WO2010086463A1 - Helice para embarcaciones - Google Patents

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WO2010086463A1
WO2010086463A1 PCT/ES2009/000039 ES2009000039W WO2010086463A1 WO 2010086463 A1 WO2010086463 A1 WO 2010086463A1 ES 2009000039 W ES2009000039 W ES 2009000039W WO 2010086463 A1 WO2010086463 A1 WO 2010086463A1
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blades
propeller
grooves
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Inventor
Pablo Alfonso Gonzalez Abal
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Pablo Alfonso Gonzalez Abal
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/02Propulsive elements directly acting on water of rotary type
    • B63H1/12Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially in propulsive direction
    • B63H1/14Propellers
    • B63H1/20Hubs; Blade connections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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    • B63H1/14Propellers
    • B63H1/26Blades

Definitions

  • the present invention relates to a propeller, of the type used for the motorization of vessels, and which usually has a diameter between 1,250 and 7,500 mm.
  • the object of the invention is to achieve a propeller whose blades are fixed to the core in the absence of screws, which eliminates the tensions normally located at the level of said screws, greatly reducing the time required for assembly and disassembly thereof.
  • the invention is therefore situated in the field of the naval industry, and more particularly in the field of machinery and accessories for the mobilization of ships.
  • the propeller is constituted by the functional combination of a core through which the propeller receives the movement, with the collaboration of the corresponding transmission, through the corresponding corresponding motor, core to which a plurality of blades, normally distributed in its periphery
  • the fixing of the blades to the core is carried out by screwing, which is a problem that focuses mainly on the following aspects:
  • said propeller that the invention proposes solves in a fully satisfactory way the problem previously stated, in the different aspects mentioned.
  • said propeller maintaining the basic structure of a central core and a series of radially emerging blades thereof, focuses its characteristics on the fact that the fixing of the blades to the core is not carried out by screwing, but by a tongue and groove coupling, for which purpose the core adopts a prismatic configuration, whose number of faces coincides with the number of blades that participate in the propeller, generally four, incorporating in each of said lateral faces a longitudinal guides for coupling tongue and groove, by sliding also longitudinal, of the respective blades, which have a complementary rib of said groove.
  • Said grooves are closed at their opposite end to the coupling of the blades by means of a wall, but it is also provided that both the grooves and the ribs are of progressively decreasing section towards said wall, in order to achieve a perfect fit or adjustment in the assembly of the blades on the core.
  • Groove and rib can configure a dovetail coupling, a "T" section coupling or any other that ensures the stability of the blades with respect to the core.
  • the described assembly is complemented by a cover which, once the blades are mounted on the core, is screwed to the latter, constituting the axial retention means for said blades, easily removable.
  • the conicity or convergence of the guides allows a quick change of the blades by simply disassembling the aforementioned closing cover.
  • the propeller can be mounted "in situ" with ease, which has a positive impact on the costs of transport, storage and handling with respect to a standard monobloc propeller, since the assembly can be done in the shipyard.
  • Figure 1. Shows an exploded perspective view of a propeller for boats made in accordance with the object of the present invention.
  • Figure 2. Shows a detail in side elevation of the core participating in the helix of the previous figure.
  • Figure 3. Shows a plan view of the same core.
  • the proposed propeller is constituted from a core (1), represented in detail in Figures 2 and 3, which for the chosen practical embodiment example, in which the propeller It has four blades (2), adopts a prismatic-quadrangular configuration and is topped by one of its ends in a wall or perimeter expansion (3) that in the situation of mounting the propeller will coincide formally and dimensionally with the conjunction of the nucleus (1) cited and of the heads (4) through which the blades (2) are fixed to said core.
  • the core (1) incorporates an axial hole (5), as is conventional, for coupling the propeller to the transmission receiving the corresponding motor movement, but its particularity is that in each of its side walls arranged parallel to its axis and centered on the corresponding face, incorporates a groove (6) in dovetail, intended to receive a complementary rib (7) from which each blade (2) is provided in its head (4).
  • those cited grooves (6) are of progressive section and slightly decreasing towards its closed limb by the wall (3), the same as with the complementary ribs (7), in order to achieve a coining effect between pieces that facilitates the assembly of the blades (2) on the core (1) and also ensure perfect stability in the limit situation where the head (4) of the blades (2) affects the wall (3) of the core (1).

