ES2346708T3 - Dispositivo de propulsion para una embarcacion. - Google Patents
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Abstract
Mecanismo de accionamiento (1) para una embarcación (2) con una cadena de accionamiento en forma de U o Z, en donde el par de de accionamiento es desviado preferentemente a través de al menos dos engranajes cónicos (23, 24, 20) entre un eje del motor de una máquina motriz, formada preferentemente por una máquina motriz de combustión interna, y al menos un eje de la hélice (13a, 13b), en la posición de servicio, es desviado al menos dos veces en un ángulo (β, γ) >0º, estando compuesta la carcasa (G) del mecanismo de accionamiento de una primera, una segunda y una tercera pieza de la carcasa (4, 5, 6), estando conectadas las tres piezas de la carcasa (4, 5, 6) entre sí de forma giratoria, y pudiéndose conectar firmemente la primera pieza de la carcasa (4) con una pared de montaje (2a) de la embarcación, estando conectada la segunda pieza de la carcasa (5) con la primera pieza de la carcasa (4) de forma giratoria alrededor de un primer eje de rotación (14a), y estando conectada la tercera pieza de la carcasa (6) con la segunda pieza de la carcasa (5) de forma giratoria alrededor de un segundo eje de rotación (14b), que se caracteriza porque en la primera pieza de la carcasa (4) está dispuesta una caja de cambios (10), cuyo eje de salida (12) está situado de manera coaxial respecto al segundo eje de rotación (14b).
Description
Dispositivo de propulsión para una
embarcación.
La invención se refiere a un mecanismo de
accionamiento para una embarcación, con una cadena de accionamiento
en forma de U o Z, en donde el par de accionamiento es desviado
preferiblemente al menos dos veces alrededor de un ángulo >0º, a
través de al menos dos engranajes cónicos entre un eje del motor de
una máquina de accionamiento, formada preferentemente por una
máquina motriz de combustión interna, y al menos un eje de hélice,
en la posición de servicio, en donde la carcasa del mecanismo de
accionamiento está compuesta por una primera, una segunda y una
tercera pieza de la carcasa, en donde las tres piezas de la carcasa
están conectadas entre sí de forma giratoria, y en donde la primera
pieza de la carcasa se puede conectar de forma fija con una pared
de montaje de la embarcación, la segunda pieza de la carcasa esta
unida con la primera pieza de la carcasa, de forma giratoria
alrededor de un primer eje de rotación, y la tercera pieza de la
carcasa está unida con la segunda pieza de la carcasa, de forma
giratoria alrededor de un segundo eje de rotación.
Son conocidos sistemas de accionamiento de fuera
borda para barcos, en los cuales, para el control del barco, se
gira el motor completo, que está unido a una pared de montaje. El
movimiento de dirección puede transmitirse al motor de fuera borda
a través de palancas o cables. También es conocida la utilización de
motores eléctricos para transmitir el movimiento de dirección al
motor de fuera borda, a través de cables y palancas.
Del documento US 3,797,448 es conocido un motor
eléctrico de pesca al curricán para el accionamiento de barcos
pequeños. El motor propulsor de la hélice acciona aquí a una cadena
de accionamiento a través de acoplamientos eléctricos. En ello, se
puede girar el motor de pesca al curricán respecto a un tubo de
montaje fijo en la embarcación, a través de otro mecanismo de
dirección. La carcasa del motor, junto con el engranaje, está
dispuesta aquí por debajo del nivel del agua. La desventaja es que
en los movimientos de dirección hay que girar la carcasa completa
del motor, con el motor eléctrico y el engranaje, lo cual, debido a
la inercia de masas, solamente es aceptable para las unidades de
accionamiento de baja potencia y con poco peso.
El documento DE 2 043 781 AI describe un
dispositivo de accionamiento de barcos con un motor situado dentro
de la pared del barco. La unidad motriz se compone de tres piezas de
la carcasa, que se pueden girar entre sí. No está prevista una caja
de cambios.
Del documento US 2,335,597 es conocido un
mecanismo de accionamiento para una hélice, el cual está compuesto
por varias piezas de la carcasa. El mecanismo de accionamiento, que
se puede girar tanto alrededor de un eje vertical como alrededor de
un eje horizontal, se acciona a través de un motor situado dentro de
la pared de la borda, realizándose el cambio de dirección a través
de engranajes cónicos. No está prevista una caja de cambios.
