico integral 84 que se engrana con un engrane cónico 86 provisto en el extremo del árbol 46 de control. La tuerca 78 se articula en el cojinete 85 y tiene una pestaña periférica 87. Una placa 90 de colocación se proporciona entre el engrane cónico 29 y la tuerca 78 y el cojinete 91 se coloca entre la pestaña 87 y la placa 90 para soportar la rotación de la tuerca 78 con relación a la placa 90. La placa 90 se fija al alojamiento 20 del impulsor en popa de modo que no se puede mover la placa 90. Como se muestra mejor en la Figura 4, la placa 90 tiene una abertura central 92 a través de la cual el perno 60 puede pasar y tiene un par de orejetas 93 y 94 que se colocan respectivamente en las ranuras 74 y 75 del perno 60. Las orejetas 93 y 94 colocadas en la ranura 74 y 75 impiden que el perno 60 gire de modo que el perno 60 se restringe del movimiento lineal longitudinal en la dirección del primer eje A del sistema de propulsión, alrededor del cual el cubo se hace girar por el segundo árbol 30 de impulsión. De esta manera, cuando se gira el árbol 46 de control, la impulsión se transmite a la tuerca 78 por el acoplamiento de los engranes cónicos 84 y 86 de modo que la tuerca 78 se hace girar dentro del cojinete 85 y el cojinete 91. La rotación de la tuerca 78 hace que el perno 60 se mueva en la dirección del eje longitudinal A, ya sea a la izquierda o derecha de la Figura 3, dependiendo de la dirección de rotación de la tuerca 78. El movimiento longitudinal del perno 60 con relación a la placa 90 se acomoda por las orejetas 93 y 94 que permiten el deslizamiento en las ranuras 74 y 75. En otras palabras, las ranuras 74 y 75 se mueven sobre las orejetas 93 y 94 cuando el perno 60 se mueve en la dirección longitudinal, y al mismo tiempo impiden la rotación del perno 60 de modo que la varilla de empuje se restringe del movimiento longitudinal. Cuando el perno 60 se mueve a la izquierda en la Figura 3, la pestaña 62 proporciona empuje a la superficie 57 de empuje anular de la porción 56 de empuje mediante el cojinete 70 de modo que la varilla 50 de empuje se empuja a la izquierda en la Figura 3 en tanto que la varilla 50 de empuje gira con el árbol 30 de impulsión. Como se menciona anteriormente, la porción 56 es capaz de girar en la cámara 66 con la rotación que se soporta por los cojinetes 68 y 70 de empuje que también sirven para transmitir la carga desde la pestaña 62 a la porción 56 cuando el perno 60 se mueve por rotación de la tuerca 78. Si la tuerca 78 se gira en la dirección opuesta, el perno 60 se mueva a la derecha en la Figura 3 , y la cubierta 64 se empuja contra la superficie 58 de empuje de la porción 56 mediante el cojinete 68 de empuje de modo que la varilla 50 de empuje se mueve a la derecha en la Figura 3, en tanto que la varilla 50 de empuje gira con el árbol 30 de impulsión. Las roscas 75 y 79 son de auto-apriete y por lo tanto impiden que las fuerzas axiales de los alabes del propulsor se alimenten de regreso al árbol 46 de control. Los cojinetes 68 y 70 de empuje actúan en direcciones opuestas respectivas cuando la varilla de empuje se empuja a la izquierda o a la derecha en la Figura 3, absorbiendo de este modo las fuerzas ejercidas por la varilla de empuje durante el movimiento, que se aplica de regreso a la varilla de empuje por la carga aplicada a los alabes 34 del ropulsor cuando el sistema de propulsión está en operación, y particularmente cuando la cabezada de los alabes del propulsor se está ajustando en tanto que está girando el cubo 32. Como se muestra mejor en la Figura 2 y la Figura 5, las ruedas dentadas 45 y 49 y la cadena 47 son externas del alojamiento 20 del impulsor 12 en popa. Como se muestra en la Figura 5, la rueda dentada 45 se monta en un forro 100 que se conecta al alojamiento 20 del impulsor 12 en popa mediante pernos 102. El árbol 46 de control se soporta en un cojinete 104. El forro 100 se conecta a un vastago hueco 105 al cual se conecta una funda 107 de caucho. La funda 107 también se conecta a una sección 109 de vastago. La cadena 47 se proporciona en un tubo 48 de plástico. También se arregla una funda similar (no mostrada) en el otro lado de la cadena 47 (es decir, el lado de retorno si el lado mostrado en la Figura 5 es el lado de avance) . Las fundas 107 permiten el acceso a la