ES3036794T3 - Underwater drive unit - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a una unidad de accionamiento subacuático para un dispositivo de ayuda a la natación y el buceo. Al menos una hélice, un motor eléctrico con carcasa, un eje que transmite la fuerza motriz del motor eléctrico a la hélice y un dispositivo de control alojado en una carcasa electrónica y conectado al motor eléctrico mediante cables de conexión están asociados a dicha unidad de accionamiento subacuático. Al menos una parte de la unidad de accionamiento subacuático está alojada en al menos un compartimento sumergible en el casco del dispositivo de ayuda a la natación y el buceo. Según la invención, la carcasa electrónica está conectada a la carcasa del motor de forma estanca en todo su perímetro, tanto respecto a una abertura en la carcasa electrónica como a una abertura en la carcasa del motor, lo que resulta en una conexión estanca entre la carcasa del motor y la carcasa electrónica. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Unidad de accionamiento subacuática

La invención se refiere a una unidad de accionamiento subacuática para un dispositivo de ayuda para la natación y el buceo, asignándose a la unidad de accionamiento subacuática al menos una hélice, un motor eléctrico con una carcasa del motor, un eje del motor que transmite la fuerza de accionamiento desde el motor eléctrico a la hélice y una unidad de control que está dispuesta en una carcasa de la electrónica y está conectada al motor eléctrico a través de cables de conexión, y estando al menos una parte de la unidad de accionamiento subacuática dispuesta en al menos un espacio inundable en un casco del dispositivo de ayuda para la natación y el buceo.

Estos dispositivos de ayuda para la natación y el buceo se describen en el documento DE 102004049615 B4. Cuentan con un conjunto de asas a las que el usuario se puede sujetar mientras apoya parte del torso sobre el casco de la embarcación. Dentro del casco hay un canal de flujo que alberga una hélice. La hélice es accionada por un motor eléctrico alimentado por acumuladores. Para ello, la hélice está conectada al motor eléctrico mediante un eje de accionamiento. El motor eléctrico se aloja en una carcasa de alojamiento que se extiende hasta la hélice. El eje de accionamiento se guía desde la carcasa de alojamiento hasta la hélice mediante una carcasa de sellado. En el lado opuesto a la hélice, la carcasa de alojamiento está cerrada por una tapa de la carcasa. La carcasa de alojamiento, que con ello es estanca, con el motor eléctrico, puede colocarse en un espacio inundado con agua en el casco del dispositivo de ayuda para la natación y el buceo, disipando así el calor residual en el agua que fluye. Para ello, la hélice, el motor eléctrico y la unidad de control asociada están diseñados como una unidad de accionamiento subacuática y se disponen en el canal de flujo. La unidad de control también está alojada en una carcasa estanca. El documento JP 2002-362488 A describe otro dispositivo de ayuda para la natación y el buceo. El documento EP 1104080 A2 describe una conexión estanca entre la carcasa del motor y la carcasa de la unidad de control.

Para controlar el motor eléctrico con la unidad de control, se requieren conexiones eléctricas adecuadas entre la unidad de control y el motor eléctrico. Esto requiere aperturas pasantes tanto en la carcasa de alojamiento del motor eléctrico como en la carcasa estanca de la unidad de control, a través de las cuales se enrutan los cables de conexión y que deben sellarse por separado. Esto es complejo de fabricar, propenso a errores y complica el montaje de la unidad de accionamiento subacuática.

El objetivo de la invención es proporcionar una unidad de accionamiento subacuática estanca para un dispositivo de ayuda para la natación el buceo que permite, por ejemplo, una conexión eléctrica sencilla y resistente al agua entre un motor eléctrico y una unidad de control de la unidad de accionamiento subacuática.

El objetivo de la invención se resuelve mediante las características de la reivindicación 1, ya que la carcasa de la electrónica está conectada a la carcasa del motor de forma estanca en todo su perímetro, lo que da lugar a una apertura en la carcasa de la electrónica y a una apertura de la carcasa de la carcasa del motor. De este modo, los cables de conexión entre la unidad de control y el motor eléctrico pueden pasar a través de la apertura en la carcasa de la electrónica y la apertura de la carcasa de la carcasa del motor sin necesidad de sellar individualmente las respectivas carcasas. Solo es necesario sellar la transición entre las carcasas. Esto permite una conexión eléctrica entre la unidad de control y el motor eléctrico sencilla y económica, protegida contra la entrada de agua.

Según una variante de realización especialmente preferida de la invención, se puede prever que la carcasa de la electrónica se conecte a la carcasa del motor mediante una unión enchufable estanca. De este modo, la carcasa de la electrónica y la carcasa del motor se conectan en unión estanca de forma sencilla, rápida y sin elementos de fijación adicionales. La conexión enchufable reduce el tiempo de montaje de la unidad de accionamiento subacuática y, por consiguiente, los costes de fabricación. Además, una conexión enchufable facilita el acceso para el mantenimiento, ya que la carcasa del motor y la carcasa de la electrónica se separan fácilmente y se abren por separado. Los cables de conexión que salen de la carcasa del motor a través de la apertura de la carcasa se conectan a la unidad de control cuando la carcasa de la electrónica está abierta. A continuación, la carcasa de la electrónica se cierra. Los cables de conexión se disponen de forma que pasan a través de la apertura de la carcasa de la electrónica. La carcasa del motor y la carcasa de la electrónica se enchufan entonces, de modo que la apertura de la carcasa de la electrónica y la apertura de la carcasa de la carcasa del motor quedan cerradas de forma estanca por la conexión enchufable. Como alternativa, se puede prever que en la zona de la apertura en la carcasa de la electrónica y de la apertura de la carcasa de la carcasa del motor se disponga una conexión enchufable para las conexiones eléctricas previstas entre el motor eléctrico y la unidad de control.

El montaje de la unidad de accionamiento subacuática es especialmente sencillo gracias a que la carcasa de la electrónica cuenta con una sección de sellado que rodea la apertura y se conecta a la carcasa del motor en una zona de conexión, y a la incorporación de elementos de sellado entre la sección de sellado y la zona de conexión. La carcasa de la electrónica se conecta fácilmente a la carcasa del motor con su sección de sellado.

El sellado se consigue mediante los elementos de sellado entre la sección de sellado y la zona de conexión, protegiendo así la apertura de la carcasa de la electrónica y la apertura de la carcasa de la carcasa del motor de la entrada de agua.

Se puede lograr una conexión enchufable fácil de fabricar y con buen sellado entre la carcasa del motor y la carcasa de la electrónica mediante la disposición de al menos una ranura en la carcasa del motor que rodea la zona de conexión, transversal a la dirección de inserción de la carcasa de la electrónica y delimitada por nervaduras, y mediante la colocación de un anillo de sellado en la ranura como elemento de sellado. Las nervaduras se pueden formar en un solo paso de trabajo durante la fabricación de la carcasa del motor. Para sellar, basta con insertar un anillo de sellado en la ranura y deslizar la carcasa de la electrónica con su sección de sellado sobre la zona de conexión de la carcasa del motor. La ranura, alineada transversalmente a la dirección de inserción de la carcasa de la electrónica, fija el anillo de sellado en su posición y no se mueve al insertar la carcasa de la electrónica. Al insertar la carcasa de la electrónica, el anillo de sellado se sujeta entre la sección de sellado y la zona de conexión, formando una conexión sellada circunferencialmente. El anillo de sellado así fijado sujeta la carcasa de la electrónica con su sección de sellado a la zona de conexión de la carcasa del motor, de modo que ambas solo se puedan separar con una cierta fuerza de extracción. Ventajosamente, en la zona de conexión se incluyen varias ranuras y anillos de sellado separados por nervaduras. Esto evita la penetración de agua en la carcasa del motor y la carcasa de la electrónica, incluso si un anillo de sellado está defectuoso. Además, se aumenta la fuerza necesaria para separar la carcasa de la electrónica de la carcasa del motor. Otra ventaja es que la superficie interior de la sección de sellado de la carcasa de la electrónica está dispuesta directamente contra las nervaduras de la zona de conexión o a poca distancia de las nervaduras. Esto fija radialmente la carcasa de la electrónica en una zona axialmente extendida con respecto a la carcasa del motor. Esto evita que la carcasa de la electrónica se incline y se separe de la carcasa del motor al insertarla.