También el documento US 3,396,692 A publica un
mecanismo de accionamiento para una hélice de barco que es tanto
plegable hacia arriba, como dirigible. El accionamiento se realiza
mediante una correa a través de un motor situado dentro de la pared
de la borda, estando dispuesto en el recorrido de accionamiento un
engranaje reversible, pero no una caja de cambios.
Además, del documento US 1,980,685 A es conocido
un mecanismo de accionamiento para una hélice de barco con varias
piezas de carcasa. También esta unidad de accionamiento es dirigible
y plegable hacia arriba, en donde el accionamiento se realiza
mediante engranajes cónicos a través de un motor posicionado dentro
de la borda. Una caja de cambios tampoco se ha publicado en este
caso.
El documento WO 2005/007503 AI describe un
mecanismo de accionamiento de dos escalones para embarcaciones, en
donde un eje de entrada está unido a través de un primer
acoplamiento con un eje de salida coaxial. Además, el eje de
entrada puede conectarse, a través de un segundo acoplamiento, con
el eje de salida mediante un engranaje, presentando los recorridos
de accionamiento distintas multiplicaciones a través del primer y
del segundo acoplamiento.
El documento US 6,899,577 B2 describe un motor
fuera borda con una marcha hacia delante y una marcha atrás,
estando previstos dos acoplamientos electromagnéticos para unir
discrecionalmente la fase de la marcha hacia delante o la fase de
marcha atrás con el eje de la hélice.
Del documento DE 35 19 599 A1 es conocido un
accionamiento de barcos, el cual está configurado como el denominado
"accionamiento en U", en donde para el incremento de la fuerza
motriz y para conseguir un mejor grado de rendimiento de la hélice,
están previstas en la zona delantera, en la parte inferior de la
carcasa del accionamiento de la embarcación, dos hélices de
propulsión orientadas hacia delante y con sentidos de giro
accionables de forma opuesta entre sí. Un accionamiento similar de
barcos también es conocido del documento WO 00/58151.
El documento US 4,948,384 A muestra un
accionamiento de barcos con una cadena de accionamiento en forma de
Z, en donde la carcasa se compone de dos piezas, las cuales son
giratorias entre sí.
Un motor fuera borda para un barco, con una
cadena de accionamiento en forma de Z, y con piezas de la carcasa
giratorias entre sí es conocido del documento US 1,801,612 A.
El documento US 2,936,730 A, que es visto como
el estado más cercano de la técnica, publica un accionamiento de
hélice en forma de Z para una embarcación, el cual está compuesto
por tres piezas de carcasa, que son giratorias respectivamente
entre sí, y aquí el par de accionamiento se transmite
respectivamente hacia al menos un eje de la hélice a través de un
engranaje cónico, siendo dos ángulos de inversión mayores de 0º. La
primera pieza de la carcasa está unida con la pared del bote, las
otras dos piezas restantes de la carcasa están dispuestas de forma
giratoria. No está prevista una caja de cambios dispuesta en la
primera pieza de la carcasa.
El objetivo de la invención es conseguir un
accionamiento para embarcaciones, con el cual pueda alcanzarse un
control fácil, incluso de los motores de alto rendimiento. Otro
objetivo de la invención es incrementar el confort en las maniobras
de viraje y de cambios.
Según la invención, esto se consigue debido a
que en la primera pieza de la carcasa va dispuesta una caja de
cambios, cuyo eje de salida está dispuesto de manera coaxial
respecto al segundo eje de giro, estando alojado el eje de la
hélice preferiblemente en la tercera pieza de la carcasa. Debido a
que la caja de cambios va dispuesta en la primera pieza de la
carcasa, y su eje de salida está conectado, preferentemente a través
de engranajes cónicos, con el árbol de transmisión, el cual está
dispuesto de manera coaxial con el segundo eje de giro, la masa
para el movimiento de control puede mantenerse lo más baja
posible.
Dado que el accionamiento para el movimiento de
rotación y el engranaje están dispuestos en la segunda pieza de la
carcasa y en la primera pieza de la carcasa, fijada firmemente en el
vehículo, tienen que girarse masas relativamente pequeñas -es
decir, solamente la tercera pieza de la carcasa con el eje de la
hélice- para la maniobra del barco, lo que posibilita movimientos
rápidos de control y una gran maniobrabilidad. El accionamiento a
través del árbol de transmisión permite además, grandes ángulos de
viraje (360º o bien, infinitos), lo que aumenta aún más la
maniobrabilidad del barco.
