ITMI20091612A1 - Supporto passa-scafo per la timoneria e la propulsione di un'imbarcazione ed imbarcazione dotata di tale supporto - Google Patents

Supporto passa-scafo per la timoneria e la propulsione di un'imbarcazione ed imbarcazione dotata di tale supporto Download PDF

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Description

SUPPORTO PASSA-SCAFO PER LA TIMONERIA E LA PROPULSIONE DI UN’IMBARCAZIONE ED IMBARCAZIONE DOTATA DI TALE
SUPPORTO
La presente invenzione si riferisce ad un supporto passa-scafo per la timoneria e la propulsione di un’imbarcazione e ad un’imbarcazione dotata di tale supporto.
Al giorno d’oggi sono diffuse numerose tipologie di imbarcazioni che differiscono fra loro per la reciproca disposizione della propulsione e della timoneria, solitamente posizionate nella parte posteriore dell’imbarcazione detta specchio di poppa.
Nelle figure 1A-1D sono schematicamente mostrate quattro tipologie di imbarcazioni oggi esistenti in cui le linee verticali identificano la stazione dello specchio di poppa ove si ha il passaggio dell'asse di propulsione dall'interno all'esterno dello scafo.
Le propulsioni mostrate in tali figure sono esemplificative.
Il primo esempio di arte nota mostrato in figura 1A comprende una propulsione di tipo tradizionale con elica immersa ed un timone posto a poppavia dell'elica. In tale realizzazione i componenti che governano il moto della timoneria sono interni allo scafo e quindi protetti da urti accidentali durante la retromarcia dallo scafo stesso.
In figura 1B à ̈ mostrata una realizzazione analoga alla precedente di figura 1A in cui tuttavia l’elica e il timone sono solo parzialmente immersi.
Tali due prime realizzazioni descritte hanno un impianto di timoneria separato dalla propulsione posto a poppavia dell'elica ed in vista di tale separazione presentano lo svantaggio di richiedere scafi lunghi in grado di supportare i timoni a valle delle eliche.
Per ovviare a tale inconveniente e ridurre l’ingombro della zona di specchio di poppa, sono oggi in commercio propulsioni di tipo sterzante in cui i mezzi di sterzatura della barca sono integrati alla propulsione. L’esempio più diffuso di questo genere di propulsioni sterzanti à ̈ il cosiddetto “piede poppiero†, di cui un esempio à ̈ mostrato in figura 1D.
Nel caso del “piede poppiero†la trasmissione à ̈ composta da una scatola fissata allo specchio di poppa, in modo da garantire la tenuta all'acqua, in cui il moto à ̈ trasmesso ad un'elica o ad una coppia di eliche coassiali e controrotanti. Pistoni elettrici, idraulici o elettro-idraulici danno all'imbarcazione la possibilità di sterzare grazie alla presenza di un corpo sferico, oppure di uno snodo cardanico.
Un altro esempio di propulsioni sterzanti à ̈ quello delle trasmissioni articolate di cui un esempio à ̈ mostrato in figura 1C.
Tali propulsioni articolate sono generalmente composte da un corpo di forma assimilabile ad un cilindro o ad un tronco di cono, sviluppato attorno all'asse di trasmissione, che si protende dallo specchio di poppa, e rispetto al quale può assumere angoli diversi grazie alla presenza di un giunto sferico o di tipo cardanico. Questa movimentazione à ̈ comandata da una pluralità di pistoni, generalmente idraulici, vincolati da una parte allo scafo e dall'altra al corpo della trasmissione. L'installazione di propulsioni del tipo in grado di sterzare presenta senz'altro il vantaggio di risparmiare un impianto separato di timoneria realizzando un unico gruppo integrato propulsionetimoneria che richiede un minore ingombro nella zona di specchio di poppa rispetto alle realizzazioni delle figure 1A e 1B in cui la propulsione e la timoneria sono separate.
Tuttavia anche tali propulsioni sterzanti hanno alcuni inconvenienti.
Come si può intuire, l'unificazione di più funzioni, con l'integrazione di più sistemi in un solo componente, sebbene riduca gli ingombri richiede una progettazione più complessa e costi di realizzazione maggiori.
Oltre a questo ordine di svantaggi, si possono osservare problemi di sicurezza e affidabilità di una propulsione sterzante,in cui infatti gli attuatori che consentono la sterzatura sono montati all'esterno dell'imbarcazione, quindi maggiormente soggetti alla corrosione.
Tale aspetto costringe queste imbarcazioni ad essere sottoposte a manutenzioni frequenti con conseguente minore disponibilità operativa dell'imbarcazione, parametro importante per applicazioni commerciali.
