MX2011002763A - Propulsor. - Google Patents

Abstract

La presente invención se relaciona con un propulsor que comprende una protuberancia (14) con un diámetro (B) de protuberancia y cuando menos una cuchilla (12) impulsora. El propulsor comprende además un miembro (34) de ajuste, adaptado para ser desplazado a lo largo de una primera dimensión (L), y una disposición de transformación que conecta el miembro de ajusta a la cuchilla impulsora de modo que un desplazamiento, en la primera dimensión, del miembro de ajuste resulte en un cambio en el paso de la cuchilla impulsora. La disposición de transformación comprendiendo una ranura que comprende una porción de ranura con un centro de ranura que se extiende en una dirección de extensión de ranura cuya dirección es arqueada con un radio de curvatura. La disposición de transformación comprende además un elemento de control deslizablemente acoplado con cuando menos una porción de ranura.

Description

PROPULSOR CAMPO TÉCNICO La presente invención se relaciona con un propulsor que comprende una protuberancia con un diámetro de protuberancia y cuando menos una cuchilla impulsora. El propulsor comprende además un miembro de ajuste, adaptado para ser desplazado a lo largo de una primera dimensión, y una disposición de transformación que conecta el miembro de ajuste a la cuchilla impulsora de modo que un desplazamiento, en la primera dimensión, del miembro de ajuste resulte en un cambio en el paso de la cuchi811a impulsora. La disposición de transformación comprende una ranura que comprende una porción de ranura con un centro de ranura que se extiende en la dirección de extensión de ranura cuya dirección es arqueada con un radio de curvatura. La disposición de transformación comprende además un elemento de control acoplado deslizablemente con cuando menos una porción de ranura .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las embarcaciones de flotación, en particular embarcaciones de carga y embarcaciones de suministro de la actualidad generalmente se proporcionan con un sistema de propulsión que incluye un propulsor ajustable. A este fin, el propulsor incluye cuando menos una cuchilla impulsora, pero frecuentemente una pluralidad de cuchillas impulsoras en donde el paso de cada una de las citadas cuchillas se control mediante una disposición servo. La disposición servo generalmente es una disposición hidráulica, las cámaras de fluido y pistón de la cual están colocados generalmente en la protuberancia del propulsor.

El pistón de la disposición servo antes mencionada generalmente está conectada a un miembro de ajuste de modo que el miembro de ajuste esté adaptado para ser desplazado en la dirección longitudinal. Puesto que las cámaras de fluido de la disposición hidráulica se pueden someter a presiones elevadas, el miembro de ajuste de preferencia está colocado fuera de las cámaras de fluido. El desplazamiento longitudinal del miembro de ajuste a su vez es transformado en una rotación - es decir, un cambio en paso - de la cuchilla impulsora por medio de una disposición de transformación. Normalmente, la disposición de transformación incluye un elemento de control, tal como un pasador, que está conectado rígidamente a la cuchilla impulsora y que se acopla con una ranura en el miembro de ajuste, cuya ranura se extiende en una extensión de ranura rectilínea que está substancialmente perpendicular a la dirección longitudinal.

Aún cuando el propulsor como se presenta arriba generalmente es apropiado para muchas aplicaciones marinas, hay algunas desventajas asociadas con dichos propulsores. Por ejemplo, generalmente es difícil obtener una posición de foliación de las cuchillas impulsoras - es decir, una posición con arrastre mínimo de las cuchillas. Esto es puesto que una posición de foliación requiere un desplazamiento relativamente grande, en la dirección de extensión de ranura, del miembro de control al mismo tiempo que el miembro de control se acopla deslizablemente con la ranura lo que puede resultar en que el miembro de control se pueda adherir a la estructura delimitando la ranura.

En particular, la posibilidad de tener propulsores que están adaptados para ponerse en una posición de foliación se desea para embarcaciones provistas con cuando menos dos propulsores - un sistema propulsor con exactamente dos propulsores en ocasiones se refiere como un sistema de propulsor doble - en conde cada uno de los propulsores está conectado a un cuarto de máquinas individual. ? fin de reducir el riesgo de que el miembro de control se adhiera a la ranura, las soluciones del ramo anterior tales como aquellas descritas en los documentos GB821824, DE3321968 y US5464324 enseña que la ranura puede ser arqueada. Mediante la provisión de una ranura arqueada, las fuerzas de, contacto impartidas al elemento de control desde la ranura no son perpendiculares a la dirección de desplazamiento del elemento de control cuando el miembro de ajuste se desplaza a lo largo de la primera dimensión. Sin embargo, la provisión de la ranura arqueada a su vez requerirá que la longitud de la carrera del miembro de ajuste se aumente - esto es puesto que la ranura arqueada proveerá que un cierto desplazamiento en la primera dimensión del miembro de ajuste resulte en un desplazamiento menor en la primera dimensión del elemento de control - que a su vez introduce la necesidad de un aumento en el tamaño del cubo de propulsor, cuyo aumento generalmente es no deseado.

Como se puede realizar de lo anterior, existe una necesidad de mejoras de las disposiciones de propulsor ajustables del ramo anterior, en particular con respecto a disposiciones de transformación del ramo anterior incluyendo una ranura arqueada y un miembro de control.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Un primer objeto de la presente invención es proporcionar un propulsor, las cuchillas impulsoras del cual se pueden colocar en una posición de foliación.

Un segundo objeto de la presente invención es proporcionar un propulsor, las cuchillas impulsoras del cual pueden estar colocadas en una posición de foliación asi como una posición de propulsión de reversa ajustando solamente el paso de la cuchillas impulsoras.

Un tercer objeto de la presente invención es proporcionar un propulsor en donde el paso de las cuchillas impulsoras se puede alterar mediante el uso de una disposición de transformación que comprende una ranura y un miembro de control, en donde el riesgo de que el miembro de control se adhiera al miembro de control, durante un cambio en el paso, se pueda mantener bajo al mismo tiempo que el tamaño del cubo de propulsor se mantiene apropiadamente pequeño .