cadena 47 al remover las fundas y al deslizar el tubo 48 de modo que la cadena 47 se puede ajustar o mantener si es necesario. Las fundas 107 y los vastagos 109 también proporcionan un ajuste de la cadena al mover el motor 38 de control y su árbol 42 de control y los engranes 43 y 44 y rueda dentada 49, para tensar la cadena con el movimiento que se acomoda por la expansión o contracción de las fundas 107. El motor 38 de control, el árbol 42 de salida y los engranes 43 y 44 y la rueda dentada 49 entonces se pueden bloquear en su posición ajustada. De esta manera, cuando el motor 38 de control se opera, se transmite la impulsión a la tuerca 78 como se menciona anteriormente, de modo que la varilla 50 de empuje se empuja ya sea a la izquierda o a la derecha en la Figura 2 y la Figura 3 para ajustar la cabezada de los alabes 34 del propulsor.
El arreglo del motor 38 de control, la cadena 47 y el árbol 46 de control, como se muestra en la Figura 2, permite que estos mecanismos de control se adicionen a un impulsor en popa existente sin alterar el conjunto existente de los componentes de operación. En los impulsores en popa, el espacio por arriba del árbol 46 de control se ocupa por el árbol 16 de potencia de entrada del motor 14, un conducto de escape (no mostrado) , y algunas veces canales de agua de enfriamiento y componentes de montaje y dirección. El espacio detrás del árbol 26 de impulsión está disponible en los impulsores en popa y aún en instalaciones de motores fuera de borda. De esta manera, al proporcionar el motor 38 en la posición mostrada en la Figura 2 y al conectarlo al árbol 46 de control por la cadena 47, se proporciona una solución barata y de espacio pequeño para transmitir la potencia del motor 38 al árbol 46 de control. Estos componentes no requieren ningún espacio adicional en la dirección vertical, debido a que la cadena se puede guiar alrededor de la parte 20a de pata superior existente del impulsor 12 de popa. Adicionalmente, al usar diferentes diámetros de rueda dentada en el frente y la parte posterior, se puede influenciar la relación de transmisión total entre el motor 38 y el movimiento axial de la varilla 50 de empuje. La Figura 6 muestra un ajustador de cabezada de emergencia para ajuste de emergencia de la cabezada de los alabes 34 del propulsor, si funciona mal el motor de control o la cadena 47. Este mecanismo permite que el bote pueda aún ser impulsado si los otros componentes del sistema de propulsión están operacionales para suministrar potencia al árbol 30 de impulsión. El ajustador de cabezada de emergencia comprende una rueda dentada o rueda 120 de trinquete que se monta en el árbol 46 de control. Un elemento 122 de empuje flexible, mostrado en la posición empujada hacia dentro, se monta al alojamiento 100 y pasa a través de un vastago hueco 124. El elemento 122 de empuje tiene un botón 126 externo al forro 100 en su extremo, y la parte externa del elemento 122 de empuje y el botón 126 se cierran en una funda 130 de caucho que se fija al forro 100 para sellar el espacio dentro del impulsor 10 de popa desde el exterior. El vastago 122 es de manera preferente un muelle ajustadamente enrollado de modo que el vastago 122 es flexible pero rígido en su dirección axial. La rueda dentada 120 incluye dientes 134. Cuando el botón 126 se empuja a través de la funda
130, el vastago 122 se mueve en la dirección de la flecha B en la Figura 6 contra la desviación de un muelle 139 de retorno que se arregla entre el alojamiento 100 y el botón 126. Este movimiento empuja el muelle 122 contra uno de los dientes 134 para graduar la rueda dentada 120 en la dirección de la flecha C en la Figura 6 para hacer girar a su vez el árbol 46 de control en esta dirección. Cuando se libera el botón 126, el miembro 122 de empuje se regresa a su posición intermedia por el muelle 139. Debido a la naturaleza flexible del miembro 122 de empuje, . el miembro 122 de empuje puede doblarse y simplemente montarse sobre uno de los dientes 134 de engrane, si un diente de engrane está en el camino cuando regresa el miembro 122 de empuje. El botón 126 entonces se puede presionar de modo que el miembro 122 acople otro de los dientes 134 para graduar adicionalmente la rueda dentada y el árbol 46 de control en la dirección de la flecha C en