Un control especialmente fácil del mecanismo de
accionamiento es posible cuando la tercera pieza de la carcasa
presenta un engranaje dentado de coronas o un engranaje cónico,
dispuesto de manera coaxial respecto al segundo eje de giro, en el
cual penetran los dientes de un engranaje de accionamiento de manera
engranada, siendo impulsado el engranaje de accionamiento
preferentemente mediante un servomotor eléctrico alojado en la
segunda pieza de la carcasa. Para el control de la embarcación, se
gira solamente la tercera pieza, situada por debajo del nivel
del
agua.
agua.
Para evitar las tuberías descubiertas, es
especialmente ventajoso que la tercera pieza de la carcasa presente
al menos un orificio de entrada de agua de refrigeración, el cual
está conectado con el motor de accionamiento a través de un
trayecto de flujo del agua de refrigeración, situado dentro de la
segunda y de la primera pieza de la carcasa, y si la tercera pieza
de la carcasa presenta preferentemente al menos un orificio de
salida del gas de escape, el cual está conectado con el motor de
accionamiento a través de un trayecto de flujo de gas de escape, el
cual va guiado dentro de la tercera, segunda y primera pieza de la
carcasa. Fuera de la carcasa no es visible, por lo tanto, ninguna
tubería de agua de refrigeración o de gas de escape.
En una realización más de la invención está
previsto, por cada escalón de cambio hacia delante, al menos un
acoplamiento conmutable, en donde, mediante la activación de un
primer acoplamiento, el eje de entrada esté conectado, a través del
primer escalón de cambio de marcha hacia delante, con el eje de
salida y mediante la activación de un segundo acoplamiento, el eje
de entrada esté conectado, a través del segundo escalón de cambio
de marcha hacia delante, con el eje de salida, y en donde, en la
marcha en vacío, estén desactivados tanto el primer como el segundo
acoplamiento, y el eje de entrada esté separado del eje de salida, y
que la marcha atrás se pueda activar mediante la conmutación de un
tercer acoplamiento, preferentemente desde una posición de marcha
adelante a una posición de marcha atrás. En una variante preferida
de la realización, puede estar aquí previsto que el tercer
acoplamiento esté configurado como acoplamiento de conmutación, en
donde el eje de entrada, en la posición de cambio hacia delante,
pueda conectarse con el eje de salida a través del primer o segundo
escalón de cambio de marcha hacia delante, y en una posición de
marcha atrás a través de un escalón de cambio de marcha atrás,
estando formado el tercer acoplamiento preferentemente por un
mecanismo de sincronización.
El tercer acoplamiento puede estar situado en la
cadena de accionamiento entre el eje de entrada y el eje de salida,
en serie respecto al primer y/o segundo escalón de cambio de marcha
hacia delante. Alternativamente a ello, también es posible que el
tercer acoplamiento esté situado en la cadena de accionamiento entre
el eje de entrada y el eje de salida, en paralelo respecto al
primer y/o segundo escalón de cambio de marcha hacia delante.
Los acoplamientos pueden estar formados, por
ejemplo, por acoplamientos cónicos.
Los cambios de marcha, especialmente rápidos y
automatizados, son posibles cuando el primer, segundo y/o tercer
acoplamiento pueda ser accionado eléctricamente. Alternativamente a
los acoplamientos de accionamiento eléctrico, los cambios de marcha
también pueden tener lugar con apoyo hidráulico.
Debido a que al menos dos acoplamientos conmutan
mediante rozamiento, se posibilita que los escalones de cambio de
marcha hacia delante y preferentemente también el escalón de cambio
de marcha atrás, sean conmutables bajo carga.