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Convencionalmente las hélices para embarcaciones están constituidas mediante un núcleo del que emergen radialmente una pluralidad de palas equiangularmente distribuidas, generalmente cuatro. Las palas se fijan al núcleo por atornillamiento, lo que generan tensiones a nivel de los orificios para paso de los tornillos de fijación, que acortan la vida útil de la hélice, cuyo montaje/desmontaje y reparación resultan bastante costosos. La hélice de la invención cuenta también con un núcleo central (1) al que se fijan lateralmente las diversas palas (2), pero con la particularidad de que el acoplamiento entre estos elementos se lleva a cabo mediante acanaladuras (6) existentes en las caras laterales del núcleo prismático (1) y las existencia en las citadas palas (2) de nervios (7) complementarios, siendo dichas acanaladuras (6) de perfil en cola de milano al igual que los nervios (7), para asegurar un perfecto acoplamiento machihembrado, en ausencia de tornillos. La fijación se completa con medios de retención axial consistentes en una valona (3) que remata uno de los extremos del núcleo (1), y una tapa (11) que se fija al extremo opuesto mediante tornillos (9) una vez que hayan sido montadas las palas (2).

Description

HELICE PARA EMBARCACIONES
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una hélice, del tipo de las utilizadas para la motorización de embarcaciones, y que habitualmente tiene un diámetro comprendido entre 1.250 y 7.500 mm.
El objeto de la invención es conseguir una hélice cuyas palas se fijen al núcleo en ausencia de tornillos, lo que elimina las tensiones localizadas normalmente a nivel de dichos tornillos, aminorando de forma muy considerable los tiempos necesarios para el montaje y desmontaje de la misma.
La invención se sitúa pues en el ámbito de la industria naval, y mas particularmente en el ámbito de la maquinaria y accesorios para movilización de los barcos.
ANTECEDENTES DE LAINVENCIÓN
Habitualmente las hélice están constituidas mediante la combinación funcional de un núcleo al través del que la hélice recibe el movimiento, con la colaboración de la correspondiente transmisión, a través del también correspondiente motor, núcleo al que son solidarias una pluralidad de palas, normalmente distribuidas en su periferia. Hasta la fecha la fijación de las palas al núcleo se lleva a cabo por atornillamiento, lo que supone una problemática que se centra fundamentalmente en los siguientes aspectos:
- Se generan tensiones localizadas en los agujeros para paso de los citados tornillos.
- El montaje y desmontaje de las palas resulta lento y laborioso, al tener que montar y desmontar un número considerable de tornillos.
- Por problemas de vedación, en las hélices convencionales se hace preciso colocar vedantes de goma o similar para evitar que el óleo salga por los agujeros o bien para evitar que se introduzca cualquier líquido desde el exterior, lo que repercute también en una mayor complejidad estructural y en un mayor tiempo de montaje/desmontaje.
- Habitualmente un fallo o rotura en alguna de las palas o en el núcleo, trae consigo la necesidad de sustituir la hélice completa.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La hélice que la invención propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, en los diferentes aspectos comentados. Para ello y de forma mas concreta, dicha hélice, manteniendo la estructura básica de un núcleo central y una serie de palas emergentes radialmente del mismo, centra sus características en el hecho de que la fijación de las palas al núcleo no se lleva a cabo por atornillamiento, sino por un acoplamiento machihembrado, a cuyo efecto el núcleo adopta una configuración prismática, cuyo número de caras coincide con el número de palas que participan en la hélice, generalmente cuatro, incorporando en cada una de dichas caras laterales una guías longitudinal para acoplamiento machihembrado, por corredera asimismo longitudinal, de las respectivas palas, las cuales cuentan con un nervio complementario de dicha acanaladura.
Dichas acanaladuras se cierran por su extremidad opuesta a la de acoplamiento de las palas mediante una valona, pero además se ha previsto que tanto las acanaladuras como los nervios sean de sección progresivamente decreciente hacia dicha valona, en orden a conseguir un perfecto encaje o ajuste en el montaje de las palas sobre el núcleo.
Acanaladura y nervio pueden configurar un acoplamiento en cola de milano, un acoplamiento de sección en "T" o cualquiera otro que asegure la estabilidad de las palas con respecto al núcleo.
El conjunto descrito se complementa con una tapa que, una vez montadas las palas sobre el núcleo, se atornilla a éste último constituyendo el medio de retención axial para dichas palas, fácilmente desmontable.
Este ensamblaje machihembrado, es decir sin tornillos, elimina las citadas tensiones localizadas y normalmente encontradas en los orificios para el paso de los tornillos de fijación convencionales. - A -
La conicidad o convergencia de las guías permite un cambio rápido de las palas con simplemente desmontar la tapa de cierre citada.
Al no existir taladros roscados para la fijación de las palas, tampoco puede producirse daño en los mismos, como sucede en las hélices convencionales.
Dado que el 95% de las operaciones de reparación de hélices tiene como objeto las palas, y apenas el 5% el núcleo, al disponer la hélice de la invención de palas desmontables, apenas dichas palas requieren de reparación por ser sustituibles.
La hélice puede ser montada "in situ" con toda facilidad, lo que repercute positivamente en los costos de transporte, almacenamiento y manipulación con respecto a una hélice monobloque estándar, ya que el ensamblaje puede hacerse en el astillero.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1.- Muestra un despiece en perspectiva de una hélice para embarcaciones realizada de acuerdo con el objeto de la presente ínvencion.
La figura 2.- Muestra un detalle en alzado lateral del núcleo participante en la hélice de la figura anterior.
La figura 3.- Muestra una vista en planta del mismo núcleo.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de las figuras reseñadas puede observarse como la hélice que se preconiza está constituida a partir de un núcleo (1), representado en detalle en las figuras 2 y 3, que para el ejemplo de realización práctica elegido, en el que la hélice cuenta con cuatro palas (2), adopta una configuración prismático-cuadrangular y se remata por uno de sus extremos en una valona o expansión perimetral (3) que en situación de montaje de la hélice va a coincidir formal y dimensionalmente con la conjunción del núcleo (1) citado y de los cabezales (4) a través de los que se fijan a dicho núcleo las palas (2).
El núcleo (1) incorpora un orificio axial (5), como es convencional, para acoplamiento de la hélice a la transmisión receptora del movimiento del correspondiente motor, pero su particularidad consiste en que en cada una de sus paredes laterales en disposición paralela a su eje y centrada en la cara correspondiente, incorpora una acanaladura (6) en cola de milano, destinada a recibir un nervio complementario (7) del que está provista cada pala (2) en su cabezal (4).
Como se observa especialmente en la figura 2, las citadas acanaladuras (6) son de sección progresiva y ligeramente decreciente hacia su extremidad cerrada por la valona (3), lo mismo que sucede con los nervios complementarios (7), en orden a conseguir un efecto de acuñamiento entre piezas que facilite el montaje de las palas (2) sobre el núcleo (1) y que asegure además una perfecta estabilidad en la situación límite en que el cabezal (4) de las palas (2) incide sobre la valona (3) del núcleo (1).
Aunque se ha representado y se está describiendo una configuración en cola de milano para estos medios de acoplamiento machihembrado, es evidente que el acoplamiento puede realizarse con cualquier otro tipo de acanaladuras y nervios, como por ejemplo elementos en "T" y en general mediante cualquier tipo de acanaladura (6) de embocadura estrangulada.
Finalmente, sobre la base del núcleo (1) opuesta a la valona (3) es decir sobre la base de ataque para las palas (2), existen orificios perimetrales (8) roscados, receptores de respectivos tornillos (9) pasantes a través de orificios (10) de una tapa (11), de manera que tras el montaje de las palas (2) la tapa (11) queda sólidamente unida al núcleo (1) inmovilizando los cabezales (4) de dichas palas (2) en sentido axial, en colaboración con la valona (3).
Lógicamente en el cabezal (4) de cada pala (2) y a ambos lados del nervio (7), se establece una superficie plana para una perfecta adaptación a la cara lateral y correspondiente del núcleo (1).