la Figura 6. Este movimiento continuo de graduación pasa hasta el final a través del sistema a la varilla 50 de empuje de modo que la varilla 50 de empuje se mueve para ajustar la cabezada de los propulsores a una posición predeterminada, tal como una posición completamente hacia delante de modo que el bote sea capaz de conducirse y dirigirse a casa. Las Figuras 7 a 12 muestran el mecanismo de acoplamiento que acopla la varilla 50 de empuje a los alabes 34 del propulsor para ajustar la cabezada de los alabes del propulsor con relación al cubo 32. Como se muestra mejor en la Figura 9, un gancho accionador 150 se localiza en el cubo y se conecta a la varilla 50 de empuje. Como se muestra mejor en la Figura 7, la varilla 50 de empuje tiene un vastago 301 que se proporciona con una rosca 302 de tornillo. El gancho 150 tiene un agujero central 304 que recibe el vastago 301 y una tuerca 305 se atornilla en la rosca 302 de tornillo para fijar el gancho 150 a la varilla 50 de empuje. De esta manera, cuando la varilla 50 de empuje se mueve a lo largo del eje A, el gancho también se mueve con la varilla 50 de empuje. Como se muestra en las figuras 8 y 9, el cubo 32 en general es hueco y tiene un cubo central 152 que se proporciona con costillas 154 que conectan el cubo central 152 al forro 156 exterior del cubo 32. El gancho 150 tiene tres brazos 160, uno para cada una de los alabes 34 de propulsor. Puesto que los mecanismos que se acoplan a los dedos 160 son idénticos, sólo se muestra uno y se describirá en las Figuras 8 y 9. Cada brazo 160 tiene un dedo 162 y una junta 164 esférica (tal como una junta de extremo de varilla) se localiza en el extremo de cada dedo 162. La junta esférica 164 está constituida de un encaje 166 y un ojal 168 que se pueden mover en el encaje 166. El ojal 168 (como se muestra mejor en la Figura 8) tiene un agujero central 169 que tiene una espiga 170. La espiga 170 es un ajuste deslizante en el agujero 169. La espiga 170 se acopla en un agujero 172 provisto en un árbol excéntrico 174. El forro 156 de cubo se proporciona con tres agujeros 157, uno para cada una de los alabes 34 de propulsor. Cada uno de los agujero 157 se proporciona con un montaje 158 del cubo que tiene una superficie 159 interna, ahusada. Los alabes 34 de propulsión tienen una base 190 de alabe que se proporcionan con una superficie ahusada 192 que corresponde al ahusamiento de la superficie 159. La base 190 tiene un vastago 194 que se conecta al árbol excéntrico 174. El cubo central 152 se proporciona con una arandela 195 de muelle para cada uno de los vastagos 194. La arandela 195 de muelle se localiza en una ranura o depresión 196 en las costillas 154. Las arandelas 195 de muelle se soportan en la superficie de fondo de los vastagos 194. En lugar de proporcionar desviación por medio de la arandela 195, la arandela se puede reemplazar por algún otro mecanismo de desviación, tal como un muelle en espiral convencional, bloque de caucho resiliente o similar. Cuando se mueve la varilla 50 de empuje, la varilla 50 de empuje empuja contra el gancho 150, que a su vez empuja la junta excéntrica 164. El movimiento inicial del gancho 150 hace que la espiga 170 se recline o incline ligeramente en la junta esférica 164 de modo que el movimiento de la espiga 170 hace que el árbol excéntrico 174 gire alrededor del eje excéntrico D mostrado en la Figura 8. La Figura 7A muestra una modalidad alternativa a aquella mostrada en la Figura 7. En esta modalidad, el gancho 150 es algo más exacto pero aún tiene los tres dedos 162 (sólo dos de los cuales se muestran en la vista en sección transversal de la Figura 7A) . En esta modalidad, los brazos 160 están curvos y se fusionan en los dedos 162. El agujero central 304 que recibe la varilla 50 de empuje se proporciona con un buje 410 que se proporciona con una rosca
411 de tornillo interna que se atornilla en la rosca 412 de tornillo provista en la varilla 50 de empuje. Al hacer girar el buje 410, el gancho 150 se puede ajustar en su posición con relación a la varilla 50 de empuje para ajustar a su vez la posición de las juntas esféricas 164 para ajustarías en su posición óptima para acoplamiento con el árbol excéntrico 174 y colocar las espigas 170 en la posición óptima para el movimiento de los alabes del propulsor alrededor del eje transversal para ajustar la cabezada de los alabes 34 del propulsor. El gancho 150 se fija en su posición por la tuerca 305 de bloqueo que también se proporciona en la rosca