Un cuarto objeto de la presente invención es proporcionar un propulsor en donde el paso de las cuchillas impulsoras se puede alterar mediante el uso de una disposición de transformación, en donde la disposición de transformación imparte un par de torsión apropiadamente elevado - aún cuando la cuchilla impulsora esté cerca de una posición de foliación - en la cuchilla o cuchillas impulsoras cuando el paso de las cuchillas impulsoras se va a cambiar.

Cuando menos uno de los objetos anteriores se resuelve mediante un sistema de distribución de conformidad con la reivindicación 1.

Como tal, la presente invención se relaciona con un propulsor que comprende una protuberancias con un diámetro de protuberancia y cuando menos una cuchilla impulsora. El propulsor comprende además un miembro de ajuste, adaptado para ser desplazado a lo largo de una primera dimensión, y una disposición de transformación que conecta el miembro de ajuste a la cuchilla impulsora de modo que un desplazamiento, en la primera dimensión, del miembro de ajuste resulte en un cambio en el paso de la cuchilla impulsora. La disposición de transformación comprende una ranura que comprende una porción de ranura con un centro de ranura que se extiende en una dirección de extensión de ranura, cuya dirección es arqueada con un radio de curvatura. La disposición de transformación comprende además un elemento de control acoplado deslizablemente con cuando menos una porción de ranura.

De conformidad con la presente invención, el radio de curvatura está dentro de la escala de 0.2 a 0.7 veces el diámetro de protuberancia.

Puesto que el radio de curvatura está dentro de la escala de 0.2 a 0.7 veces el diámetro de protuberancia, el riesgo de que el miembro de control se adhiera a la ranura se mantiene bajo. Al mismo tiempo, usando un radio de curvatura en la región arriba especificada provee que la cuchilla impulsora del propulsor se pueda adaptar para ser colocada en una posición de foliación asi como una posición hacia atrás -o a popa - sin necesidad de un cubo grande.

Además, los inventores de la presente invención han observado que el intervalo como se presenta arriba con respecto al radio de curvatura resultará en que cuando la cuchilla impulsora se va a coloca en una posición de foliación, la disposición de transformación impactará en un par de torsión apropiadamente elevado en la cuchilla impulsora aún cuando la cuchilla impulsora esté cerca de la posición de foliació9n, lo que asegura que la cuchilla impulsora se pueda colocar en una posición de foliación de una manera eficiente.

Como se usa en la presente, la expresión "ranura" se relaciona con cualquier medio de guia que comprende dos quias que se extienden substancialmente paralelas. Como se pude observar por una persona experta en el ramo, las dos guias se pueden obtener en una pluralidad de formas, por ejemplo, fijando dos rieles paralelos entre si en una pieza de trabajo y/o cortando una ranura alargada en la pieza de trabajo.

En una modalidad preferida de la presente invención el radio de curvatura está dentro de la escala de 0.4 a 0.6, de preferencia dentro de la escala de 0.45. a 0.554, veces el diámetro de protuberancia.

De conformidad con una modalidad adicional de la presente invención, el radio de curvatura está dentro de la escala de 0.4 a 0.6, de preferencia dentro de la escala de 0.45 a 0.55, veces el diámetro de protuberancias.

De conformidad con una modalidad adicional de la presente invención, el propulsor comprende un servo colocado en la protuberancia. El servo comprende un pistón que es desplazable a lo largo de la primera dimensión. El pistón está rígidamente conectado al miembro de ajuste.

De conformidad con una modalidad adicional de la presente invención, el elemento de control comprende un bloque y un pasador, el bloque comprendiendo una abertura de bloque y están acoplado deslizablemente con la ranura, el pasador acoplándose con la abertura de bloque. Esto es preferible, puesto que los dos propósitos del elemento de control - a decir ser deslizable en la ranura y transmitir cargas del miembro de ajuste a la cuchilla impulsora - se puede dividir en dos componentes. Como tal, el bloque se puede diseñar para proporcionar características de deslizamiento apropiadas, mientras que el pasador se puede diseñar como para proporcionar una resistencia apropiada.

De conformidad con una modalidad adicional de la presente invención, la ranura está asociada con el miembro de ajuste y cuando menos una porción del elemento9 de control está conectado rígidamente a la cuchilla impulsora.

De conformidad con otra modalidad de la presente invención, el miembro de ajuste comprende una varilla de pistón y una cabeza de varilla de pistón. La varilla de pistón está ligada fijamente al pistón y la cabeza de varilla de pistón está ligada fijadamente a la varilla de pistón. La ranura se proporciona en la cabeza de varilla de pistón.

De conformidad con una modalidad adicional de la presente invención, la cabeza de varilla de pistón comprende un primer miembro de cabeza de varilla de pistón y un segundo miembro de cabeza de varilla de pistón en donde cada uno del primero y segundo miembros de cabeza de varilla de pistón comprende una porción de la ranura y el primer y segundo miembro de cabeza de ranura topan entre sí en un plano que tope que se extiende de manera substancialmente perpendicular a la primera dimensión. Con una cabeza de varilla de pistón de conformidad con lo anterior, el ensamblado del propulsor se facilita.

De conformidad con otra modalidad de la presente invención, el miembro de ajuste comprende una región de acoplamiento substancialmente rectangular que comprende un primero, segundo, tercer y cuarto bordes. El primero y tercer bordes están colocados en lados opuestos de la región de acoplamiento y se extienden substancialmente paralelos a la dimensión longitudinal. El segundo y cuarto bordes están colocados en lados opuestos de la región de acoplamiento y se extienden substancialmente transversales a la dimensión longitudinal. La ranura se extiende en la región de acoplamiento desde el primer borde al segundo borde.

De conformidad con una modalidad adicional de la presente invención, la ranura se extiende en una dirección de extensión de ranura desde el primer borde. La ranura tiene una anchura que se extiende perpendicularmente a la dirección de extensión de ranura. La ranura comprende una primera porción de ranura y una segunda porción de ranura en donde la segunda porción de ranura está colocada corriente debajo de la primera porción de ranura en la dirección de extensión de ranura. La primera porción de ranura tiene una primera anchura de ranura y la segunda porción de ranura tiene una segunda anchura de ranura tal que la segunda porción de ranura está adaptada para acomodar cuando menos un componente del elemento de control. La segunda ranura de preferencia se puede usar para facilitar el ensamblado del propulsor.