Ventajosamente, se puede prever que la carcasa del motor presente un contorno exterior sustancialmente cilíndrico, de modo que la carcasa del motor esté abierta en su lado opuesto a la hélice, la zona de conexión esté dispuesta circunferencialmente respecto a la apertura de la carcasa formada en el contorno exterior de la carcasa del motor, y la carcasa de la electrónica pueda enchufarse a la carcasa del motor con su sección de sellado desde el lado opuesto a la hélice, de modo que la sección de sellado de la carcasa de la electrónica abarque la zona de conexión. El contorno exterior cilíndrico permite un sellado circunferencial sencillo, por ejemplo, con anillos de sellado. Se evitan zonas difíciles de sellar, como esquinas y bordes. Gracias al contorno exterior cilíndrico de la zona de conexión y a la sección de sellado que rodea la zona de conexión, esta última se puede enchufar fácilmente y sin atascos en la zona de conexión. Dado que toda la parte trasera del motor, orientada en dirección contraria a la hélice, se encuentra dentro d la zona delimitada por la zona de conexión y la zona de sellado, la carcasa del motor puede diseñarse para ser abierta o no estanca. Esto facilita el montaje del motor eléctrico. Los cables de conexión eléctrica se pueden pasar fácilmente desde la carcasa del motor hasta la unidad de control. No se requiere una tapa trasera sellada por separado y se puede prescindir de ella.

Se puede evitar un sellado adicional de las salidas de cables de la carcasa de la electrónica o de la carcasa del motor, pasando los cables de conexión a través de la apertura en la carcasa de la electrónica y a través de la apertura de la carcasa de la carcasa del motor.

Según la invención, el sellado de la carcasa del motor en la zona opuesta a la carcasa de la electrónica se consigue mediante un tubo exterior rodeado al menos parcialmente por el eje del motor, estando el tubo exterior aislado del espacio inundable, formándose un espacio sellado entre el tubo exterior y el eje del motor opuesto al espacio inundable, estando el tubo exterior, con su extremo orientado hacia el motor eléctrico, conectado directa o indirectamente a la carcasa del motor eléctrico. Esto forma una unidad de accionamiento subacuática completamente sellada, que puede montarse como una unidad en un espacio inundable del dispositivo de ayuda para la natación y el buceo.

La invención se explica con más detalle a continuación con referencia a un ejemplo de realización ilustrada en los dibujos. Se muestra en la:

Fig. 1 una vista lateral en perspectiva desde atrás de un dispositivo de ayuda para la natación y el buceo,

Fig. 2 una parte de una unidad de accionamiento subacuática con un motor eléctrico,

Fig. 3 la parte de la unidad de accionamiento subacuática que se muestra en la Figura 2 en una vista en sección,

Fig. 4 el motor eléctrico que se muestra en la Figura 3 en una vista en sección ampliada,

Fig. 5 una sección de hélice que se muestra en la Figura 3 en una vista en sección ampliada,

Fig. 6 el dispositivo de ayuda para la natación y el buceo que se muestra en la Figura 1 en una vista en sección lateral,

Fig. 7 una sección del dispositivo de ayuda para la natación y el buceo que se muestra en la Figura 6 en la zona del motor eléctrico y

Fig. 8 una sección del dispositivo de ayuda para la natación y el buceo mostrada en la Figura 6 en la zona de su popa.

La Figura 1 muestra una vista lateral en perspectiva desde atrás de un dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo. El dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo cuenta con un casco 11. Este casco 10 se compone de una parte 11.6 superior y una parte 11.4 inferior. La parte 11.6 superior está equipada con dos asas 16 de agarre dispuestas a ambos lados del casco 11. El usuario puede sujetarse a estas asas 16 de agarre y controlar el dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo mediante los elementos 16.1 de control fijados a las asas 16 de agarre. En particular, aquí se puede variar la potencia del motor del dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo. El usuario, sujetando las asas 16 de agarre, se apoya con el torso sobre una superficie 11.3 de apoyo situada detrás de una pantalla 13 en la parte 11.6 superior. Fijado a la superficie 11.3 de apoyo se encuentra un soporte 11.7 para fijar un sistema de cinturón, que el usuario puede usar para atarse al dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo. Un cierre 12.1 para una toma 12 de carga, ubicada detrás de este, como se muestra en la Figura 6, está dispuesto delante de la superficie 11.3 de apoyo. Las baterías del casco 11 se pueden cargar a través de la toma 12 de carga.

En el lateral del casco 11 están dispuestas unas asas 11.2 de transporte, mediante las cuales se puede sacar el dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo fuera del agua.

Una extraíble tapa 14 de cubierta está fijada al casco 11, delante de la pantalla 13 y entre las dos asas 16 de agarre en el sentido de la marcha. La tapa 14 de cubierta cubre una zona de montaje, que no se muestra, del dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo. Lateralmente, la tapa 15 de cubierta cuenta con aperturas 15.1 de ventilación, conectadas a una cámara 19 de inundación en el casco 11, como se muestra en la Figura 6.

En la zona de la proa 11.1, se disponen aperturas 15.2 de entrada de agua a través de las cuales el agua puede fluir hacia la cámara 19 de inundación. La cámara 19 de inundación se puede ventilar a través de las aperturas 15.1 de ventilación de la tapa 14 de cubierta. La cámara 19 de inundación, llena de agua, ajusta la flotabilidad del dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo para mantener una fuerza de flotación predeterminada, permitiendo tanto la natación como el buceo. Las aperturas 15.3 de salida de agua, cubiertas por listones, están fijadas a la popa 11.5 del dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo y también se comunican con la cámara 19 de inundación. En cuanto el dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo se introduce en el agua, la cámara 19 de inundación se inunda con el agua que entra por las aperturas 15.2 de entrada de agua y las aperturas 15.3 de salida de agua. En cuanto el dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo entra en modo de conducción, se genera una corriente en la cámara 19 de inundación. El agua entra en la cámara 19 de inundación a través de las aperturas 15.2 de entrada de agua. Fluye a través de la cámara 19 de inundación y rodea los componentes eléctricos alojados en la cámara 19 de inundación, como el motor 30 eléctrico, mostrado en la Figura 2, para accionar el dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo o las baterías asociadas. El agua absorbe la pérdida de potencia de los componentes eléctricos y los refrigera. Tras atravesar la cámara 19 de inundación, el agua sale por las aperturas 15.3 de salida de agua, dispuestas simétricamente a ambos lados de una salida 17 de chorro de un canal 18 de flujo. Un estator 160 está dispuesto en el extremo del canal 18 de flujo, que contrarresta la rotación del agua que fluye por el canal 18 de flujo, de modo que el agua sale del canal 18 de flujo con la mínima rotación posible. La energía rotacional del agua se convierte en energía cinética lineal y sirve así para impulsar el dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo.