La invención se describe a continuación
detalladamente en base a las figuras. Se muestran:
Fig. 1 un mecanismo de accionamiento según la
invención, en una vista lateral;
Fig. 2 el mecanismo de accionamiento, en una
vista desde atrás;
Fig. 3 el mecanismo de accionamiento, en una
vista en planta desde arriba;
Fig. 4 el mecanismo de accionamiento en una
vista lateral, con los trayectos de flujo del agua de refrigeración
y gas de escape dibujados esquemáticamente;
Fig. 5 el mecanismo de accionamiento de la
figura 4, en una vista desde atrás;
Fig. 6 el mecanismo de accionamiento, en una
vista en planta desde arriba;
Fig. 7 una embarcación con un mecanismo de
accionamiento según la invención en sección, en una vista desde
atrás;
Fig. 8 la embarcación de la figura 7 en sección,
en una vista desde atrás, con el mecanismo de accionamiento
girado;
Fig. 9 la embarcación, en un vista en planta
desde arriba;
Fig. 10 la embarcación, en un vista en planta,
con el mecanismo de accionamiento girado;
Fig. 11 una vista lateral de la embarcación con
el mecanismo de accionamiento montado;
Fig. 12 la embarcación, en una vista desde
atrás;
Fig. 13 la embarcación con el mecanismo de
accionamiento levantado, en una vista lateral;
Fig. 14 la embarcación con el mecanismo de
accionamiento levantado, en una vista desde atrás;
Fig. 15 una caja de cambios del mecanismo de
accionamiento según la invención, en una primera variante de la
realización;
Fig. 16 un esquema de conexiones para esta caja
de cambios;
Fig. 17 una caja de cambios para un mecanismo de
accionamiento según la invención en una segunda variante de la
realización;
Fig. 18 un esquema de conexiones para esta caja
de cambios;
Fig. 19 una caja de cambios para un mecanismo de
accionamiento según la invención en una tercera variante de la
realización;
Fig. 20 un esquema de conexiones para esta caja
de cambios;
Fig. 21 una caja de cambios para un mecanismo de
accionamiento según la invención en una cuarta variante de la
realización;
Fig. 22 un esquema de conexiones para esta caja
de cambios;
Fig. 23 una caja de cambios para un mecanismo de
accionamiento según la invención en una quinta variante de la
realización; y
Fig. 24 un esquema de conexiones para esta caja
de cambios.
El mecanismo de accionamiento 1 para una
embarcación 2, por ejemplo un bote, presenta en las modalidades de
realización una cadena de accionamiento 3 en forma de U, en donde
los ejes principales de la cadena de accionamiento se denominan
como 3a, 3b, 3c. Al menos dos de los ejes principales 3a, 3b, 3c
forman en la posición de servicio -es decir, en la posición normal
de marcha- un ángulo \beta, \gamma superior a 0º. La carcasa G
del mecanismo de accionamiento 1 presenta tres piezas de carcasa 4,
5, 6. En la primera pieza 4 de la carcasa está dispuesta una caja
de cambios 10, la cual está conectada mediante un eje de entrada 11
con una máquina motriz, por ejemplo, una máquina motriz de
combustión interna, no representada adicionalmente, y a través de
un eje de salida 12 con al menos un eje de la hélice 13a, 13b. La
primera pieza 4 de la carcasa puede fijarse en una pared de montaje
2a del bote, y conectarse de forma rígida con la embarcación 2. Con
la primera pieza 4 de la carcasa está conectada una segunda pieza 5
de la carcasa, giratoria alrededor de un eje de rotación 14a. La
segunda pieza 5 de la carcasa está conectada con una tercera pieza 6
de la carcasa, pudiendo girarse la tercera pieza 6 de la carcasa
con respecto a la segunda pieza 5 de la carcasa alrededor del
segundo eje de rotación 14b, situado verticalmente durante el
funcionamiento. El segundo eje de rotación 14b está dispuesto
coaxialmente respecto al eje principal 3b de la cadena de
accionamiento 3. La tercera pieza 6 de la carcasa presenta aquí una
corona dentada 15, en la cual engrana un engranaje de accionamiento
17, el cual es accionado, por ejemplo, por un servomotor 18
accionado eléctricamente. El servomotor 18 y el engranaje de
accionamiento 17 están dispuestos dentro de la segunda pieza 5 de
la carcasa.
En la tercera pieza 6 de la carcasa está alojado
un eje de la hélice 13a, 13b, en donde, en el ejemplo ilustrado, el
primer eje de la hélice 13a está compuesto por un eje hueco y el
segundo eje de la hélice 13b por un eje interior, guiado dentro del
eje hueco. Con los dos ejes de la hélice 13a, 13b se accionan dos
hélices 19a, 19b con distintas direcciones de giro. El
accionamiento de los dos ejes de la hélice 13a, 13b se realiza
mediante un engranaje cónico 20 con ruedas cónicas 20a, 20b, 20c, a
través del eje de salida 12 del engranaje 10.