De conformidad con una modalidad adicional e la presente invención, la protuberancia comprende una cavidad en la que cuando menos una porción del miembro de ajuste está colocada. El propulsor además comprende un ducto de entrada y un ducto de salida, cuyos ductos ambos están en comunicación de fluido con la cavidad. El ducto de entrada y el ducto de salida están interconectados fuera de la protuberancia para circular un fluido de lubricación a través de la cavidad.

De conformidad con otra modalidad de la presente invención, el propulsor comprende una pluralidad de cuchillas impulsoras y el miembro de ajuste se proporciona con una pluralidad de ranuras. Cada una de la pluralidad de cuchillas impulsoras se proporciona con un elemento de control que se acopla con una ranura correspondiente.

Un segundo aspecto de la invención se relaciona con una embarcación que comprende un propulsor de conformidad con el primer aspecto de la presente invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente invención se aplicará adicionalmente a continuación por medio de ejemplos no limitativos con referencia a las figuras anexas, en donde: La Figura 1 ilustra una sección transversal parcial de una vista lateral de una modalidad de un propulsor de la presente invención; La Figura 2 ilustra una cuchilla impulsora - asi como una raíz de cuchilla asociada - del propulsor de la Figura 1; La Figura 3 es una vista en perspectiva del miembro de ajuste del propulsor de la Figura 1; La Figura- 4 es una vista superior del miembro de ajuste del propulsor de la Figura 1; Las Figuras 5A-5C es una vista superior esquemática que ilustra una disposición de transformación en varias posiciones de ajuste de paso; La Figura 6 es un diagrama que ilustra el par de torsión impartido en una cuchilla impulsora como una función de un ángulo de paso; La Figura 7 es una vista superior del miembro de ajuste del propulsor de la Figura 1; La Figura 8 es una vista superior de una parte del miembro de ajuste de la Figura 7 durante un procedimiento de ensamblado; y La Figura 9 es una vista superior de una parte del miembro de ajuste de la Figura 7 después del procedimiento de ensamblado .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE MODALIDADES PREFERIDAS La invención se describirá usando ejemplos de modalidades. Sin embargo, se debe observar que las moralidades se incluyen a fin de aplicar principios de la invención y no para limitar el alcance de la invención, definido por las reivindicaciones anexas.

La Figura 1 ilustra una vista lateral de un propulsor 10 cortado de conformidad con una modalidad de la presente invención. El propulsor comprende cuando menos una cuchilla impulsora, en la implementación del propulsor ajustable ilustrado en la Figura 1, el propulsor incluye cuatro cuchillas impulsoras, solamente una, 12, de las cuales es visible en la Figura 1. Sin embargo, otras modalidades del propulsor de la presente invenc9ión se puede proporcionar con más o menos cuchillas impulsoras. El propulsor 10 de la Figura 1 de preferencia se usa en una embarcación de flotación (no mostrada9 tal como un barco, aún cuando el propulsor 10 de la presente invención también se puede usar en otras aplicaciones, tal como para plantas de energía de viento (no mostradas) .

El propulsor 10 de la Figura 1 comprende una protuberancia 14, que a su vez comprende un cilindro 16 de cubo y un cuerpo 18 de cubo. Dentro del cilindro 16 de cubo, un servo 20 está dispuesto que comprende un pistón 22 y una varilla 24 de pistón. El pistón 22 divide el interior del cilindro 16 de cubo en dos cámaras, a decir, una cámara 26 de paso de proa y una cámara 28 de paso de popa.

La protuberancia 14 tiene un diámetro 0B que se define como el diámetro mayor de la propia protuberancia 14. Como tal, las cuchillas impulsoras o cualesquiera componentes ligados fijamente de las mismas - asi como otros elementos que sobresalen de la protuberancia 14 - no se deben considerar cuando se determina el diámetro de protuberancia 0B. En la Figura 1, este diámetro mayor se indica como estando colocado entre la cuchilla 12 impulsora y una flecha 19 de impulsión a la que el propulsor 10 se conecta. Sin embargo, en otras modalidades del propulsor 10 el diámetro mayor puede estar colocado en otras posiciones. Puramente por vía de ejemplo, el diámetro mayor puede estar colocado en una porción del cuerpo 18 de cubo desde la que la porción de las cuchillas 12 impulsoras se extiende. De nuevo, puramente por vía de ejemplo, el diámetro de protuberancia 0B para embarcaci9ones de suministro y embarcaciones de carga puede variar de 0.5 a 1.5 metros.

Como se puede ver de la Figura 1, la varilla 24 de pistón comprende un ducto 30 de paso de propa en comunicación de fluido con la cámara 26 de paso de proa y un ducto 32 de paso de popa en comunicación de fluido con la cámara 28 de paso de popa. Como tal, el fluido se puede transportar a través de los ductos 30, 32 antes mencionados para de esta manera cambiar la posición a lo largo de una primera dimensión L, del pistón 22. De esta manera, el pistón 22 es desplazable a lo largo de la primera dimensión L. a fin de simplificar la explicación de particularidades y funciones del propulsor 10 de la presente invención, se introducen las expresiones "proa" y "popa". E uso de la expresión "popa" en la descripción se puede describir por el hecho de que un desplazamiento de popa del pistón 22 es un desplazamiento del pistón 22 en alejamiento de la cuchilla 12 impulsora y la primera dimensión L. Consecuentemente, un desplazamiento de proa del pistón 22 es un desplazamiento del pistón 22 hacia la cuchilla 12 impulsora, en la primera dimensión L.