La Figura 2 muestra parte de una unidad de accionamiento subacuática del dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo con un motor 30 eléctrico.

El motor 30 eléctrico está rodeado por una carcasa 40 del motor, que cuenta con una zona 41 de conexión en un extremo. En el lateral de la zona 41 de conexión, los cables 33 de conexión salen de la carcasa 40 del motor. Frente a la zona 41 de conexión, un adaptador 70 moldeado está conectado a la carcasa 40 del motor mediante tornillos 74 de cabeza cilíndrica. Un tubo 40 exterior se aloja en el adaptador 70 moldeado, que encierra un eje 50 del motor, como se muestra en la Figura 3. En el lado opuesto al motor 30 eléctrico, el tubo 60 exterior termina en una sección 100 de hélice, en la que se dispone un muñón 110 de eje.

El muñón 110 del eje sirve para montar una hélice 150, mostrada en la Figura 6, que impulsa el dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo. A la zona 41 de conexión del motor 30 eléctrico se puede conectar una carcasa 120 de la electrónica, también mostrada en la Figura 6, que cuenta con una unidad de control, que no se muestra, para controlar el motor 30 eléctrico. La carcasa 40 del motor, junto con el adaptador 70 moldeado, el tubo 60 exterior y la carcasa 120 de la electrónica conectada, forma un conjunto estanco que se puede fijar en las zonas inundadas del casco 11 del dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo mediante los tornillos 74 de cabeza hexagonal.

La Figura 3 muestra una vista en sección transversal de la parte de la unidad de accionamiento subacuática que se muestra en la Figura 2. Los mismos componentes están designados igual que en la Figura 2.

El eje 50 del motor de accionamiento está alojado dentro del tubo 60 exterior. En particular, una sección 51 central del eje 50 del motor de accionamiento está dispuesta dentro del tubo 60 exterior. Un rotor 32 está unido a una sección 53 de rotor del eje 50 del motor, como se muestra con más detalle en la Figura 4, que ilustra la sección marcada como IV en la Figura 3. En la otra cara, el muñón 110 del eje está unido a una segunda sección 56 de alojamiento del eje 50 del motor. La sección V correspondiente de la ilustración se muestra ampliada en la Figura 5.

El eje 50 del motor está fabricado en plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP). T ransmite la fuerza motriz generada por el motor 30 eléctrico al muñón 110 del eje y a la hélice 150 montada en el muñón 110 del eje, como se muestra en la Figura 6.

En comparación con los materiales convencionales para la fabricación de ejes 50 de motor, como el acero, el CFRP ofrece la ventaja de un peso significativamente menor, manteniendo al mismo tiempo una alta rigidez. Esto es fundamental para el dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo mostrado, ya que debe ser lo más fácil posible de transportar fuera del agua. El peso se reduce aún más al diseñar el eje 50 del motor como un eje hueco, sin reducir significativamente la capacidad de carga del eje 50 del motor. En comparación con el acero, un eje 50 del motor de motor de CFRP es significativamente menos propenso a las vibraciones, lo que se traduce en una mejor concentricidad y un menor nivel de ruido. Además, el menor peso y la reducción de las vibraciones reducen la carga sobre los cojinetes utilizados para girar el eje 50 del motor alrededor de su eje longitudinal central, reduciendo así el desgaste de los cojinetes y aumentando así su vida útil. La masa inercial del eje 50 del motor de CFRP se reduce significativamente en comparación con un eje 50 del motor de motor de acero, lo que resulta en una mayor respuesta dinámica a los cambios deseados en la velocidad del eje 50 del motor y, por lo tanto, de la hélice 150. Al mismo tiempo, se reduce el consumo de energía para la aceleración del eje 50 del motor con la hélice 150, lo que prolonga la vida útil del dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo alimentado por baterías.

Para aumentar la rigidez del eje 50 del motor, este presenta una estructura multicapa. Una capa interna, con esteras de fibra de carbono con diferentes orientaciones de las fibras de carbono dentro de la matriz plástica, va seguida de una capa con fibras de carbono alineadas. Se trata preferiblemente de fibras de carbono de alto módulo, con un módulo de elasticidad muy elevado en la dirección de las fibras, por ejemplo, > 400000 N/mm2. En el presente ejemplo de realización, las fibras de carbono de alto módulo están orientadas sustancialmente en la dirección longitudinal del eje 50 del motor, lo que aumenta la resistencia a la tracción y la rigidez a la flexión del eje 50 del motor. Alternativa o adicionalmente, también se puede incluir una capa de CFRP con fibras de carbono de alto módulo dispuestas transversalmente a la extensión longitudinal del eje 50 del motor. En esta disposición, las fibras de carbono adicionales aumentan la rigidez torsional del eje 50 del motor.

La superficie del eje 50 del motor está parcialmente torneada, rectificada o pulida. Estos pasos de posprocesamiento garantizan un contorno rotacionalmente simétrico exacto del eje 50 del motor, lo que resulta en una buena concentricidad. Se eliminan las grietas superficiales, lo que previene o al menos reduce las tensiones de entalla que se generan en los extremos de las grietas bajo tensión mecánica. Esto reduce la probabilidad de rotura del eje 50 del motor y aumenta su capacidad de carga. Para evitar daños en las fibras de carbono durante el posprocesamiento, el eje del motor cuenta con un revestimiento plástico final en su exterior que no contiene fibras de carbono.

Se forma un espacio 67 sellado entre el eje 50 del motor y el tubo 60 exterior, en el cual no penetra agua desde el exterior. Esto evita la fricción entre el eje 50 del motor y el agua, previniendo así pérdidas de energía. Además, el eje 50 del motor no está expuesto a fuerzas transversales laterales del flujo de agua. Esto reduce la carga sobre los cojinetes del eje 50 del motor. Además, el eje 50 del motor no se dobla por las fuerzas transversales transmitidas por el flujo del agua, lo que resulta en una concentricidad mejorada y sin vibraciones del eje 50 del motor, manteniendo así la hélice 150 en su posición dentro del canal 18 de flujo.

La Figura 4 muestra el motor 30 eléctrico mostrado en la Figura 3 en una vista en sección ampliada.

El eje 50 del motor, fabricado en plástico reforzado con fibra de carbono, se extiende desde el tubo 60 exterior hasta el interior de la carcasa 40 del motor. Su diámetro se reduce gradualmente en la zona de transición hacia la carcasa 40 del motor. Un disco 82 de equilibrado delantero, con un asiento 82.1 del cojinete integrado, se inserta en una superficie 52 del cojinete fijo del eje 50 del motor así formada, hasta que se apoya contra el escalón formado del eje 50 del motor. El disco 82 de equilibrado delantero y el asiento 82.1 del cojinete están conectados por unión de materiales al eje 50 del motor mediante adhesivo. Para ello, se han previsto rebajes 82.2 adhesivos de una profundidad definida en la superficie interior del asiento 82.1 del cojinete y del disco 82 de equilibrado, en los que se aplica el adhesivo con un espesor optimizado, predeterminado por los rebajes 82.2 adhesivos.

Tras la zona 52 del cojinete fijo, el diámetro del eje 50 del motor se estrecha de nuevo de forma escalonada. El eje 50 del motor forma aquí su sección 53 de rotor. El rotor 32 del motor 30 eléctrico se coloca sobre la sección 53 de rotor y se pega a ella. Para lograr un espesor de adhesivo óptimo, se introducen juntas 54 adhesivas en la superficie de la sección 53 de rotor. El rotor 32 está diseñado en tres partes, de modo que el motor 30 eléctrico puede diseñarse con diferentes niveles de potencia modificando el número de piezas del rotor instaladas. Un estator 31 del motor 30 eléctrico rodea el rotor 32. El estator 31 está fundido en la carcasa 40 del motor con un compuesto de encapsulado, con lo que queda acoplado térmicamente a la carcasa 40 del motor. De esta manera, la pérdida de calor del motor 30 eléctrico se disipa fácilmente a la carcasa 40 del motor.