412 de tornillo. El buje incluye una depresión ahuecada 415 y resalto 416 para recibir el gancho 150 y de este modo el gancho 150 se puede apretar y bloquear en su posición entre la tuerca 305 de bloqueo y el resalto 416 del buje 410 cuando el buje 410 se ajusta para mover a su vez el gancho 150. En una modalidad aún adicional <no mostrada) , la rosca 411 de tornillo se puede formar directa en el gancho 150 y el buje 410 se omite. La Figura 10 es una vista en sección transversal a lo largo de la línea X-X de la Figura 8 y muestra la posición de la espiga 170 antes que se mueva la varilla 50 de empuje. La Figura 11 es una vista similar a la Figura 10, pero muestra la posición de la espiga 170 después del movimiento inicial de la varilla 50 de empuje que hace que la espiga 170 se recline ligeramente. La cantidad de reclinación de la espiga 170 en la Figura 11 se exagera para mostrar más claramente la naturaleza del movimiento. Este ligero movimiento de inclinación o reclinación de la espiga 170 hace que el árbol excéntrico 174 gire alrededor del eje excéntrico D de modo que la parte excéntrica 174a del árbol 174 gira lejos de la posición central muerta superior mostrada en la Figura 8 a una posición más hacia el fondo del vastago 194 que empuja el vastago 194 y por lo tanto la base 190 hacia abajo en la Figura 8 (y también como se ilustra en la Figura 12) . Como es evidente de la Figura 12, la superficie 159 inclinada o ahusada define una abertura en la cual se localiza la base 190. La abertura definida por la superficie inclinada 159 se incrementa en tamaño desde la parte radialmente más exterior (que es la parte superior del montaje 158) a una extremidad radialmente más interior que está cerca del punto medio del montaje 158 mostrado en la Figura 12. De esta manera, debido a la naturaleza excéntrica del árbol 174, este movimiento de rotación jala la base 190 muy ligeramente hacia abajo en la dirección de la flecha E en la Figura 8 (por una cantidad de aproximadamente una décima de un milímetro) contra la desviación de la arandela 195 de muelle de modo que la superficie ahusada 192 se libera de la superficie ahusada 159. El movimiento continuo de la varilla 50 de empuje y el gancho 150 entonces empujará el dedo 162 y la junta flexible 164 de modo que la junta flexible se mueva en o fuera del plano del papel en la Figura 8, y esto provocará que el árbol excéntrico 174 gire alrededor del eje transversal B. Debido a que el vastago 194 se conecta al árbol 174, el vastago 194, y por lo tanto la base 190 del alabe también se gira alrededor del eje transversal B. Esto a su vez gira el alabe 34 de propulsor para ajustar de este modo la cabezada del alabe del propulsor con relación al cubo 32. Será evidente que todas los alabes 34 de propulsor se ajustan de la misma manera por este movimiento de la varilla 50 de empuje, debido a que la varilla 50 de empuje acoplará el gancho 150 y provoca movimiento simultáneo de cada una de las patas 162. Cuando cesa el movimiento de la varilla 50 de empuje después que se ha movido la varilla de empuje a una distancia suficiente para ajustar la cabezada de los propulsores a la posición de cabezada requerida, la carga se remueve de la junta flexible 164 y la desviación de la arandela 195 de muelle junto con la fuerza centrífuga de los alabes y las bases de alabe empujarán el vastago 194 hacia arriba, reacoplando nuevamente la superficie 192 ahusada con la superficie 159 ahusada. Este movimiento tenderá también a hacer girar el árbol 174 de regreso a su posición de equilibrio, y la espiga 172 también regresará a su posición de equilibrio (como se muestra en las figuras 8 y 10) esperando el siguiente movimiento de la varilla 50 de empuje para ajuste adicional de la cabezada de los alabes 34 de propulsor . Cuando la superficie 192 ahusada nuevamente está contra la superficie 159, el movimiento de fluctuación de los alabes se impide aún bajo bajas cargas y los esfuerzos de fatiga se mantienen lejos de las partes de operación del mecanismo de acoplamiento mostrado en las Figuras 7 y 8. El acoplamiento por fricción, y