El propulsor 10 comprende además un miembro 34 de ajuste colocado a una distancia D en la primera dimesn9ión desde el pistón 22. El miembro 34 de ajuste - que en la modalidad de la figura 1 se pone como ejemplo una cabeza 34 de varilla de pistón - se liga fijamente a la varilla 24 de pistón, por ejemplo por medio de una disposición de junta de perno (no mostrada), y la varilla 24 de pistón a su vez de liga fijamente al pistón 22, también por ejemplo por medio de una disposición de junta de perno (no mostrada>) . Como tal, la cabeza 34 de varilla de pistón etá conectada al pistón 22 - la cabeza 34 de varilla de pistón en la Figura 1 está de hecho ligada fijamente al pistón 22 - de modo que un desplazamiento a lo largo de la primera dimensión L del pistón 22 resulta en un desplazamiento correspondiente de la cabeza 34 de varilla de pistón. Como se puede realizar de la Figura 1, la cabeza 34 de varilla de pistón está colocada en una cavidad 36 de cubo del cuerpo 18 de cubo. Se debe observar que aún cuando la cabza 34 de varilla de pistón - en la modalidad del propulsor 10 ilustrado en la Figura 1 - está colocada a una distancia D desde el pistón 22, la cabeza 34 de varilla de pistón en otras modalidades de la presente invención en su lugar puede estar colocada en conexión cercana al pistón 22 y en algunas modalidades, la cabeza 34 de varilla de pistón de hecho puede constituir una porción del pistón 22 (no mostrada) .

Además, se debe observar que aún cuando la cabeza 34 de varilla de pistón - o más generalizada el miembro de ajuste - en la modalidad de la Figura 1 se acciona por medio del servo 22, en otras modalidades del propulsor 10 de la presente invención, el miembro de ajuste en su lugar se puede accionar por otros medios. Puramente por vía de ejemplo, el medio de ajuste se puede accionar por un accionador (no mostrado) colocado fuera del propulsor y el miembro de ajuste entonces se puede conectar el accionador antes mencionado por medio de un miembro de transmisión de desplazamiento - tal como una varilla - que se extiende través de cuando menos una porción de la flecha 19 de impulsión conectada al propulsor 10. Sin embargo, independientemente de cómo se imparte un desplazamiento en el miembro de ajuste, el desplazamiento resultará en un cambio en paso de la cuchilla 12 impulsora. Como se logra esto se presenta abajo.

La Figura 1 también ilustra que el propulsor 10 comprende un ducto 37 de entrada y un ducto 39 de salida, cuyos ductos están ambos en comunicación de fluido con la cavidad 36 de cubo, el ducto 37 de entrada y el ducto 39 de salida estando interconectados fuera de la protuberancia para circular un fluido de lubricación a través de la cavidad 36 de cubo. El beneficio de circular un fluido de lubricación a través de la cavidad 36 de cubo es que el fluido puede ser inspeccionado fuera del propulsor 10 a fin de detectar posibles defectop en la caviad 36 de cubo. Puramente por vía de ejempoo, en caso de cualquier parte del cuerpo 18 de cubo, tal como un sello (no mostrado) entre una cuchilla impulsora y el cuerpo 18 de cubo, el inicio de fuga tal como agua se introduce en la cavidad 36 de cubo, el agua entrará al fluido de lubricación circulado en la cavidad 36 de cubo y6 la presencia de agua se puede detectar fuera del propulsor, por ejemplo, usando un dispositivo de medición que mide el contenido de humedad del lubricante.

La Figura 2 ilustra la cuchilla 12 impulsora de la Figura 1 ligada fijamente a una raíz 38 de cuchilla (la raíz de cuchilla también se puede referir como un anillo de pasador de manivela). El ligado fijo se obtiene de preferencia por una disposición 40 de junta de perno que en la Figura 2 está constituida por seis pernos. Además, la raíz 38 de cuchilla se proporciona con un pasador 42 que sobresale de una superficie 44 inferior de la raíz 38 de cuchilla. En la implementacion de la Figura 2, la raíz 38 de cuchilla , el pasador 42 y la porción restante de la raíz 38 de cuchilla juntos forman un componente unitario aún cuando en otras implementaciones de la raíz 38 de cuchilla, el pasador 42 en su lugar puede ser un componente separado que, por ejemplo, se fija a la raíz 38 de cuchilla por medio de roscas (no mostradas) o una disposición de ajuste por encogimiento (no mostrada) .

Como se puede observar de la Figura 2, la cchilla 12 impulsora comprende una superficie 46 deslizante externa que se extiende circunferencialmente adaptada para topar deslizablemente contra una superficie externa que se extiende circunferencialmente del cuerpo 18 de cubo (no mostrado en la Figura 2) mientras que la raíz de cuchilla 38 comprende una superficie 48 deslizante interna que se extiende circunferencialmente adaptado para topar deslizablemente contra una superficie interna que se extiende circunferencialmente del cuerpo 18 de cubo (no mostrado en la Figura 2), Como tal, si el pasador 42 se somete a un desplazamiento en la primera dimensión L, la cuchilla 12 impulsora se someterá a una rotación alrededor de un eje de rotación R cuyo eje es substancialmente perpendicular a la primera dimensión L.

A fin de obtener los topes deslizables antes mencionados, la superficie 46 deslizante externa y la superficie 48 deslizante interna - asi como las superficies correspondientes del cuerpo 18 de cubo - de preferencia están hechos de materiales que proporcionan características deslizantes apropiadas. Puramente por vía de ejemplo, la superficie 46 deslizante externa y las superficies del cuerpo 18 de cubo pueden estar hechas de bronce. En cuanto a la superficie 48 deslizante interna, de nuevo puramente por vía de ejemplo, esta su puede hacer de bronce o acero.

La Figura 3 ilustra la cabeza 34 de varilla de pistón de la Figura 1 que - como se indicó previamente - está comprendida en la disposición de ajuste del propulsor 10 de la Figura 1. Como se puede observar de la Figura 3, la cabeza 34 de varilla de pistón ilustrada en la misma comprende cuatro ranuras, tres de las cuales son visibles en la Figura 3, una para cada una de las cuchillas impulsoras del propulsor. Cuando se discute la implementación de las ranuras más adelante, , se hace referencia a la ranura más superior en la cabeza 34 de varilla de pistón de la Figura 3 aún cuando se debe observar que la descripción a continuación generalmente también es aplicable para cada una de las otras tres ranuras.