La tercera pieza 6 de la carcasa presenta, del
lado de la proa, al menos un orificio de entrada 21 para el agua de
refrigeración, a través del cual se aspira el agua de refrigeración
y se alimenta hacia la máquina motriz, según las flechas K en las
figuras 4 hasta la figura 6. Por otro lado, la tercera pieza de la
carcasa presenta del lado de la popa, al menos, un orificio de
salida 22, a través del cual se evacuan los gases de escape por las
tuberías de evacuación conectadas con la máquina motriz, en donde
las tuberías de evacuación están indicadas con las flechas A en las
figuras 4 hasta la figura 6. Las tuberías para el agua de
refrigeración K y los gases de escape A están guiadas en su
totalidad dentro de las piezas de la carcasa 4, 5, 6, de modo que
se evita cualquier conducto al descubierto.
En las figuras 7 hasta la figura 10 está
representado el movimiento de direccionamiento de la tercera pieza
6 de la carcasa mediante el giro de la corona dentada 15 a través
del servomotor 18. Debido a que solamente se gira la tercera pieza
6 de la carcasa, se pueden realizar grandes ángulos de desviación
\alpha (360º o bien, infinitos).
Debido a que la caja de cambios 10 está situada
en la primera pieza 4 de la carcasa, unida firmemente con la
embarcación 2, las otras dos piezas de la carcasa 5, 6 se pueden
elevar de forma relativamente fácil del agua, mediante la rotación
alrededor del eje horizontal 14, tal como se indica en las figuras
11 hasta la figura 14.
La caja de cambios 10 está realizada como
engranaje cónico, con al menos dos acoplamientos K1, K2 para al
menos dos escalones de cambio de marcha hacia delante V1, V2, así
como un escalón de marcha atrás R. La figura 15 muestra una primera
modalidad de la realización de la caja de cambios 10, con dos
acoplamientos conmutables K1, K2, los cuales pueden estar ambos
realizados como acoplamientos cónicos de accionamiento eléctrico. La
transmisión sobre los ejes w1, w2 se realiza a través de un primer
engranaje cónico 23, dos escalones de cambio de marcha hacia
delante V1, V2, con diferentes transmisiones, y un segundo engranaje
cónico 24 sobre el eje de salida 12. Con w3 y w4 se denominan a los
ejes intermedios. Durante la marcha en vacío, los dos acoplamientos
K1, K2 están desactivados y el eje de entrada 11 está separado del
eje de salida 12. Mediante la activación del primer acoplamiento
K1, se conecta el eje de entrada 11 a través del primer escalón de
cambio de marcha hacia delante V1 con el eje de salida 12, mediante
la activación del segundo acoplamiento K2, se conecta el eje de
entrada 11 a través del segundo escalón de cambio de marcha hacia
delante V2 con el eje de salida 12.
A través de la disposición especial de la caja
de cambios 10 con los engranajes cónicos 23, 24, es posible un
movimiento de elevación muy sencillo y ventajoso de la carcasa G
alrededor del eje de rotación 14a. Además, a través de ello es
realizable un campo de elevación y de giro muy amplio. Por lo demás,
se garantiza una posición óptima de giro hacia arriba (posición de
remolque) de la carcasa. Los movimientos de dirección y elevación
pueden ejecutarse de manera independiente, pudiendo ser ejecutados
los mecanismos para los movimientos de manera relativamente
sencilla.
A diferencia de un accionamiento a través de
articulaciones Cardan, el flujo de potencia no se bloquea al girar
la carcasa G, por ejemplo, en una colisión con un obstáculo, gracias
a los engranajes cónicos. En caso de contacto con cuerpos extraños,
el mecanismo de accionamiento 1 simplemente se retira.
Mediante el gran movimiento de elevación se
posibilita un libre acceso a las hélices 19a, 19b y al orificio de
entrada 21 para el agua de refrigeración, a efectos de limpieza y
mantenimiento. La embarcación no tiene que ser izada del agua para
el mantenimiento. Tampoco es necesaria una operación de buceo a
efectos de mantenimiento.
El diagrama de conexiones de la caja de cambios
10, representada en la figura 15, está representado en la figura
16.
En la marcha en vacío L, los dos acoplamientos
K1, K2 están abiertos. Un tercer acoplamiento K3, formado por un
dispositivo de sincronización, se encuentra en la posición "B",
mostrada en la figura 15.