En su extremo, el eje 50 del motor presenta una primera sección 55 de alojamiento donde se inserta un alojamiento 55.1 para disco de equilibrado en forma de un orificio dispuesto axialmente. El alojamiento 55.1 de disco de equilibrado tiene un diámetro mayor que el diámetro interior del eje 50 del motor, que está diseñado como un eje hueco. Un disco 83 de equilibrado trasero, con un pasador 83.1 formado axialmente, se sujeta en el alojamiento 55.1 de disco de equilibrado. El diámetro del pasador 83.1 está diseñado para ajustarse con precisión al diámetro del alojamiento 55.1 de disco de equilibrado, de modo que el disco 83 de equilibrado trasero se guía de forma segura incluso a altas velocidades de rotación del eje 50 del motor. El pasador 83.1 está pegado al alojamiento 55.1 de disco de equilibrado. Para ello, el pasador 83.1 cuenta con ranuras 83.2 adhesivas circunferenciales, que garantizan un espesor de adhesivo óptimo. En el lado del disco 83 de equilibrado trasero opuesto al pasador 83.1, está formado un soporte 83.3 de apoyo dispuesto axialmente.

El motor 30 eléctrico está alojado en la carcasa 40 del motor cilíndrica. En su extremo orientado hacia el adaptador 70 moldeado, el revestimiento exterior de la carcasa 40 del motor se curva hacia una zona 42 de montaje orientada radialmente hacia el eje 50 del motor. Esta zona 42 de montaje forma un soporte 42.1 de adaptador, contra el que se apoya el adaptador 70 moldeado de forma plana. Esta zona 42 de montaje se integra en una zona 43 de apoyo, separada de la zona 52 del cojinete fijo del eje 50 del motor y orientada hacia el interior de la carcasa 40 del motor. Esta zona 43 de apoyo forma una superficie interior cilíndrica orientada hacia el asiento 82.1 del cojinete del disco 82 de equilibrado delantero. En su extremo orientado hacia el interior de la carcasa 40 del motor, esta zona 43 de apoyo presenta un saliente 43.1 orientado radialmente hacia el disco 82 de equilibrado delantero.

El adaptador 70 moldeado cuenta con un receptáculo 71 del tubo cilíndrico, en el que se inserta el tubo 60 exterior hasta una nervadura 61 exterior formada circunferencialmente sobre el tubo 60 exterior. De este modo, el tubo 60 exterior queda sujeto por una zona 62 de conexión del adaptador moldeado en el receptáculo 71 del tubo del adaptador 70 moldeado, extendiéndose axialmente, de modo que se puedan absorber fuerzas transversales aún mayores que actúen sobre el tubo 60 exterior. La zona 62 de conexión del adaptador moldeado está pegada al receptáculo 71 del tubo. Para formar una capa adhesiva uniforme de grosor adecuado, se disponen muescas 62.1 adhesivas circunferencialmente en la superficie exterior de la zona 62 de conexión del adaptador moldeado, en las que se recoge el adhesivo. En dirección a la carcasa 40 del motor, el adaptador 70 moldeado se ensancha y forma un anillo 72 de montaje circunferencial, que presenta una superficie 72.2 de montaje interior que se extiende radialmente hacia la carcasa 40 del motor y una superficie 72.1 de montaje exterior que se extiende radialmente en dirección contraria a la carcasa 40 del motor. En dirección al exterior, el anillo 72 de montaje circunferencial termina en la zona 42 de montaje de la carcasa 40 del motor. El adaptador 70 moldeado se atornilla a la carcasa 40 del motor con los tornillos 74 de cabeza cilíndrica, de modo que la superficie 72.2 de montaje interior del anillo 72 de montaje queda plana contra el soporte 42.1 del adaptador de la zona 42 de montaje. En la superficie 72.2 de montaje interior se mecaniza una ranura circunferencial, en la que se inserta un tercer anillo 132 de sellado. Al enroscar el adaptador 70 moldeado, el tercer anillo 132 de sellado se apoya contra el soporte 42.1 del adaptador, sellando así la zona interior de la carcasa 40 del motor, así como el espacio 67 sellado entre el eje 50 del motor y el tubo 60 exterior. La superficie 72.1 de montaje exterior sirve para fijar la unidad de accionamiento al casco 11 del dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo. En dirección a la carcasa 40 del motor, el adaptador 70 moldeado presenta una zona 73 de sujeción junto al anillo 72 de montaje. Esta zona 73 de sujeción encaja en el espacio interior formado por la zona 42 de montaje de la carcasa 40 del motor y se apoya con su superficie exterior circunferencialmente contra la zona 42 de montaje. Entre la zona 73 de sujeción y la zona 42 de montaje, se dispone un cuarto anillo 133 de sellado en una ranura que rodea la zona 73 de sujeción por fuera, como sello adicional, dispuesto en serie con el tercer anillo 132 de sellado. La zona 73 de sujeción presenta un diámetro interior ligeramente menor que el receptáculo 71 del tubo, de modo que el diámetro exterior de la zona 62 de conexión del adaptador moldeado del tubo 60 exterior también presenta una zona 63 de sellado con un diámetro exterior menor en la sección de la zona 73 de sujeción. Entre la zona 73 de sujeción y la zona 63 de sellado, un primer anillo 130 de sellado y un segundo anillo 131 de sellado están dispuestos seguidos en un receptáculo 63.1 de anillo de sellado que rodea la zona 62 de conexión del adaptador moldeado, lo que impide la entrada de agua entre el adaptador 70 moldeado y el tubo 60 exterior.

Un cojinete 80 rígido de bolas de doble hilera está dispuesto entre la superficie interior cilíndrica de la zona 43 de apoyo de la carcasa 40 del motor y el asiento 82.1 del cojinete del disco 82 de equilibrado delantero. El anillo exterior del cojinete 80 rígido de bolas de doble hilera se apoya en la zona 43 de apoyo, y el anillo interior, en el asiento 82.1 del cojinete. Hacia el interior de la carcasa 40 del motor, el anillo exterior del cojinete 80 rígido de bolas de doble hilera se apoya en el saliente 43.1 de la zona 43 de apoyo, mientras que el anillo interior se apoya en un resalte del disco 82 de equilibrado delantero. En el lado opuesto, el anillo interior está sujeto por un primer anillo 81 de retención, fijado en una ranura circunferencial del asiento 82.1 del cojinete. El anillo exterior del cojinete 80 rígido de bolas de doble hilera se apoya en este lado contra una superficie final de la zona 73 de sujeción del adaptador 70 moldeado. De este modo, el cojinete 80 rígido de bolas de doble hilera queda sujeto por ambos lados en dirección axial, de forma similar a un cojinete fijo.

En el extremo opuesto al adaptador 70 moldeado, la carcasa 40 del motor presenta la zona 41 de conexión. La zona 41 de conexión está formada por tres nervaduras 41.1, 41.2, 41.3 circunferenciales, que separan tres ranuras 41.4, 41.5, 41.6. En dirección axial, la carcasa 40 del motor está abierta por una apertura 44 de la carcasa en la cara frontal opuesta al adaptador 70 moldeado.