Como se puede observar de la Figura 3, la cabeza 34 de varilla de pistón comprende una ranura 54 que a su vez comprende una porción 56 de ranura con un centro Cs de ranura que se extiende en una dirección de extensión de ranura EDS, cuya dirección es arqueada con un radio de curvatura Rc. La Figura 3 ilustra además que un bloque 58 está colocado en la ranura 54 cuyo bloque comprende una abertura 60 adaptada para recibir el pasador 52 de la raíz 38 de cuchilla. El bloque 58 está acoplado deslizablemente con cuando menos la porción 56 de ranura de la ranura 54. El bloque 58 de preferencia está adaptado para proporcionar características deslizantes apropiadas con relación a cuando menos la porción 56 de ranura. A este fin - puramente por vía de ejemplo - el bloque se puede hacer de bronce. El bloque 58 y el pasador 42 juntos forman un elemento62 de control que está acoplado deslizablemente con cuando menos la porción 56 de ranura. Sin embarqo, en otras modalidades de la presente invención, el elemento 62 de control puede estar constituido de otras formas. Puramente por vía de ejemplo, el bloque 58 en algunas implementaciones del elemento 62 de control puede omitirse de modo que el propio pasador esté acoplado deslizablemente con la porción 56 de ranura. La figura 3 también ilustra que la cabeza 34 de varilla de pistón tiene una línea Lc central longitudinal que se extiende paralela a la primera dirección L.

La ranura 54 y el elemento 62 de control juntos forman una disposición 64 de transformación para transmitir un desplazamiento - en la primera dimensión L - de la cabeza 34 de varilla de pistón a un cambio en paso de la cuchilla 12 impulsora. Se debe observar que aún cuando - en la implementación de la Figura 2 y figura 3 de la disposición 64 de transformación - la ranura se proporciona en la cabeza 34 de varilla de pistón y la disposición 64 de control está asociada con la cuchilla 12 impulsora, esta relación en otras implementaciones puede ser la opuesta de modo que la ranura se proporciona en un miembro fijamente conectado a la cuchilla 12 impulsora - de modo que la raíz 38 de cuchilla -mientras que la disposición 64 de control se puede asociar con la cabeza 34 de varilla de pistón.

La Figura 4 ilustra una vista superior de la cabeza 34 de varilla de pistón del propulsor 10 de la Figural. Como se puede observar de la Figura 4, la dirección de extensión de ranura, EDS - cuya dirección de extensión 3es arqueada -tiene un centro de curvatura Cc que está colocado a popa de la cabeza 34 de varilla de pistón en la primera dimensión L. Además, el radio de curvatura Rc está dentro de la escala de 0.2 a 0.7 veces el diámetro de perforación 0B. De preferencia, el radio de curvatura está dentro de la escala de 0.4 a 0.6, más preferentemente dentro de la escala de 0.45 a 0.55, veces el diámetro de perforación 0B. De hecho, la Figura 4 ilustra una dirección EDS de extensión de ranura, con el radio de curvatura Rc más preferido, a decir 0.46 veces el diámetro de protuberancia 0B.

La Figura 4 ilustra además que el miembro de ajuste - es decir, la cabeza 34 de varilla de pistón - comprende una región 66 de acoplamiento substancialmente rectangular que comprende un primer 68, segundo 70, tercer 72 y cuarto 74 borde. Los primero y tercer bordes 68, 72 están colocados en lados opuestos de la región 66 de acoplamiento y se extienden substancialmente paralelos a la dimensión L longitudinal. Los bordes segundo y cuarto 70, 74 están colocados en lados opuestos de la región de acoplamiento y se extienden de manera substrancialmente transversal a la dimensión L longitudinal en donde el segundo borde 70 está colocado a popa del cuarto borde 74. La figura 4 además ilustra que la ranura 54 se extiende en la región 66 de acoplamiento desde el primer borde68 al segundo borde 70.

Se debe observar que las implementaciones de las partes de la disposición de transformación ilustrada en las figuras 3 y 4 están adaptadas para transformar un desplazamiento a proa del miembro 34 de ajuste a un paso a popa - es decir, un paso con propulsión de proa aumentada -de las cuchillas impulsoras. Sin embargo, otras implementaciones de la disposición 64 de transformación se pueden diseñar de manera de transformación un desplazamiento de proa del miembro de ajusta a un paso a popa de las cuchillas impulsoras. Puramente por vía de ejemplo, y con referencia a la Figura 4, esta función se puede obtener mediante una disposición de transformación en donde su elemento de control (no mostrado en la figura 4) está adaptado para estar colocado en el fondo del miembro 34 de ajuste - es decir, cerca del tercer borde 72 - cuando la cuchilla impulsora asociada con la ranura ilustrada en la figura 4 está en una posición de paso de cero. Una disposición de transformación adaptada para transformación de un desplazamiento de proa a un paso de popa de preferencia tiene una ranura en el miembro de ajuste que se extiende dése el tercer borde al cuarto borde.

La Figura 5A ilustra la disposición 64 de transformación del propulsor 10 de la Figura 1 cuando la cuchilla 12 impulsora - indicada por lineas punteadas- está en una posición neutra, o de paso cero. Como se puede observar de la Figura 5A, cuando la cuchilla 12 impulsora está en la posición neutra, el elemento62 de control está colocado en una posición superior - es decir, en una posición con la distancia mayor desde el centro Lc longitudinal de la cabeza 34 de varilla de pistón. Cuando el elemento 62 de control está en la posición de la Figura 5A, la disposición 64 de transformación proporcionará un par de torsión disponible máximo Mraax para la cuchilla 12 impulsora, en donde el par de torsión MmaH disponible máximo se calcula como la fuerza FN normal entre el elemento 62 de control y la porción 56 de ranura multiplicada por una distancia Li desde el punto de acción de la fuerza Fn normal al centro de rotación RR de la cuchilla 12 impulsora (es decir, la palanca de la fuerza FN normal) . Como se indica en la Figura 5A, el centro de curvatura Cc de la ranura 54 está de preferencia colocado substancialmente en el mismo nivel que la fuerza FN normal -es decir, en substancialmente el nivel Li en una dirección perpendicular al centro de rotación CR de la cuchilla 12 impulsora .