Al cambiar de la marcha en vacío L al primer
escalón de cambio de marcha hacia delante V1, se activa el primer
acoplamiento K1. El tercer acoplamiento K3 sigue estando en la
posición "B". Al cambiar del primer escalón de cambio de
marcha hacia delante V1 al segundo escalón de cambio de marcha hacia
delante V2, se separa el primer acoplamiento K1 y el segundo
acoplamiento K2 se acopla mediante deslizamiento, en donde se
pretende una transición lo más suave posible. En el segundo escalón
de cambio de marcha hacia delante V2 se encuentra el segundo
acoplamiento K2 en estado acoplado y el tercer acoplamiento K3, en
la posición "B". La conmutación al escalón de cambio de marcha
atrás R se realiza por medio de que -cuando el segundo acoplamiento
K2 está activado- se separa el mismo y se acopla el primer
acoplamiento K1. Después del acoplamiento del primer acoplamiento
K1, se conmuta el tercer acoplamiento a la posición "A". Esto
provoca que la dirección de rotación del eje w4 se invierta.
Después se separa nuevamente el primer acoplamiento K1 y se acopla
el segundo acoplamiento K2. De ese modo, se cambia de nuevo la
dirección del eje intermedio w4. Estos pasos dan lugar a una
desaceleración del eje de salida 12 y previenen daños por el cambio
abrupto de dirección. En el escalón de cambio de marcha atrás R, el
primer acoplamiento K1 está separado y el segundo acoplamiento K2
acoplado, mientras el tercer acoplamiento K3 se encuentra en la
posición "A".
La figura 17 muestra una caja de cambios 10 con
dos ejes intermedios w1, w2, dos acoplamientos cónicos conmutables,
realizados como acoplamientos K1, K2, y un tercer acoplamiento K3,
formado por un dispositivo de sincronización, un casquillo de
acoplamiento o una garra, el cual se puede conmutar entre dos
posiciones A y B. Los procesos de cambio se describen
esquemáticamente en base a la tabla mostrada en la figura 10. En la
marcha en vacío L, el primer y el segundo acoplamiento K1, K2 están
separados, el tercer acoplamiento K3 se encuentra en la posición
"A". La conmutación al primer escalón de cambio de marcha hacia
delante V1 se realiza mediante el acoplado del primer acoplamiento
K1, mientras que el tercer acoplamiento K3 se deja en la posición
"A". La conmutación al segundo escalón de cambio de marcha
hacia delante V2 se realiza mediante la separación del primer
acoplamiento K1 y el acoplamiento del segundo acoplamiento K2,
debiendo realizarse una transición suave. El tercer acoplamiento K3
se encuentra ahora como antes en la posición "A". Si se conmuta
al escalón de cambio de marcha atrás R, se separa el segundo
acoplamiento K2 (o el primer acoplamiento K1), el tercer
acoplamiento K3 se empuja hacia la posición "B". Después se
acopla el primer acoplamiento K1.
La figura 10 muestra una tercera modalidad de la
realización de la caja de cambios 10 en un diseño de doble eje, en
donde están previstos tres acoplamientos K1, K2, K3 formados, por
ejemplo, por acoplamientos cónicos. En la marcha en vacío, los
acoplamientos K1, K2, K3 están separados. Si se conmuta al primer
escalón de cambio de marcha hacia delante V1, se acopla el primer
acoplamiento K1. Una conmutación al segundo escalón de cambio de
marcha hacia adelante V2 se realiza mediante el desacoplamiento del
primer acoplamiento K1 y el acoplamiento del segundo acoplamiento
K2, con una transición suave. La conmutación a la marcha atrás R se
realiza mediante el desacoplamiento del primer o segundo
acoplamiento K1, K2 y mediante el acoplamiento del tercer
acoplamiento K3.
La figura 21 muestra una cuarta modalidad de la
realización de una caja de cambios 10 con tres ejes intermedios w1,
w2, w3, dos acoplamientos K1, K2, formados por acoplamientos
cónicos, y un tercer acoplamiento K3, formado por un dispositivo de
sincronización. En la marcha L en vacío, el primer acoplamiento K1 y
el segundo acoplamiento K2 están separados, el acoplamiento K3 se
encuentra en una posición neutral. La conmutación al primer escalón
de cambio de marcha hacia delante V1 se realiza mediante el
acoplamiento del primer acoplamiento K1. Una conmutación posterior
a un segundo escalón de cambio de marcha hacia delante V2 se inicia
por medio de que el tercer acoplamiento K3 se conmuta a la posición
"B". Mientras que el primer acoplamiento K1 es separado, se
acopla el segundo acoplamiento K2 (transición suave). La
conmutación a la marcha atrás R se realiza mediante el
desacoplamiento del segundo acoplamiento K2 (si está acoplado) y
mediante el acoplamiento del primer acoplamiento K1. El tercer
acoplamiento K3 se conmuta a la posición "A", mientras que el
primer acoplamiento K1 se vuelve a separar, el segundo acoplamiento
K2 es acoplado (transición suave). En el escalón de cambio de marcha
atrás R, el primer acoplamiento K1 está, por lo tanto, separado, el
segundo acoplamiento K2 acoplado y el tercer acoplamiento K3 en la
posición "A".