La zona exterior de la apertura 44 de la carcasa está cubierta por una placa 90 de alojamiento discoidal. La placa 90 de alojamiento está alineada radialmente y a ras con el exterior de la carcasa 40 del motor. En su lado orientado hacia el interior de la carcasa 40 del motor, la placa 90 de alojamiento se fija con el compuesto de encapsulado que soporta el estator 31. Dirigida radialmente hacia el interior, la placa 90 de alojamiento forma un receptáculo circular para una placa 91 de apoyo. La placa 91 de apoyo también es circular y se extiende escalonadamente en dirección axial hacia el interior de la carcasa 40 del motor. En su zona interior, forma un resalte 91.1 de apoyo, alineado axialmente y separado radialmente del soporte 83.3 de apoyo del disco 83 de equilibrado trasero. Entre el resalte 91.1 de apoyo y el soporte 83.3 de apoyo se encuentra un cojinete 84 de compensación térmica en forma de cojinete rígido de bolas de una sola hilera. El anillo interior del cojinete 84 de compensación térmica está sujeto axialmente, por un lado, por el disco 83 de equilibrado trasero y, por el lado opuesto, por un segundo anillo 84.1 de retención. Para ello, el segundo anillo 84.1 de retención se fija en una ranura circunferencial del soporte 83.3 de apoyo.

En un alojamiento dispuesto axialmente del soporte 83.3 de apoyo del disco 83 de equilibrado trasero se aloja un imán 93.1 de disco.

En el lado de los cables 33 de conexión, la carcasa 40 del motor está cerrada por una tapa 92. Esta tapa 92 se apoya contra la placa 91 de apoyo y presenta aperturas pasantes para el paso de los cables 33 de conexión. Un sensor 93 de posición del rotor está dispuesto en la tapa 92 con medios de fijación adecuados y se posiciona frente al imán 93.1 de disco.

El disco 82 de equilibrado delantero con el asiento 82.1 del cojinete integral, el rotor 32 y el disco 83 de equilibrado trasero con su pasador 83.1 están unidos al eje 50 del motor, fabricado en plástico reforzado con fibra de carbono. Los rebajes 82.2 adhesivos, las juntas 54 adhesivas y las ranuras adhesivas garantizan un espesor óptimo del adhesivo para lograr una conexión sólida entre los componentes y el eje 50 del motor, permitiendo la transmisión de fuerzas incluso elevadas.

El eje 50 del motor se apoya en dos cojinetes en la zona del motor 30 eléctrico. El cojinete 80 rígido de bolas de doble hilera delantero está diseñado como cojinete fijo, y el cojinete 84 de compensación térmica trasero está diseñado como cojinete flotante, lo que permite diferentes dilataciones del material con los cambios de temperatura. Una adecuada compensación de la longitud axial es especialmente importante para el eje 50 del motor de CFRP propuesto, ya que los plásticos reforzados con fibra de carbono tienen un coeficiente de dilatación térmica diferente al de los metales, lo cual depende en gran medida de la orientación de las fibras de carbono.

Los dos discos 82, 83 de equilibrado, con el asiento 82.1 del cojinete y el soporte 83.3 de apoyo integrados, son de metal, y en el presente ejemplo de realización, de aluminio. Por lo tanto, los anillos interiores del cojinete 80 rígido de bolas de doble hilera y del cojinete 84 de compensación térmica no descansan directamente sobre el material plástico reforzado con fibra del eje 50 del motor, sino sobre elementos metálicos de transmisión de fuerza conectados al eje 50 del motor, como los formados por el asiento 82.1 del cojinete y el soporte 83.3 de apoyo. Estos elementos de transmisión de fuerza distribuyen las fuerzas transmitidas desde los cojinetes al eje 50 del motor sobre una superficie mayor, de modo que el plástico reforzado con fibra de carbono del eje 50 del motor no se destruya por una presión superficial local excesiva. Además, se evita un mayor desgaste del eje del motor debido al movimiento relativo entre el eje del motor y los anillos interiores. El asiento 82.1 del cojinete del disco 82 de equilibrado delantero constituye un elemento de transmisión de fuerza dispuesto circunferencialmente alrededor del eje 50 del motor, mientras que el soporte 83.3 de apoyo del disco 83 de equilibrado trasero constituye un elemento de transmisión de fuerza diseñado como prolongación axial final del eje 50 del motor. El eje 50 del motor se puede equilibrar mediante orificios perforados radialmente desde el exterior en los discos 82, 83 de equilibrado.

El adaptador 70 moldeado cumple varias funciones. Sirve para fijar lateral y axialmente el tubo 60 exterior. Además, junto con los anillos 130, 131, 132, 133 de sellado, sella el interior de la carcasa 40 del motor, la zona del cojinete 80 rígido de bolas de doble hilera y el espacio 67 de sellado entre el tubo 60 exterior y el eje 50 del motor contra la entrada de agua. El alojamiento del eje 50 del motor en un lugar seco reduce la necesidad de utilizar el cojinete 80 rígido de bolas de doble hilera, ya que no requiere sellado adicional. El adaptador 70 moldeado también proporciona la superficie 72.2 de montaje exterior, con la que se puede montar la unidad de accionamiento en el casco 11 del dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo. Además, el adaptador 70 moldeado sirve para fijar axialmente el cojinete 80 rígido de bolas de doble hilera.

La carcasa 40 del motor es metálica y esencialmente cilíndrica. En la zona orientada hacia el adaptador 70 de brida, proporciona el soporte 42.1 del adaptador para el montaje estanco del adaptador 70 de brida, así como la zona de apoyo para el cojinete 80 rígido de bolas de doble hilera. La carcasa 40 del motor se fabrica en un solo proceso de producción, lo que permite implementar las funciones mencionadas de forma rentable. La zona 41 de conexión proporciona una conexión estanca a la carcasa 120 de la electrónica, como se describe en la Figura 7. La carcasa 120 de la electrónica también sella herméticamente la apertura 44 de la carcasa de la carcasa del motor 30 eléctrico, orientada en dirección contraria al adaptador 70 moldeado, de modo que todo el motor 30 eléctrico puede instalarse en un espacio inundado del dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo y, por lo tanto, refrigerarse eficientemente.

El estator 31 está conectado a la carcasa 30 del motor mediante un compuesto de encapsulado, mientras que el rotor 32 está conectado en unión rígida al eje 50 del motor. Junto con el montaje descrito del eje 50 del motor, se logra un diseño compacto para un motor 30 eléctrico con alta potencia de accionamiento y una buena concentricidad con bajas vibraciones. La concentricidad se mejora aún más mediante el sensor 93 de posición del rotor, que incorpora el imán 93.1 de disco, tanto en cuanto el sensor 93 de posición del rotor regula el campo magnético que se desarrolla en el motor eléctrico y ajusta el rotor 32 y el estator 31 a la posición deseada.

La placa 90 de alojamiento se fija firmemente mediante el compuesto de encapsulado en el que está incrustado el estator 31, de modo que los componentes posteriores conectados directa o indirectamente a la placa 90 de alojamiento también se mantienen en una posición precisa. Los cables 33 de conexión sirven para conectar eléctricamente el motor 30 eléctrico y el sensor 93 de posición del rotor a una unidad de control alojada en la carcasa 120 de la electrónica.