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
Ia.- Hélice para embarcaciones, del tipo de las que están estructuradas mediante la combinación funcional de un núcleo central, acoplable a la transmisión receptora del movimiento desde el correspondiente motor, y una pluralidad de palas que lo rodean equiangularmente distribuidas y se fijan al citado núcleo, caracterizada porque el núcleo adopta una configuración prismática, con un número de caras coincidentes con el de palas, contando en cada una de sus caras laterales con una acanaladura (6) de embocadura estrangulada, mientras que cada pala (2) se remata por su extremidad interna en un cabezal (4) acoplable a una de las caras laterales del núcleo (1) y dotado a nivel medio de un nervio (7) complementario de la acanaladura (6) y determinante con ésta última de un acoplamiento machihembrado por corredera longitudinal, habiéndose previsto la existencia de medios de movilización axial (3-11) para los cabezales (4) de las palas con respecto al núcleo (1).
2a.- Hélice para embarcaciones, según reivindicación Ia, caracterizada porque tanto las acanaladuras (6) de embocadura estrangulada como los nervios complementarios (7) son de sección progresivamente decreciente de uno a otro extremo del núcleo, favoreciendo la definitiva fijación por acuñamiento.
3a.- Hélice para embarcaciones, según reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los medios de retención axial para las palas con respecto al núcleo, consisten en una valona (3) monopieza con el propio núcleo (1) y que remata uno de sus extremos, aquel en el que las acanaladuras (6) presentan menos sección, constituyendo un tope limitador de penetración de los nervios (7) en las acanaladuras (6), colaborando con dicha valona (3) una tapa (11) contrapuesta a la misma, que se fija mediante tornillos (9) en orificios roscados (8) de la extremidad correspondiente del núcleo (1).
4a.- Hélice para embarcaciones, según reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el acoplamiento machihembrado entre acanaladuras (6) y nervios (7) es un acoplamiento en cola de milano, en "T", o similar.
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