La Figura 5B ilustra la disposición 64 de transformación cuando la cuchilla 12 impulsora se está acerando a una posición de foliación. En la implementación de la cuchilla impulsora ilustrada en la Figura 5A, la posición de foliación se obtiene cuando el ángulo de paso T alcanza 90° .

Como se puede observar de la Figura 5B, , el elemento 62 de control se ha desplazado hacia atrás - en la primera dimensión L - con una primera distancia di. A fin de lograr este desplazamiento hacia atrás, la cabeza 34 de varilla de pistón se ha desplazado una segunda distancia d2 cuya segunda distancia ds es mayor que la primera distancia di y esta diferencia entre las primera y segunda distancias es ocasionada por la forma arqueada de la porción 56 de ranura.

Además, la Figura 5B ilustra que, aún cuando la porción 56 de ranura es arqueada de modo que su centro de ranura tiene una extensión con un radio de curvatura Rc en el intervalo como se define en lo que antecede, el elemento 62 de control es menos propenso a inclinarse con relación a la porción 56 de ranura en comparación con una disposición de transformación del tipo previo incluyendo una porción de ranura rectilínea (no mostrada) . Como se puede observar por una persona experta en el ramo, la inclinación puede resultar en fuerzas de contacto grandes que resulta en fuerzas de fricción grandes entre el elemento de control y la porción de ranura y estas fuerzas de fricción grandes a su vez pueden resultar en que el elemento de control que adherido a la porción de ranura cuando la cabeza de varilla de pistón se imparte un desplazamiento en la primera dimensión L. Sin embargo, el riesgo de tener el elemento 62 de control sujetado a la porción 56 de ranura se reduce significativamente cuando se usa una porción 56 de ranura que tiene un radio de curvatura dentro del intervalo de la presente invención.

La Figura 5B también ilustra un efecto inesperado de proporcionar la porción 56 de ranura con un radio de curvatura dentro de la escala de 0.2 a 0.7 veces el diámetro de protuberancia 0B, a decir que aún cuando la cuchilla 12 impulsora se está acercando a una posición de foliación, la disposición 64 de transformación impartirá un par de torsión en la cuchilla 12 impulsora. Esto es puesto que la fuerza FN impartida en el elemento 62 de control desde la porción 56 de ranura formará un ángulo con la primera dimensión L. Como tal, aún cuando el punto de aplicación de la fuerza FN normal en el elemento 62 de control está colocado cerca de - o aún en - un eje que se extiende paralelo a la primera dimensión L y que intercepta el centro de rotación CR de la cuchilla 12 impulsora, la fuerza FN normal resultará sin embargo en un par de torsión - es decir un momento alrededor de un eje de rotación AR que se extiende fuera del plano en la Figura 5B, cuyo eje AR está colocado en el centro de rotación CR de la cuchilla 12 impulsora. Como se puede observar de la Figura 5B, el mismo razonamiento se aplica para una fuerza de fricción Fi impartida en el elemento 62 de control desde la porción 56 de ranura, es decir, la fuerza Rf de fricción también resultará en un par de torsión apropiadamente grande independiente de la posición del elemento 62 de control con relación a la porción 56 de ranura.

La Figura 5C ilustra la disposición 64 de transformación en donde la cuchilla 12 impulsora esté en una posición de paso de popz . Como se puede observar por una persona experta en el ramo, el razonamiento con respecto al par de torsión obtenido de la fuerza FN normal y la fuerza Ft de fricción impartida en el elemento 62 de control aplicará mutatis mutandis para la posición ilustrada en la Figura 5C.

La Figura 6 es una gráfica que ilustra el par de torsión Mavaii disponible en la Figura 6 está normalizado por el par de torsión raax disponible máximo. En la Figura 6, las tres implementaciones diferentes de la porción 56 de ranura se denominan SPi, SP2 y SP3, respectivamente, en donde la primera implementación SPi de porción de ranura tiene una dirección EDS de extensión de ranura con un radio de curvatura Rc de aproximadamente 0.35 veces el diámetro de protuberancias 0B, la segunda ' implementación SP2 de porción de ranura tiene un radio de curvatura Rc de aproximadamente 0.60 veces el diámetro de protuberancia 0B y la tercera implementación SP3 de ranura es rectilínea.

Como se puede rebuscar de la Figura 6, una implementación de la disposición 64 de transformación con la tercera implementación SP3 de porción de ranura no será capa< de impartir un par de torsión en la cuchilla 12 impulsora si el ángulo de paso T excede un cierto ángulo de umbral cuyo ángulo de umbral es menor de 90° (aproximadamente 80° en la Figura 6) . Sin embargo, para una disposición 64 de transformación con la primera o la segunda implementación SPi, SP2 porción en realidad es posible impartir un par de torsión en la cuchilla 12 impulsora aún cuando el 'ngulo de paso T iguale, o aún exceda 90°. Como se puede observar de la Figura 6, la primera implementación SPi de porción de ranura proporcionará un par de torsión elevado se puede impartir en la cuchilla 12 impulsora por la escala completa de 0 a 90° del ángulo T de paso. Además, la segunda implementación SP2 de porción de ranura proporcionará un par de torsión que disminuye a medida que aumenta el ángulo T de paso. Sin embargo, en comparación con la primera implementación SPi de porción de ranura, la segunda implementación SP2 de porción de ranura tiene el beneficio de requerir un cuerpo 18 de cubo más corto, es decir, un cuerpo 18 de cubo que tiene una extensión menor en la primera dimensión L.

La Figura 7 ilustra una implementación de una cabeza 34 de varilla de pistón - o miembro de ajuste. Como se puede rebuscar de la Figura 7, la cabeza 34 de varilla de pistón comprende un primer miembro 50 de cabeza de varilla de pistón y un segundo miembro 52 de cabeza de varilla de pistón en donde los miembros de cabeza de varilla primero 50 y segundo 52 se ligan fijamente entre si - de preferencia por medio de una disposición de junta de perno (no mostrada en la Figura 7) - y los miembros topan uno contra otro en un plano PA de tope que se extiende de manera substancialmente perpendicular a la primera dimensión L. También se debe observar que cada uno del primer miembro 50 de cabeza de varilla de pistón y un segundo miembro 52 de cabeza de varilla de pistón comprende una porción de la ranura 54. En cuando a la cabeza 34 de varilla de pistón ilustrada en la figura 4, la cabeza 34 de varilla de pistón de la figura 7 comprende una región 66 de acoplamiento substancialmente rectangular que comprende un borde primero 68, segundo 70, tercero 72 y cuarto 74.