Para ensamblar el conjunto, el disco 82 de equilibrado delantero, el rotor 32 y el disco 83 de equilibrado trasero, donde se pega el imán 93.1 de disco, se pegan primero al eje 50 del motor. El estator 31, junto con la placa 90 de alojamiento, se conecta a la carcasa 40 del motor mediante el compuesto de encapsulado. Se montan la placa 91 de apoyo, el cojinete 84 de compensación térmica, el sensor 93 de posición del rotor y la tapa 92, con los cables 33 de conexión saliendo por la parte trasera. El primer y segundo anillo 130, 131 de sellado se insertan en los receptáculos 63.1 de anillo de sellado del tubo 60 exterior y el tubo 60 exterior se pega en el receptáculo 71 del tubo del adaptador 70 moldeado. Posteriormente, el eje 50 del motor se inserta en la carcasa 40 del motor desde el lado de la zona 41 de conexión para la carcasa 120 de la electrónica, y el cojinete 80 rígido de bolas de doble hilera se empuja sobre el asiento 82.1 del cojinete. Tras fijar el cojinete 80 rígido de bolas de doble hilera con el primer anillo 81 de retención, se introduce el tubo 60 exterior sobre el eje 50 del motor y, tras insertar el tercer y cuarto anillo 132, 133 de sellado, se atornilla firmemente el adaptador 70 moldeado a la carcasa 40 del motor mediante los tornillos 74 de cabeza hexagonal. De esta forma, se crea una unidad compacta, compuesta por el motor 30 eléctrico con el eje 50 del motor conectado y el tubo 60 exterior, que se instala fácilmente en el casco 11 del dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo.

La Figura 5 muestra una sección V de la hélice mostrada en la Figura 3 en una vista en sección ampliada.

El eje 50 del motor, fabricado en plástico reforzado con fibra de carbono, se guía dentro del tubo 60 exterior. En la zona de su extremo de la segunda sección 56 de alojamiento, se introduce un receptáculo 56.1 para muñón de eje como orificio axial con un diámetro mayor que el diámetro interior del eje 50 del motor, diseñado como un eje hueco. El muñón 110 del eje de aluminio se inserta en el receptáculo 56.1 para muñón de eje con una sección 117 de fijación y se pega. Para lograr un espesor uniforme del adhesivo, se incorporan rebajes 118 adhesivos circunferenciales en la sección 117 de fijación del muñón 110 del eje, donde el adhesivo se acumula hasta un espesor predeterminado por la profundidad de los rebajes 118 adhesivos. Para reducir el peso, se introduce un orificio 116 frontal axial en la sección 117 de fijación.

Junto a la sección 117 de fijación, el muñón 110 del eje presenta un collar 115 circunferencial y radialmente alineado, que está delimitado hacia el eje 50 del motor por un tope 115.2 de eje, configurado como una superficie radial, y, opuesto, por un tope 115.1 de apoyo, también configurado como una superficie radial. El tope 115.2 de eje se apoya circunferencialmente contra el receptáculo 56.1 del muñón del eje en la segunda sección 56 de alojamiento del eje 50 del motor. El tope 115.2 de eje determina así la profundidad de instalación de la sección 117 de fijación en el receptáculo 56.1 del muñón del eje.

El collar 115 está unido a una zona 114 de apoyo y sellado del muñón 110 del eje, con un contorno exterior cilíndrico, dispuesto dentro del tubo 60 exterior. En el extremo del tubo 60 exterior, el muñón 110 del eje se integra en un receptáculo 112 para la hélice. Un orificio 113 trasero, que se extiende axialmente desde el lateral del receptáculo 112 para la hélice, se forma en el muñón 110 del eje y presenta una rosca 111 interna que se extiende desde su apertura para el montaje de la hélice 150, como se muestra en la Figura 6.

El tubo 60 exterior encierra el eje 50 del motor, así como la zona 114 de apoyo y sellado del muñón 110 del eje hasta el alojamiento 112 para la hélice, que sobresale del tubo 60 exterior. En la zona de un refuerzo 64 de tubo, que encierra parte de la zona 114 de apoyo y sellado, el espesor de la pared del tubo 60 exterior aumenta. Posteriormente, el espesor de la pared se reduce gradualmente en la transición del refuerzo 64 del tubo a la sección 65 de centraje. La transición escalonada forma un tope 64.1 dirigido hacia el extremo del tubo 60 exterior. La sección 65 de centraje sirve para alojar una estrella 140 de centraje, como se muestra en la Figura 8. La estrella 140 de centraje se pega a la sección 140 de centraje. Para formar una capa adhesiva de espesor adecuado, se proporcionan juntas 66 adhesivas circunferenciales en la sección 140 de centraje. De este modo, la estrella 140 de centraje puede presionarse sobre la sección 140 de centraje hasta el tope 64.1 y pegarse a ella.

El eje 50 del motor está montado en la zona 114 de apoyo y sellado del muñón 110 del eje. Para ello, se dispone un cojinete 105 rígido de bolas entre el tubo 60 exterior y la zona 114 de apoyo y sellado. El anillo interior del cojinete 105 rígido de bolas se apoya contra el tope 115.1 de apoyo formado por el collar 115, fijándose así axialmente en dirección al eje 50 del motor. En sentido contrario, el anillo exterior del cojinete 105 rígido de bolas se apoya contra un resorte 104 ondulado, que se sujeta axialmente opuesto mediante un cuarto anillo 104.1 de retención. El resorte 104 ondulado está diseñado como un resorte ondulado de alambre plano, por lo que ahorra espacio. Permite el movimiento axial del cojinete 105 rígido de bolas, compensando así las diferentes dilataciones térmicas entre el eje 50 del motor y el tubo 60 exterior. El cuarto anillo 104.1 de retención va seguido de un segundo anillo 103.2 espaciador, que fija un segundo anillo 102.2 de sellado ondulado radial a cierta distancia del cuarto anillo 104.1 de retención. Un primer anillo 102.2 de sellado ondulado radial está dispuesto entre el tubo 60 exterior y la zona 114 de apoyo y sellado del muñón 110 del eje, separado por un primer anillo 103.1 espaciador. El primer anillo 102.2 de sellado ondulado radial va seguido de dos anillos 101.3, 101.4 de fieltro adyacentes, sujetos por un soporte 101.2 de anillo de fieltro, cerrado por una tapa 101.5 del soporte de anillo de fieltro, de manera que se apoyan contra la zona 114 de apoyo y sellado. Frente al segundo anillo 101.4 de fieltro, la tapa 101.5 del soporte de anillo de fieltro se apoya contra el primer anillo 102.2 de sellado ondulado radial, fijándolo axialmente. El soporte 101.2 del anillo de fieltro está sujeto hacia el extremo del tubo 60 exterior por un tercer anillo 101.1 de retención, que está fijado en una ranura circunferencial del tubo 60 exterior.

El cojinete 105 rígido de bolas soporta el eje 50 del motor en su extremo orientado hacia la hélice 150. Junto con el cojinete 80 rígido de bolas de doble hilera mostrado en la Figura 4, el eje 50 del motor queda soportado en cada extremo a lo largo de su recorrido de transmisión desde el motor 30 eléctrico hasta la hélice 150. Esto evita de forma fiable la flexión del eje 50 del motor o la vibración del eje del motor con la hélice 150 montada.

La zona del cojinete 105 rígido de bolas y el espacio 67 entre el eje 50 del motor y el tubo 60 exterior están sellados contra la entrada de agua y suciedad por los dos anillos 102.1, 102.2 de sellado de eje radiales y los anillos 101.3, 101.4 de fieltro.

El alojamiento y sellado del eje 50 del motor, en el lado de la hélice, se realiza en la zona 114 de alojamiento y sellado del muñón 110 de eje de aluminio, como prolongación axial del eje 50 del motor. El muñón de eje constituye un elemento de transmisión de fuerza que transmite las fuerzas de guía introducidas por el cojinete 105 rígido de bolas al eje 50 del motor. Por lo tanto, el alojamiento del eje 50 del motor y el sellado del espacio 67 sellado no se realizan directamente sobre el eje 50 del motor, sensible a la presión y la abrasión, fabricado en plástico reforzado con fibra de carbono, sino sobre un componente metálico de alta resistencia.