La figura 23 muestra una quinta modalidad de la
realización de una caja de cambios 10, con los ejes intermedios w1,
w2, w3 y w4, en donde los ejes intermedios w3, w4 están conectados
entre sí o realizados en una sola pieza. En la marcha en vacío, el
primer y segundo acoplamiento K1, K2 están separados, el tercer
acoplamiento K3, formado por una unidad de sincronización, está en
la posición "A". Al meter la primera marcha V1, se acopla el
primer acoplamiento K1, el acoplamiento K3 permanece en la posición
"A". Si se sigue conmutando a la segunda marcha V2, entonces
el primer acoplamiento K1 se desacopla y el segundo acoplamiento K2
se acopla simultáneamente, siendo una transición por deslizamiento
ventajosa para un cambio suave de las marchas. El acoplamiento K3
permanece en la posición "A". Para meter la marcha atrás R, hay
que cambiar primero a la primera marcha V1. Esto se realiza
mediante el desacoplamiento del segundo acoplamiento K2 y mediante
el acoplamiento del primer acoplamiento K1. El tercer acoplamiento
K3 se conmuta a la posición "B", representada en la figura 23.
Después se desacopla el primer acoplamiento K1 y simultáneamente se
acopla el segundo acoplamiento K2, con una transición suave. En el
escalón de cambio de marcha atrás R, el primer acoplamiento K1 está,
por lo tanto, separado, el segundo acoplamiento K2 acoplado, y el
tercer acoplamiento K3 está en la posición "B".
Claims (13)
1. Mecanismo de accionamiento (1) para una
embarcación (2) con una cadena de accionamiento en forma de U o Z,
en donde el par de de accionamiento es desviado preferentemente a
través de al menos dos engranajes cónicos (23, 24, 20) entre un eje
del motor de una máquina motriz, formada preferentemente por una
máquina motriz de combustión interna, y al menos un eje de la
hélice (13a, 13b), en la posición de servicio, es desviado al menos
dos veces en un ángulo (\beta, \gamma) >0º, estando compuesta
la carcasa (G) del mecanismo de accionamiento de una primera, una
segunda y una tercera pieza de la carcasa (4, 5, 6), estando
conectadas las tres piezas de la carcasa (4, 5, 6) entre sí de
forma giratoria, y pudiéndose conectar firmemente la primera pieza
de la carcasa (4) con una pared de montaje (2a) de la embarcación,
estando conectada la segunda pieza de la carcasa (5) con la primera
pieza de la carcasa (4) de forma giratoria alrededor de un primer
eje de rotación (14a), y estando conectada la tercera pieza de la
carcasa (6) con la segunda pieza de la carcasa (5) de forma
giratoria alrededor de un segundo eje de rotación (14b), que se
caracteriza porque en la primera pieza de la carcasa (4)
está dispuesta una caja de cambios (10), cuyo eje de salida (12)
está situado de manera coaxial respecto al segundo eje de rotación
(14b).
2. Mecanismo de accionamiento (1) según la
reivindicación 1, que se caracteriza porque, al menos, un eje
de la hélice (13a, 13b) está alojado en la tercera pieza de la
carcasa (6).
3. Mecanismo de accionamiento (1) según una de
las reivindicaciones 1 o 2, que se caracteriza porque la
tercera pieza de la carcasa (6) presenta un engranaje dentado de
coronas (15), o un engranaje cónico, dispuesto de manera coaxial
respecto al segundo eje de rotación (14b), en donde engranan los
dientes de un engranaje de accionamiento (17), siendo accionable el
engranaje de accionamiento (17) preferentemente mediante un
servomotor eléctrico (18), alojado en la segunda pieza de la
carcasa (5).