Además, la Figura 7 ilustra que el centro Cs de la ranura 54 se extiende en una dirección EDS de extensión de ranura desde el primer borde 68 al segundo borde 72. La ranura tiene una anchura Sw que se extiende perpendicularmente a la dirección EDS de extensión de ranura. La ranura comprende una primera porción 76 de ranura y una segunda porción 78 de ranura en donde la segunda porción 78 de ranura está colocada corriente debajo de la primera porción 76 de ranura en donde la segunda porción 78 de ranura está colocada corriente debajo de la primera porción 76 de ranura en la dirección EDS de extensión de ranura. La primera porción de ranura tiene una pr9imera anchura Dwi de ranura, y la segunda porción de ranura tiene una segunda anchura Sw2 de ranura en donde la segunda anchura Dw2 de ranura es suficientemente grande para acomodar el pasador 42 de la raíz 38 de cuchilla. Como se pude observar de la Figura 7, la segunda porción 78 de ranura - en la implementación ilustrada en la presente - es substancialmente rectangular.

Algunas de las ventajas de tener una cabeza 34 de varilla de pistón que está constituida por dos partes o miembros, asi como tener la segunda porción 78 de ranura más amplia, se explican en lo que sigue. Primeramente, se debe observar que la separación de la cabeza de varilla de pistón hacia dos porción son útiles en un procedimiento de ensamblado de propulsor - y en particular en un parte de ensamblado de disposición de transformación de ese procedimiento - unos pocos pasos del cual se discuten abajo.

La Figura 8 ilustra el primer miembro 50 de cabeza de varilla de pistón cuando la disposición 64 de transformación está en una posición de pre-ensamblado . Como tal, el primer miembro 50 de cabeza de varilla de pistón está en la Figura 8 no fijado al segundo miembro 52 de cabeza de varilla de pistón. En un primer paso de ensamblado de la disposición de transformación, el pasador 42 de la raíz 38 de cuchilla se introduce en la segunda porción 78 de ranura. Esto se logra generalmente impartiendo un desplazamiento a popa en la primera dimensión L en el primer miembro 50 de cabeza de varilla de pistón mientras que el pasador 42 permanece estacionario con relación al propulsor 10. La posición del pasador 42 con relación al primer miembro 50 de cabeza de varilla de pistón se índice por la letra A en la Figura 8.

A continuación, la raíz 38 de cuchilla - y posiblemente también la cuchilla 12 impulsora si esta ya se ha fijado a la raíz 38 de cuchilla - se imparte una rotación tal que el pasador 42 será conducido a través de la segunda porción 78 de ranura y cuando menos una porción de la primera porción 76 de ranura de modo que el pasador 42 está colocado cerca del primer borde 68 del primer miembro 50 de cabeza de varilla de pistón.

Si el elemento 62 de control - además del pasador 42 también comprende un bloque 58, el primer miembro 50 de cabeza de varilla de pistón - en un primer paso - se mueve de preferencia ún adicionalmente a popa en la primera dimensión L de modo que el bloque 58 se puede contactar al pasador 42, como se indica por la letra B en la Figura 8. Entonces - en un cuarto paso - el primer miembro 50 de cabeza de varilla de pistón de preferencia se mueve a popa en la primera dimensión L de. modo que el elemento 62 de control está adyacente al primer miembro 50 de cabeza de varilla de pistón. Sin embargo, y como se puede observar por la persona experta en el ramo, si el elemento 62 de control se está constituyendo por solamente un pasador 42, estos pasos tercero y cuarto se pueden omitir.

Luego y como se ilustra en la Figura 9, el segundo miembro 52 de cabeza de varilla de pistón se desplaza hacia el primer miembro 50 de cabeza de varilla de pistón de modo que la ranura 54 se forma. Los miembros 50, 542 primero y segundo de cabeza de varilla de pistón luego se fijan entre si, de preferencia por medio de una disposición de junta de perno (no mostrada en la Figura 9) .

Mediante los pasos del procedimiento de ensamblado anterior, el elemento 62 de control está ahora colocado en la ranura 54 y ' el elemento 62 de contr5ol se acopla deslizablemente con cuando menos una porción 56 de ranura de la ranura 54 se debe obse3rvar que aún cuando los pasos en lo que antecede se han descrito para solamente la disposición 64 de transformación, para un propulsor 10 que comprende una pluralidad de cuchillas impulsoras, y que de esta manera generalmente comprende una pluralidad de disposiciones 64 de transformación, los pasos como se definen en lo que antecede se pueden realizar substancialmente de manera simultánea para cada una de las disposiciones 64 de transformación.

Se debe observar que la presente invención no está limitada a las modalidades descritas en lo que antecede e ilustrado en los dibujos. Más bien, una persona experta en el ramo observará que muchos cambios y modificaciones se pueden realizar dentro del alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1.- Un propulsor que comprende una protuberancia con un diámetro de protuberancias y cuando menos un cuchilla impulsora, el propulsor comprendiendo además un miembro de ajuste, adaptado para ser desplazado a lo largo de una primera dimensión, y una disposición de transformación conectando el miembro de ajuste a la cuchilla impulsora de modo que un desplazamiento, en la primera dimensión, del miembro de ajuste resulte en un cambio en el paso de la cuchilla impulsora, la disposición de transformación comprendiendo una ranura que comprende una porción de ranura con un centro de ranura extendiéndose en una dirección de extensión de ranura cuya dirección es arqueada con un radio de curvatura, la disposición de transformación comprendiendo además un elemento de control deslizablemente acoplado con cuando menos la porción de ranura, caracterizado en que el radio de curvatura está dentro de la escala de 0.2 a 0.7 veces el diámetro de perforación y el miembro de ajuste comprende una cabeza de varilla de pistón, en donde la ranura se proporciona en la cabeza de varilla de pistón y la cabeza de varilla de pistón comprende un primer miembro 50 de varilla de pistón y un segundo miembro de caberza de varilla de pistón, cada uno de los primero y segundo miembros de cabeza de varilla de pistón comprendiendo una porción de la ranura y el primero y segundo miembro de cabeza de varilla topan entre si en un plano de tope que se extiende de manera substancialmente perpendicular a la primera dimensión.