La Figura 6 muestra una vista en sección lateral del dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo que se muestra en la Figura 1. Se utilizan las mismas designaciones para componentes idénticos.

El casco 11 del dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo consta de una parte 11.4 inferior y una parte 11.6 superior. Dentro del casco 11 se encuentra una unidad de accionamiento subacuática. En el presente ejemplo de realización, la unidad de accionamiento subacuática incluye el motor 30 eléctrico, una carcasa 120 de la electrónica con una unidad de control, que no se muestra, el eje 50 del motor de plástico reforzado con fibra de carbono con el tubo 50 exterior circunferencial, la estrella 140 de centraje y la hélice 150.

La carcasa 120 de la electrónica está formada por dos mitades 121 de la carcasa y se abre retirando una de las mitades 121 de la carcasa. En el dibujo en sección seleccionado, solo se muestra la primera mitad 121 de la carcasa, situada en el lado de babor. Una segunda mitad de la carcasa, que no se muestra, reposa estanca con una segunda superficie de cierre circunferencial sobre una superficie 121.1 de cierre de la primera mitad 121 de la carcasa. Para ello, se dispone de un sello, que no se muestra, entre las dos superficies 121.1 de cierre. La carcasa 120 de la electrónica tiene asignada una sección 123 de sellado, que posteriormente cierra la apertura 122.1, a través de una sección 122 de apertura, que a su vez cierra la apertura 122.1 de la carcasa 120 de la electrónica, como se muestra con más detalle en la Figura 7, que muestra la sección VII a mayor escala. La carcasa 120 de la electrónica cambia de diseño plano a cilíndrico hacia la sección 123 de sellado. Con esta sección 123 de sellado cilíndrica, la carcasa 120 de la electrónica se conecta a la zona 41 de conexión prevista en el extremo de la carcasa 30 del motor, también cilíndrica. Esto garantiza una conexión estanca entre la carcasa 120 de la electrónica y la carcasa 30 del motor.

La carcasa 120 de la electrónica se sujeta en la cámara 19 de inundación mediante un ángulo 124 de montaje y sus correspondientes elementos 124.1 de fijación. La cámara 19 de inundación cuenta con aperturas 19.1 de inundación por las que el agua puede fluir hacia la cámara 19 de inundación. El motor 30 eléctrico también está dispuesto dentro de la cámara 19 de inundación. El motor 30 eléctrico está fijado al casco 11.

El eje 50 del motor se guía dentro del tubo 60 exterior desde el motor 30 eléctrico hasta el canal 18 de flujo del dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo. El canal 18 de flujo se extiende desde una apertura 18.4 de entrada en la parte inferior del dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo hasta la salida 17 del chorro en su popa 11.5. Puede estar integrado en el casco 11. En el presente ejemplo de realización, el canal 18 de flujo está formado por una carcasa superior y una carcasa inferior, conectadas entre sí mediante medios de fijación adecuados. En la zona de la apertura 18.4 de entrada se dispone un elemento 18.1 guía, por el que fluye el agua y que forma un soporte de apoyo para el dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo.

El tubo 60 exterior se sujeta en su extremo dentro del canal 18 de flujo mediante la estrella 140 de centraje de plástico. La hélice 150 se monta en el muñón 110 del eje, como se muestra con mayor claridad en la Figura 8, que muestra la sección ampliada denominada VIII. El estator 160 se fija entonces en el canal 18 de flujo.

La conexión sellada y enchufable de la carcasa 120 de la electrónica a la carcasa 30 del motor, la conexión sellada del tubo 60 exterior a la carcasa 30 del motor, como se describe en la Figura 4, y el sello del lado de la hélice entre el tubo 60 exterior y el eje 50 del motor, como se muestra en la Figura 5, crean una unidad de accionamiento submarina completamente encapsulada. Esta puede disponerse en zonas inundables dentro del casco 10 del dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo. En el presente ejemplo de realización, el motor 30 eléctrico y la unidad de control, ubicada en la carcasa 120 de la electrónica, se encuentran en la cámara 19 de inundación, mientras que el tubo 60 exterior con el eje 50 del motor se encuentra en el canal 18 de flujo. Cuando el dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo se sumerge, la cámara 19 de inundación se inunda de agua a través de las aperturas 19.1 de inundación y las aperturas 15.2, 15.3 de entrada y salida de agua, y el aire desplazado escapa por las aperturas 15.1 de ventilación, como se muestra en la Figura 1. A medida que el dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo se desplaza por el agua, se genera una corriente dentro de la cámara 19 de inundación, fluyendo el agua hacia las aperturas 15.2 de entrada de agua, ubicadas en la proa 11.1, y saliendo de nuevo por las aperturas 15.3 de salida de agua, ubicadas en la popa 11.5. El motor 30 eléctrico y la unidad de control se refrigeran eficientemente gracias al flujo de agua. El calor perdido se disipa rápidamente, lo que permite la instalación de un motor 30 eléctrico de alto rendimiento y su unidad de control asociada.

El motor 30 eléctrico impulsa la hélice 150 a través del eje 50 del motor. Esto genera un flujo de agua dentro del canal 18 de flujo desde la apertura 18.4 de entrada hasta la salida 17 del chorro, impulsando así el dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo. La estrella 140 de centraje fija la posición del tubo 60 exterior en el extremo, de modo que el tubo 60 exterior y el eje 50 del motor montado en él no se doblen ni vibren, incluso a altas velocidades de flujo del agua que fluye por el canal 18 de flujo. Esto da como resultado una unidad de accionamiento subacuática con un funcionamiento extremadamente suave.

La Figura 7 muestra una sección VII del dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo mostrado en la Figura 6 en la zona del motor 30 eléctrico.

La carcasa 120 de la electrónica se conecta a la zona 41 de conexión de la carcasa 40 del motor con su sección 123 de sellado. Un anillo 134, 135, 136 de sellado se aloja en cada una de las ranuras 41.4, 41.5, 41.6 de la zona 41 de conexión. Las ranuras 41.4, 41.5, 41.6 y, por lo tanto, los anillos 134, 135, 136 de sellado están alineados circunferencialmente con respecto a la carcasa 40 del motor y transversalmente a la dirección de conexión de la carcasa 120 de la electrónica. La sección 123 de sellado de la carcasa 120 de la electrónica está dimensionada de tal manera que abarca la carcasa 40 del motor en la zona 41 de conexión, de modo que los anillos 134, 135, 136 de sellado quedan fijados entre las ranuras 41.4, 41.5, 41.6 y la sección 123 de sellado, sellando así las zonas interiores de la carcasa 120 de la electrónica y la carcasa 40 del motor de la cámara 19 de inundación circundante. El extremo axial de la carcasa 40 del motor, opuesto al adaptador 70 moldeado, con los conductos para los cables 33 de conexión, puede diseñarse de forma abierta y permeable al agua. La conexión enchufable entre la carcasa 40 del motor y la carcasa 120 de la electrónica permite un montaje sencillo y rápido, así como un fácil acceso para el mantenimiento. Para el montaje, primero se insertan los anillos 134, 135, 136 de sellado en las ranuras 41.4, 41.5 y 41.6. A continuación, se conectan los cables 33 de conexión al motor 30 eléctrico y a la unidad de control. A continuación, se cierran las mitades 121 de la carcasa de la carcasa 120 de la electrónica y la carcasa 120 de la electrónica se inserta sobre la zona 41 de conexión con su sección 123 de sellado.