por lo tanto el bloqueo del alabe 32 de propulsor al cubo 156 se logra por la fuerza de la arandela 195 que empuja conjuntamente la superficie 192 y 159 ahusadas. Con velocidad creciente del propulsor, esta fuerza se soporta adicionalmente por fuerza centrífuga provocada por la masa de los alabes 32 giratorias y las bases 190 de los alabes. Se apreciará que cuando los alabes del propulsor se ajustan en la cabezada, las espigas 170 viajarán en una ruta arqueada alrededor de los ejes de alabe respectivos, y por lo tanto cambiarán ligeramente su distancia desde el eje central del cubo 32. A fin de acomodar esto, el gancho 150 y la varilla 50 de empuje pueden girar ligeramente con relación al cubo 32 y el árbol 30 de impulsión debido a que la varilla 50 de impulsión está libre del árbol 30 de impulsión y es capaz de girar en la cámara 66 como se ha descrito anteriormente. La configuración de cubo describa con referencia a las Figuras 7 a 12 proporciona la ventaja que los gases de escape de la máquina 14 se pueden guiar a través del impulsor de popa y el cubo 32. Las Figuras 13 a 16 muestran una forma modificada del cubo de acuerdo a las Figuras 7 a 12. Referencias similares indican partes similares a aquéllas descritas con referencia a las Figuras 7 a 12. La Figura 13 es una vista en sección transversal (vista desde el frente) que muestra las tres alabes de propulsor, y los tres mecanismos separados que ajustan la cabezada de las tres alabes de propulsor. Uno de los mecanismos se muestra en más detalle en la Figura 14. Con referencia a la Figura 14, la base 190 de alabe se monta en el árbol excéntrico 174, como en la modalidad más anterior, por el árbol excéntrico que pasa a través de la abertura en el vastago 194 del montaje 190. La arandela 195 de muelle se muestra en la Figura 14, pero el cubo central 152 se omite para facilidad de ilustración. La junta 164 también se ilustra sólo esquemáticamente en las Figuras 13 a 18 para facilidad de ilustración. La espiga 170 pasa a través del árbol excéntrico 174, como en la modalidad más anterior, y se acopla en una ranura 201 de la sección 202 de placa de la base 190. La espiga 170 es un ajuste holgado en la ranura 201, como se explicará en más detalle más adelante en la presente. El árbol 174 se muestra en detalle en la Figura 15. Como se muestra en la Figura 15, el árbol 174 tiene una cabeza agrandada 271 en la cual se proporciona el agujero 172. La espiga 170 (no mostrada en la Figura 15) pasa a través del agujero 172. La cabeza 271 se agranda para proporcionar suficiente resistencia al árbol 174 donde la espiga 170 pasa a través del agujero 172. El árbol 174 tiene una porción 272 de vastago que se proporciona con dos ranuras 205. Las ranuras 205 tienen regiones terminales curvas 205a y región intermedia plana 205b. La curvatura de las ranuras 205 es ligeramente diferente al resto del vastago 272 para proporcionar la excentricidad del árbol 174 como se describirá en más detalle más adelante en la presente. El vastago 272 se proporciona con un agujero alargado 273. El extremo del vastago 272 opuesto a la cabeza 271 se proporciona con un perno 210. Como se muestra en la Figura 14, se monta un puente fijo 203 entre la base 190 y el árbol excéntrico 174. Se montan bloques 207 de articulación de rotación en las ranuras excéntricas 205 y se soportan en la superficie inferior 209 del puente 203. Se rosca una tuerca 208 en el perno 210 para impedir que el bloque 207 en el lado derecho de la Figura 14 se deslice del árbol hacia la derecha en la Figura 14. El vastago 194 de la base 190 se articula en bujes o cojinetes 211 y 212. Como se muestra en las Figuras 14 y 16, la espiga 170 pasa a través de una ranura arqueada 213 en el puente 203. La ranura 213 también se muestra en la Figura 17. La ranura arqueada 213 permite que la espiga 170 se acople en la ranura 201 de la base 190, y también acomoda el movimiento rotacional de la espiga 170, base 190 y alabes 34 con relación al puente fijo 203. Como se muestra en la Figura 18, la ranura 213 en el puente 203 se comunica con una ranura 275 de entrada que sólo facilita el montaje del árbol excéntrico 174 y la espiga 170 al permitir que la espiga 170 se deslice en la dirección de la flecha Y en la Figura 18 en la ranura arqueada 213, para permitir a