La posizione degli attuatori inoltre li rende più facilmente soggetti ad urti accidentali con oggetti estranei durante la navigazione o durante le manovre di ormeggio, in porto.
Gli attuatori, inoltre, possono essere investiti da carichi non sempre preventivabili e di cui si possa tener conto durante il dimensionamento.
Un esempio tipico à ̈ quello dovuto all'impatto con l'acqua, quando l'imbarcazione si trova, suo malgrado, per via di condizioni meteo-marine avverse, a saltare sulle onde, uscendo cioà ̈ completamente dall'acqua e rientrandovi bruscamente.
E' ben evidente che la rottura di un pistone idraulico di regolazione di una propulsione articolata durante la navigazione può avere effetti letali non solo sullo scafo ma anche e soprattutto sui suoi occupanti.
Oltre alla possibilità di falle aperte nello scafo in corrispondenza dei punti di fissaggio, in caso di rottura, à ̈ ben chiaro che l'imbarcazione così danneggiata resterebbe contemporaneamente senza propulsione e senza possibilità di essere diretta.
Scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un dispositivo in grado di risolvere gli inconvenienti sopra citati della tecnica nota in una maniera estremamente semplice, economica e particolarmente funzionale.
Altro scopo à ̈ quello di realizzare un supporto passascafo per la timoneria e la propulsione di un’imbarcazione che consenta di realizzare un’imbarcazione compatta con scafi nella zona di specchio di poppa di dimensioni ridotte e in cui la timoneria sia posta fra lo scafo e le eliche.
Altro scopo à ̈ quello di realizzare un supporto passascafo per la timoneria e la propulsione di un’imbarcazione che consenta di realizzare un’imbarcazione in cui i mezzi di comando della rotazione dei timoni siano disposti protetti all’interno dell’imbarcazione.
Altro scopo à ̈ quello di realizzare una trasmissione con un rendimento propulsivo in retromarcia superiore a quello delle trasmissioni tradizionali.
Questi scopi secondo la presente invenzione vengono raggiunti realizzando un supporto passa-scafo per la timoneria e la propulsione di un’imbarcazione ed un’imbarcazione dotata di tale supporto come esposto rispettivamente nelle rivendicazioni 1 e 6.
Ulteriori caratteristiche dell’invenzione sono evidenziate dalle rivendicazioni dipendenti.
Le caratteristiche ed i vantaggi di un supporto passascafo per la timoneria e la propulsione di un’imbarcazione e di un’imbarcazione dotata di tale supporto secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali:
le figure 1A-1D mostrano viste schematiche di imbarcazioni realizzate secondo la tecnica nota;
la figura 2 mostra una vista laterale schematica parzialmente spaccata di un particolare di un’imbarcazione provvista del supporto passa-scafo secondo la presente invenzione;
la figura 3 mostra una vista schematica in alzata posteriore del particolare di figura 2;
la figura 4 mostra una vista prospettica schematica parzialmente spaccata del particolare di figura 2;
la figura 5 mostra una vista in sezione di un supporto passa-scafo per la timoneria e la propulsione di un’imbarcazione secondo la presente invenzione;
la figura 6 mostra una vista laterale schematica di un particolare di un’imbarcazione secondo la presente invenzione durante l’avanzamento in retromarcia; e
le figure 7A e 7B mostrano particolari di imbarcazioni secondo l’arte nota.
Con riferimento alle figure, viene mostrato con 100 un supporto passa-scafo per la timoneria e la propulsione di un’imbarcazione secondo la presente invenzione e con 10 la parte poppiera di un’imbarcazione dotata di tale supporto.
Come visibile in figura 4 o in figura 2 il gruppo di propulsione dell’imbarcazione 10 comprende una scatola di trasmissione a ingranaggi 20, detta invertitore, disposta all’interno dell’imbarcazione e in grado di azionare almeno uno, preferibilmente due come mostrato nelle figure, alberi motori 11, 11’ coassiali e controrotanti portanti eliche 21, 21’.
Alternativamente il gruppo invertitore del moto può anche essere separato dalla scatola ad ingranaggi che trasmette il moto agli alberi coassiali controrotanti. Tali alberi 11, 11’ transitano dall’interno dell’imbarcazione 10 verso l’esterno attraverso un’apertura ricavata su una parete, preferibilmente inclinata detta “scivolo†, nello specchio di poppa 12. Preferibilmente le eliche 21, 21’ sono supportate sui relativi alberi tramite mozzi a razze 22, 22’.