El motor 40 eléctrico está conectado al casco 11 del dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo mediante un ángulo 34 de montaje. Para ello, el ángulo 34 de montaje se fija al casco 11 con una pata mediante los elementos 34.2 de fijación adecuados. Una pata 34.1 angular presenta una apertura pasante por la que se introduce el adaptador 70 moldeado. El adaptador 70 moldeado se apoya con su superficie 72.1 de montaje exterior circunferencialmente sobre el borde de la apertura pasante de la pata 34.1 angular.

Circunferencialmente a la apertura pasante, la pata 34.1 angular presenta orificios por los que se introducen los tornillos 74 de cabeza cilíndrica. De este modo, los tornillos 74 de cabeza cilíndrica conectan el ángulo 34 de montaje, el adaptador 70 moldeado y la carcasa 40 del motor. En un punto de la circunferencia de la apertura pasante, no se dispone de ninguna de las conexiones roscadas, que de otro modo serían rotacionalmente simétricas. Esto define claramente la posición de montaje radial del motor 30 eléctrico.

La Figura 8 muestra una sección VIII del dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo mostrada en la Figura 6 en la zona de su popa 11.5 en estado ensamblado.

El canal 18 de flujo está rodeado por una pared 18.2 del canal de flujo, dividida en una carcasa superior y otra inferior. El estator 140 se inserta en la sección 65 de centraje del tubo 60 exterior mediante un manguito 143 de montaje hasta el tope 64.1, mostrado en la Figura 5, y se pega a la sección 65 de centraje. Las paletas 141 de centraje, formadas en el manguito 143 de montaje, se guían hasta la pared 18.2 del canal de flujo y se fijan a ella. Cada una de las paletas 141 de centraje tiene una lengüeta 142 de bloqueo en su extremo exterior, que encaja en los correspondientes receptáculos 18.3 de bloqueo de la pared 18.2 del canal de flujo. La estrella 140 de centraje mantiene así el tubo 60 exterior y, por consiguiente, el eje 40 del motor en su posición dentro del canal 18 de flujo. Las paletas 141 de centraje están diseñadas en la dirección del flujo de agua para ofrecer la menor resistencia posible al flujo.

La hélice 150 está formada por un cuerpo 152 base y palas 151 de la hélice moldeadas sobre él. La hélice 150 se monta con el cuerpo 152 base en el receptáculo 112 de la hélice del muñón 110 del eje, mostrado en la Figura 5, y se conecta a este mediante un tornillo 153 de montaje. Para ello, el tornillo 153 de montaje se guía a través de un orificio axial en el cuerpo 152 base y se atornilla en el orificio 113 trasero del muñón 110 del eje, provisto de la rosca 111 interna. De este modo, la hélice 150 se conecta de forma firme y sencilla al eje del motor. Al sujetar el tubo 60 exterior mediante la estrella 140 de centraje, la hélice 150 mantiene su posición exacta en el canal 18 de flujo, incluso bajo fuertes cargas laterales causadas por el flujo del agua.

Tras la hélice 150, el estator 160, con sus palas 161 del estator, está fijado de forma no giratoria a la pared 18.2 del canal de flujo. Las palas 161 del estator están conformadas en un soporte 162 central, dispuesto como una extensión axial del cuerpo 152 base de la hélice 150, lo que resulta en una aerodinámica favorable. Las palas 161 del estator presentan zonas 161.1 anguladas hacia la hélice 150. Estas están alineadas para enderezar el remolino de agua expulsado por la hélice 150, de modo que la energía rotacional del agua se convierte en energía cinética lineal y, por lo tanto, se alimenta al accionamiento del dispositivo 10 de ayuda para la natación y el buceo.

Claims (6)

REIVINDICACIONES

1. Unidad de accionamiento subacuática para un dispositivo (10) de ayuda para la natación y el buceo, asignándose a la unidad de accionamiento subacuática al menos una hélice (150), un motor (30) eléctrico con una carcasa (40) del motor, un eje (50) del motor que transmite la fuerza de accionamiento del motor (30) eléctrico a la hélice (150) y un dispositivo de control alojado en una carcasa (120) de la electrónica y conectado al motor (30) eléctrico mediante cables (33) de conexión, y estando al menos una parte de la unidad de accionamiento subacuática dispuesta en al menos un espacio inundable con agua del casco (11) del dispositivo (10) de ayuda para la natación y el buceo, presentando el espacio inundable una cámara (19) de inundación, caracterizada por que una unidad de control dispuesta en la carcasa (120) de la electrónica y el motor (30) eléctrico están dispuestos en la cámara (19) de inundación, por que la carcasa (120) de la electrónica está conectada a la carcasa (40) del motor de manera estanca circunferencialmente a una apertura (122.1) de la carcasa (120) de la electrónica y a una apertura (44) de la carcasa de la carcasa (40) del motor, por que el eje (50) del motor está rodeado, al menos en algunas secciones, por un tubo (60) exterior, por que el tubo (60) exterior está sellado con respecto al espacio inundable de tal manera que se forma un espacio sellado con respecto al espacio inundable entre el tubo (60) exterior y el eje (60) del motor, por que el tubo (60) exterior está conectado de manera estanca, directa o indirectamente, a la carcasa (40) del motor del motor (30) eléctrico en su extremo orientado hacia el motor (30) eléctrico, y por que el eje (50) del motor es guiado desde el motor (30) eléctrico hacia un canal (18) de flujo del dispositivo (10) de ayuda para la natación y el buceo dentro del tubo (60) exterior.

2. Unidad de accionamiento subacuática según la reivindicación 1, caracterizada por que la carcasa (120) de la electrónica está conectada a la carcasa (40) del motor de manera estanca mediante unión enchufable.

3. Unidad de accionamiento subacuática según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por que la carcasa (120) de la electrónica encierra de manera enchufable la carcasa (40) del motor en una zona (41) de conexión con una sección (123) de sellado que se extiende alrededor de la apertura (122.1), y entre la sección (123) de sellado y la zona (41) de conexión están previstos elementos de sellado.

4. Unidad de accionamiento subacuática según la reivindicación 3, caracterizada por que en la carcasa (40) del motor está dispuesta al menos una ranura (41.4, 41.5, 41.6) transversal a la dirección de inserción de la carcasa (120) de la electrónica y delimitada por nervaduras (41.1, 41.2, 41.3) circunferencialmente a la zona (41) de conexión, y por que en la ranura (41.4, 41.5, 41.6) está alojado un anillo (134, 135, 136) de sellado como elemento de sellado.

5. Unidad de accionamiento subacuática según la reivindicación 3 o 4, caracterizada por que la carcasa (40) del motor tiene un contorno exterior sustancialmente cilíndrico, por que la carcasa (40) del motor está abierta en su lado opuesto a la hélice (150), por que la zona (41) de conexión está dispuesta en el contorno exterior de la carcasa (40) del motor de manera que se extiende circunferencialmente alrededor de la apertura (44) de la carcasa formada de esta manera, y por que la carcasa (40) de la electrónica se puede insertar con su sección (123) de sellado desde el lado opuesto a la hélice (150) en la carcasa (40) del motor, de modo que la sección (123) de sellado de la carcasa (40) de la electrónica rodea la zona (41) de conexión.

6. Unidad de accionamiento subacuática según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que los cables (33) de conexión pasan a través de la apertura (122.1) de la carcasa (120) de la electrónica y a través de la apertura (44) de la carcasa de la carcasa (40) del motor.