su vez que el árbol excéntrico 174 se coloque a través del vastago 194. El puente 203 también se proporciona con una superficie anular 276 ligeramente levantada en la cual se asientan los bloques 205, y que proporciona una superficie para facilitar el movimiento de los bloques 205 cuando se ajusta el alabe del propulsor. En las modalidades mostradas, se proporcionan dos bloques separados 205. Sin embargo, en otras modalidades, un bloque 205 contiguo, anular, individual se puede proporcionar que se asienta en la superficie 276 y tiene porciones opuestas contorneadas para corresponder al contorno de las ranuras 205 en el árbol excéntrico 174. Cuando el gancho 150 se mueve para ajustar la cabezada de los alabes 34 del propulsor en la manera descrita anteriormente, el brazo 162 se mueve a la derecha o izquierda en la Figura 16. Esto a su vez hace que la espiga 170 se incline en el plano del papel de la Figura 16 debido a la conexión relativamente suelta de la espiga 170 en el encaje 166. El movimiento de inclinación de la espiga 170 hace girar la pieza excéntrica 174 alrededor de su eje, que empuja la base 190 hacia abajo en las Figuras 14 y 16 contra la desviación de la arandela 195 de muelle para liberar la superficie 192 de bisel de la base 190 de la superficie 159 de bisel del montaje 158 de cubo. El movimiento de inclinación de la espiga 170 es hacia dentro y hacia fuera del plano del papel en la Figura 14. La excentricidad del árbol 174 en esta modalidad se proporciona por las ranuras 205 y los bloques 207 deslizantes de modo que la rotación del árbol 174 tenderá a forzar el vastago 194 hacia abajo contra la desviación de la arandela 195. Con referencia a la Figura 16, conforme la espiga 170 se inclina a la derecha o izquierda para hacer girar el árbol 174 y para remover la superficie 159 lejos de la superficie 192, el árbol hará eventualmente contacto con la superficie lateral 220 ó 221 (dependiendo de la dirección de movimiento del brazo 162 y por lo tanto del movimiento de inclinación de la espiga 170). Por lo tanto, el movimiento continuo del brazo 162 hará girar la base 190 alrededor del eje B mostrado en la Figura 14. Se debe señalar que el movimiento de dirección de la espiga 170 en la Figura 14 es hacia dentro y hacia fuera del plano de la Figura 14. De esta manera, cuando la espiga hace contacto con la superficie 220 ó 221, la base 190 se gira alrededor del eje B. Como se menciona anteriormente con relación a las modalidades anteriores, la rotación del árbol excéntrico 174 empuja el vastago 194 hacia abajo a una antidad muy ligera en el orden de una décima de un milímetro. Este movimiento remueve la carga de las superficies 192 y 159 de modo que las superficies que transportan carga en los bloques deslizantes 207 que corren en un radio más pequeño pueden encargarse de la carga. El movimiento de las superficies 159 y 192 es un movimiento deslizante en una de otra con muy poco, si lo hay, espaciado entre las superficies. Esto es ventajoso debido a que impide que entre arena y otras partículas pequeñas al mecanismo entre las superficies 192 y 159. Cuando el vastago 194 se mueve hacia abajo ligeramente debido a la rotación de la pieza excéntrica 174, la carga se desplaza de entre las superficies 192 y 159 al acoplamiento superficial entre la pieza excéntrica 194 y la periferia interior de la abertura en el vastago 194 a través de la cual pasa la pieza excéntrica 174. Conforme gira la pieza excéntrica 174, la carga se transfiere a los bloques 205 y 207 y a su vez a la superficie 209 del puente 203. De esta manera, la carga se transmite desde el diámetro o radio más grande definido por las superficies 159 y 192 a un diámetro mucho más pequeño definido por los bloques 207 y la superficie 209 de modo que el movimiento continuo de la varilla de empuje puede hacer girar la pieza excéntrica 174 y por lo tanto el vastago 194 alrededor del eje transversal para ajustar la cabezada del alabe 34 de propulsor. Cuando ha terminado el ajuste, la fuerza centrífuga que actúa en el alabe 34 de propulsor y la base 190 tiende a empujar el alabe 34 hacia fuera de modo que la pieza excéntrica 174 y la espiga 170 pueden moverse ligeramente, permitiendo que la carga se vuelva a transferir a las superficies 192 y 159 para bloquear el alabe del