2. - El propulsor de conformidad con la reivindicación 1, en donde el radio de curvatura está dentro de la escala de 0.4 a 0.6, de preferencia dentro de la escala de 0.45 a 0.55, veces el diámetro de protuberancias.

3. - El propulsor de conformidad con la reivindicación 1 o 2, en donde el propulsor comprende un servo colocado en la protuberancia, el servo comprendiendo un pistón que es desplazable a lo largo de la primera dimensión, el pistón estando conectado rígidamente al miembro de ajuste.

4. - El propulsor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el elemento de control comprende un bloque y un pasador, el bloque comprendiendo una abertura de bloque y estando acoplado deslizablemente con la ranura, el pasador acoplándose con la abertura de bloque.

5. - El propulsor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la ranura está asociada con el miembro de ajuste y cuando menos una porción del elemento de control está conectada rígidamente a la cuchilla impulsora.

6. - El propulsor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en donde el miembro de ajuste comprende una varilla de pistón y una cabeza de varilla de pistón, la varilla de pistón estando ligada fijamente al pistón y la cabeza de varilla de pistón estando ligada fijamente a la varilla de pistón, en donde la ranura se proporciona en la cabeza de varilla de pistón.

7. - El propulsor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el miembro de ajuste comprende una región de acoplamiento substancialmente rectangular que comprende un primero, segundo, tercero y cuarto bordes, el primero y tercer bordes estando colocados en lados opuestos de la región de acoplamiento y extendiéndose substancialmente paralelo a la dimensión longitudinal, el segundo y carto bordes estando colocados en lados opuestso de la región de acoplamiento y extendiéndose substancialmente transversales a la dimensión longitudinal, la ranura extendiéndose en la región de acoplamiento desde el primer borde al segundo borde.

8. - El propulsor de conformidad con la reivindicación 6, en donde la ranura se extiende en una dirección de extensión de ranura desde el primer borde, la ranura teniendo una anchura que se extiende perpendicularmente a la dirección de extensión de ranura, la ranura comprendiendo una primera porción de ranura y una segunda porción de ranura, en donde la segunda porción de ranura está colocada corriente debajo de la primera porción de ranura en la dirección de extensión de ranura, la primera porción de ranura teniendo una primera anchura de ranura y la segunda porción de ranura teniendo una segunda anchura de ranura de modo que la segunda porción de ranura está adaptada para acomodar cuando menos un componente del elemento de control .

9. - El propulsor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la protuberancia comprende una cavidad en la que cuando menos una porción del miembro de ajuste está colocada, el propulsor comprendiendo además un ducto de entrada y un ducto de salida, cuyos ductos están en comunicación de fluido con la cavidad, el ducto de entrada y el ducto de salida estando interconectados fuera de la protuberancia para circular un fluido de lubricación a través de la cavidad.

10. - El propulsor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el propulsor comprende una pluralidad de cuchillas impulsoras, cada una de la pluralidad de cuchillas impulsora estando provista con una disposición de transformación correspondiente.

11. - Una embarcación, caracterizada en que la embarcación comprende un propulsor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

12. - Un método para ensamblar un propulsor que comprende una protuberancia, con un diámetro de protuberancia y cuando menos una cuchilla impulsor que comprende una raíz de cuchilla que a su vez comprende un pasador, el propulsor comprendiendo además un miembro de ajuste, adaptado para ser desplazado a lo largo de una primera dimensión, y una disposición de transformación que conecta el miembro de ajuste a la cuchilla impulsora de modo que, después del ensamblado, un desplazamiento en la primera dimensión del miembro de ajuste resulte en un cambio en el paso de la cuchilla impulsora, el miembro de ajuste comprendiendo una cabeza de varilla de pistón que, a su vez, comprende un primer miembro de cabeza de varilla de pistón que comprende una segunda porción de ranura, la protuberancia comprendiendo una cavidad en la que cuando menos una porción del miembro de ajuste está colocada, la disposición de transformación comprendiendo una ranura que comprende una primera porción de ranura con un centro de ranura extendiéndose en una dirección de extensión de ranura, cuya dirección es arqueada con un radio de curvatura dentro de la escala de 0.2 a 0.7 veces el diámetro de protuberancia, la disposición de transformación comprendiendo además un elemento de control acoplado deslizablemente con cuando menos la primera porción de ranura, el elemento de control comprendiendo el pasador, caracterizado en que el método comprende los pasos de: introducir el primer miembro de cabeza de varilla de pistón en la cavidad, ; - introducir el pasado en la cavidad, hacer girar la raiz de cuchilla de modo que el pasador se conduzca a través de la segunda porción de ranura y cuando menos una porción de la primera porción de varilla ; - introducir el segundo miembro de cabeza de pistón en la cavidad; y fijar juntos el primer miembro de cabeza de varilla de pistón y el segundo miembro de cabeza de varilla de pistón para de esta manera formar la primera porción de ranura arqueada de modo que el pasador esté colocado entre los miembros de varilla de pistón primero y segundo en la primera porción de ranura arqueada.

13.- El método de conformidad con la reivindicación 12, en donde el elemento de control comprende además un bloque adaptado para ser conectado al pasador, en donde el método comprende además los pasos de: mover la primera cabeza de varilla de pistón en alejamiento del pasador; conectar el bloque al pasador, y mover la primera cabeza de varilla de pistón de modo que el elemento de control esté adyacente al primer miembro de cabeza de varilla de pistón.

14.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 12 o 13, en donde el primer miembro de cabeza de varilla de pistón y el segundo miembro de cabeza de varilla de pistón están fijados juntos por medio de una disposición de junta de perno.