Il gruppo di timoneria comprende almeno un timone 14 provvisto superiormente di un perno di rotazione 13 connesso superiormente ai relativi mezzi di comando della rotazione 16, di per sé noti, e disassati rispetto alla mezzeria.
Il supporto passa-scafo 100 secondo la presente invenzione, visibile in sezione in figura 5 e parzialmente spaccato in figura 4, supporta sia gli alberi motore 11, 11’ che i perni di rotazione 13 dei timoni 14 consentendo di posizionare i timoni 14 in posizione estremamente ravvicinata sia allo scafo che alle eliche 21, 21’. In particolare, il supporto dei timoni 14 à ̈ tale per cui gli stessi saranno posizionati anteriormente rispetto alle eliche 21, 21’.
Tale disposizione consente di realizzare uno specchio di poppa estremamente compatto ove non à ̈ più necessaria la presenza di lunghe code di supporto dei timoni altrimenti posizionati in poppavia.
Tale passa-scafo 100 della presente invenzione à ̈ applicabile in corrispondenza dell’apertura di passaggio degli alberi motore 11, 11’ e comprende una porzione a piastra 101, fissabile esternamente allo scafo dell’imbarcazione, ed una porzione tubolare 102 passa-scafo di supporto per alberi motore 11, 11’.
Le tenute e la guida degli alberi motore 11, 11’ all’interno della porzione tubolare 102 avvengono tramite l’utilizzo di strumenti noti quali guarnizioni e cuscinetti in commercio.
Secondo l’invenzione la timoneria 14 à ̈ supportata dal passa-scafo 100 grazie ad almeno una bussola 103 attraversante la porzione a piastra 101, e quindi penetrante all’interno dello scafo, atta a supportare in modo rotante i perni 13 portanti i timoni 14.
Secondo quando descritto sopra, poiché le bussole 103 attraversano la porzione a piastra 101 e la medesima à ̈ collocata sullo scafo, l’estremità superiore 15 del perno 13 opposta al timone 14 e connessa ai mezzi di comando della rotazione 16 del timone stesso, à ̈ disposta all’interno dell’imbarcazione.
Vantaggiosamente, i mezzi 16 agenti in rotazione sui timoni 14, essendo disposti all’interno dello scafo, non sono quindi soggetti a corrosione, ma protetti da eventuali urti con oggetti estranei durante la navigazione o durante le manovre di ormeggio.
Nella realizzazione mostrata il supporto passa-scafo 100 comprende due bussole 103 poste simmetricamente dalle parti opposte rispetto alla porzione tubolare 102.
Nella realizzazione mostrata in figura 5, la porzione a piastra 101 comprende posteriormente un manicotto 18 passante nell’apertura dello scafo accoppiato alla porzione tubolare 102 ed à ̈ provvisto di flangia posteriore 17 di fissaggio alla scatola di trasmissione 20.
Le porzioni a piastra 101 e tubolare 102 possono essere elementi realizzati separatamente e successivamente saldati fra loro, come mostrato in figura 5, oppure possono essere direttamente realizzati di pezzo.
Come citato in precedenza, la parete 12 dello scafo ove ricavata l’apertura di transito dell’almeno un albero motore 11, 11’ à ̈ preferibilmente inclinata rispetto all’albero motore 11, 11’ stesso, sostanzialmente orizzontale, diretta dall’alto verso il basso in direzione della prua dell’imbarcazione.
Lo stato della tecnica attuale, mostrato nelle figure 7A e 7B, prevede al contrario che la parete dello scafo ove ricavata l’apertura di passaggio all’albero motore sia sostanzialmente verticale e ortogonale all’albero motore.
Secondo l’invenzione anche la porzione a piastra 102, come mostrato in figura 5, sarà opportunamente inclinata per aderire alla parete 12 inclinata.
Tale inclinazione della parete 12 dello specchio di poppa, di circa 40°-45° come mostrato in figura 6, permette di incrementare notevolmente l'efficienza propulsiva in condizioni di retromarcia nonché consente di ridurre la lunghezza della porzione posteriore dell’imbarcazione.
Infatti grazie a tale superficie inclinata 12, detta “scivolo†, durante la retromarcia tutto il flusso che attraversa le eliche 21 21’, anziché essere diretto in parte contro la parete verticale dello specchio di poppa, può fluire verso prua, aumentando il rendimento della propulsione.
Contrariamente, nella tecnica attuale, mostrata in figura 7A, il flusso d’acqua che impatta lo specchio di poppa pressoché verticale viene riflesso e risulta nuovamente diretto verso poppa.
In tali realizzazioni note quindi solo la parte di flusso che rimane indisturbata dallo scafo, mostrata schematicamente in figura 7B tramite la porzione in campitura sull’elica, fornisce una spinta utile alla retromarcia.