propulsor en la posición ajustada de cabezada. El muelle 195 puede facilitar algo del movimiento de retorno de la pieza excéntrica 174 y 170. Sin empuje, la fuerza centrífuga es principalmente responsable del re-acoplamiento de las superficies 192 y 159 de modo que la carga entre estas superficies bloquea el alabe 34 de propulsor en la posición ajustada de cabezada. De esta manera, en tanto que la arandela 195 de muelle puede ser únicamente responsable del retorno del árbol 174 y la espiga 170 a la posición de equilibrio, esto también puede presentarse como resultado de un ligero revoloteo del alabe 34 conforme el alabe 34 se asienta en su posición ajustada, y la fuerza centrífuga que se suministra al alabe 34 y la base 190 cuando está girando el propulsor 32. Como se muestra mejor en la Figura 14, la base 190 se proporciona con un agujero 280 con rosca de tornillo que recibe un perno 281. El perno 281 sobresale del agujero 273 en el árbol 174 para colocar el árbol 174 en su lugar e impedir el movimiento del árbol a la izquierda y derecha en la Figura 14 para prevenir de este modo que el árbol se mueva fuera de posición durante el ajuste de la cabezada de los alabes 34 de propulsor cuando se aplica carga al árbol 174 por el brazo respectivo 162 y la espiga 170. La Figura 19 muestra aún una modalidad adicional de la invención en la cual números de referencia similares indican partes similares a aquellas descritas con referencia a la Figura 14. En esta modalidad, las superficies 192 y 159 son superficies eustancialmente horizontales en lugar de ser inclinadas o en forma de cono, como en las modalidades anteriores, y en general están perpendiculares al eje alrededor del cual se ajusta el alabe 34 de propulsor.
En esta modalidad, los bloques 207 se proporcionan con superficies cerámicas 301 que se pueden pegar a los bloques 207 simplemente para retener la superficie 301 en su posición durante el montaje. El puente 203 fijo se proporciona con una depresión anular 302 en la cual se inserta un anillo 303 cerámico anular en el cual se asienta la superficie 301. De esta manera, en esta modalidad, cuando la pieza excéntrica 174 se hace girar y la carga se remueve de las superficies 159 y 192, la carga se transfiere a la superficie 301 y el anillo 303 y luego a través del puente 203 al montaje 158. Una vez más nuevamente, la transferencia de la carga desde el diámetro o radio más grande definido por las superficies 159 y 192 al diámetro más pequeño definido por los bloques 207 y el anillo 303 hace posible el ajuste de la cabezada alrededor del eje transversal, como en la modalidad de la Figura 14. En la modalidad de la Figura 19 y en las modalidades anteriores, la base 190 se forma de manera preferente de acero y el montaje 158 de latón. La pieza excéntrica 174 se forma de latón y los bloques 207 de acero. En las modalidades descritas con referencia a las Figuras 7 a 18, el escape del motor 14 pasa a través del cubo 32. El puente 203 se puede proporcionar con ranuras 230 para ayudar en el desfogue de los gases de escape a través del cubo 32 a la atmósfera. Sin embargo, en otras modalidades, el cubo 32 se puede sellar y el mecanismo para el ajuste de la cabezada de los alabes del propulsor sumergidos en un baño de aceite, con el escape que se desfoga en la atmósfera a través del cubo 32. Adicionalmente, el mecanismo puede tener una posición relativa diferente de las espigas 170, pieza excéntrica 174 y el vastago 194 a aquel mostrado en las Figuras 7 a 16. En las reivindicaciones que siguen y en la descripción precedente de la invención, excepto donde el contexto requiere de otro modo expresar lenguaje o implicación necesaria, la palabra "comprende", o variaciones tal como "comprenden" o "que comprende", se usa en un sentido inclusivo, es decir, para especificar la presencia de las características señaladas pero no impide la presencia o adición de características adicionales en varias modalidades de la invención. Puesto que las modificaciones dentro del espíritu y el alcance de la invención se pueden efectuar fácilmente por personas expertas en la técnica, se va a entender que esta invención no se limita a la modalidad particular descrita a manera de ejemplo anteriormente en la presente. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.