4. Mecanismo de accionamiento (1) según una de
las reivindicaciones 1 al 3, que se caracteriza porque la
tercera pieza de la carcasa (6) presenta, preferentemente en el lado
de la proa, al menos, un orificio de entrada (21) para el agua de
refrigeración (K), el cual está conectado con la máquina motriz
preferentemente en su totalidad dentro del trayecto de flujo del
agua de refrigeración, situado en la primera, segunda y tercera
pieza de la carcasa (4, 5, 6).
5. Mecanismo de accionamiento (1) según una de
las reivindicaciones 1 al 4, que se caracteriza porque la
tercera pieza de la carcasa (6) presenta, preferentemente en el lado
de la popa, al menos un orificio de entrada (22) para el gas de
escape (A), el cual está conectado con la máquina motriz mediante un
trayecto de flujo de los gases de escape, el cual está guiado
preferentemente en su totalidad dentro de la primera, segunda y
tercera pieza de la carcasa (4, 5, 6).
6. Mecanismo de accionamiento (1) según una de
las reivindicaciones 1 al 5, que se caracteriza porque la
caja de cambios presenta al menos un primer y un segundo escalón de
cambio de marcha hacia delante (V1, V2), y un escalón de marcha
atrás (R), así como un eje de entrada (11) conectado con un eje del
motor de una máquina motriz y un eje de salida (12), y porque por
cada escalón de cambio de marcha hacia delante (V1, V2) está
previsto, al menos, un acoplamiento conmutable (K1, K2, K3), estando
conectados, mediante la activación de un primer acoplamiento (K1),
el eje de entrada (11), a través del primer escalón de cambio de
marcha hacia delante (V1) con el eje de salida (12), y mediante la
activación de un segundo acoplamiento (K2), el eje de entrada (11)
con el segundo escalón de cambio de marcha hacia delante (V2) con el
eje de salida (12), y estando desactivados, en una marcha en vacío,
tanto el primer acoplamiento como el segundo (K1, K2), y el eje de
entrada (11) está separado del eje de salida (12), y porque el
escalón de marcha atrás (R) se puede activar mediante la
conmutación de un tercer acoplamiento (K3), preferentemente desde un
escalón de cambio de marcha hacia delante a una posición de cambio
de marcha atrás.
7. Mecanismo de accionamiento (1) según la
reivindicación 6, que se caracteriza porque los escalones de
cambio de marcha hacia delante (V1, V2), y preferentemente también
el escalón de cambio de marcha atrás (R), son conmutables bajo
carga.
8. Mecanismo de accionamiento (1) según una de
las reivindicaciones 6 o 7, que se caracteriza porque el
tercer acoplamiento (K3) está realizado como acoplamiento de
conmutación, en donde el eje de entrada (11) se puede conectar con
el eje de salida (12), en la posición de cambio de marcha hacia
delante a través del primer o segundo escalón de cambio de marcha
hacia delante (V1, V2), y en la posición de cambio de marcha atrás
mediante un engranaje reversible.
9. Mecanismo de accionamiento (1) según una de
las reivindicaciones 6 al 8, que se caracteriza porque el
tercer acoplamiento (K3) está formado por un dispositivo de
sincronización, un manguito de acoplamiento o una garra.
10. Mecanismo de accionamiento (1) según una de
las reivindicaciones 6 al 9, que se caracteriza porque el
tercer acoplamiento (K3) está dispuesto en la cadena de
accionamiento (3) entre el eje de entrada (11) y el eje de salida
(12), en serie respecto al primer y/o segundo escalón de cambio de
marcha hacia delante (V1, V2).
11. Mecanismo de accionamiento (1) según la
reivindicación 6, que se caracteriza porque el tercer
acoplamiento (K3) está dispuesto en la cadena de accionamiento (3)
entre el eje de entrada (11) y el eje de salida (12), en paralelo
respecto al primer y/o segundo escalón de cambio de marcha hacia
delante (V1, V2).
12. Mecanismo de accionamiento (1) según una de
las reivindicaciones 6 al 11, que se caracteriza porque el
primer, segundo y/o tercer acoplamiento (K1, K2, K3) está realizado
como acoplamiento cónico.
13. Mecanismo de accionamiento (1) según una de
las reivindicaciones 6 al 12, que se caracteriza porque el
primer, segundo y/o tercer acoplamiento (K1, K2, K3) es accionable
eléctrica o hidráulicamente.
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