Contrariamente, la parete 12 inclinata secondo l’invenzione devia la parte di flusso che investe lo specchio di poppa 12 facendola scivolare in basso e verso prua come mostrato in figura 6.
Il rendimento della trasmissione in retromarcia à ̈ quindi notevolmente aumentato.
Se necessario à ̈ possibile prevedere una plancia 50 di poppa, di dimensioni ridotte, per proteggere le eliche 21, 21’ da urti accidentali con banchine o altre imbarcazioni, durante la retromarcia.
Infine à ̈ preferibilmente previsto un elemento convogliatore a guscio 30, mostrato in figura 4, fissato posteriormente allo scafo e sagomato a racchiudere la porzione a piastra 101 e a convergere verso le eliche 21, 21’ ove tale guscio 30 risulta aperto.
Inferiormente il guscio 30 comprende fori di passaggio per i perni 13 dei timoni 14.
Come visibile nelle figure 2 e 4, l’imbarcazione 10 comprende anche un condotto di scarico 31 dei gas miscelati con l’acqua del circuito di raffreddamento che sfocia all’interno del guscio 30 il quale, come descritto sopra, convoglia la miscela di gas combusti dei motori e acqua di mare del circuito di raffreddamento verso le razze dei mozzi 22 22’ che portano le eliche 21 21’.
Si à ̈ così visto che un supporto passa-scafo per la timoneria e la propulsione di un’imbarcazione ed un’imbarcazione realizza gli scopi in precedenza evidenziati.
Infatti il supporto passa-scafo per la timoneria e la propulsione di un’imbarcazione della presente invenzione consente di realizzare un’imbarcazione compatta con scafi di dimensioni ridotte in cui la timoneria à ̈ posta fra lo scafo e le eliche e in cui i mezzi di comando della rotazione dei timoni sono disposti protetti all’interno dell’imbarcazione.
Il supporto passa-scafo per la timoneria e la propulsione di un’imbarcazione e l’imbarcazione dotata di tale supporto della presente invenzione così concepito à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nel medesimo concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti. In pratica i materiali utilizzati, nonché le loro dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze tecniche.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Imbarcazione (10) comprendente un gruppo di timoneria e propulsione comprendente almeno un albero motore (11, 11’) passante in un’apertura dello specchio di poppa (12) per la trasmissione del moto da un motore ad almeno un’elica (21, 21’), almeno un timone (14) provvisto superiormente di almeno un perno (13) di rotazione, ed un supporto passa-scafo (100) associabile a detta apertura e dotato di una porzione a piastra (101) fissabile esternamente allo scafo (12) dell’imbarcazione (10) e di una porzione tubolare passa-scafo (102) di supporto per detto almeno un albero motore (11, 11’), caratterizzata dal fatto che detto supporto passa-scafo (100), inoltre comprende almeno una bussola (103) attraversante detta porzione a piastra (101) per supportare in modo rotante detto perno (13) portante detto timone (14) e che detta parete (12) dello scafo ove ricavata detta apertura di passaggio di detto almeno un albero motore (11, 11’) à ̈ inclinata dall’alto verso il basso in direzione della prua di detta imbarcazione (10).
  2. 2) Imbarcazione (10) secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che l’estremità (15) di detto perno (13) opposta a detto timone (14) à ̈ connessa a mezzi di comando (16) della rotazione di detto timone (14) disposti all’interno di detta imbarcazione (10).
  3. 3) Imbarcazione (10) secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detta parete (12) Ã ̈ inclinata di circa 45°, detta porzione a piastra (101) di detto supporto passa-scafo (100) essendo parimente inclinata.
  4. 4) Imbarcazione (10) secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto di comprendere un elemento a guscio (30) fissato posteriormente a detto scafo (12) a racchiudere detta piastra (101) e sagomato a convergere verso dette eliche (21, 21’), detto guscio (30) comprendendo fori di passaggio per detti perni (13) di detti timoni (14).
  5. 5) Imbarcazione (10) secondo la rivendicazione 4 caratterizzata dal fatto di comprendere un condotto (31) di scarico dei gas miscelati con l’acqua del circuito di raffreddamento che sfocia all’interno di detto guscio (30).
  6. 6) Supporto passa-scafo (100) per la timoneria e la propulsione di un’imbarcazione (10) applicabile in corrispondenza di un’apertura di passaggio di almeno un albero motore (11, 11’) ricavata nello specchio di poppa (12), detto supporto passa-scafo (100) comprendendo una porzione a piastra (101) fissabile esternamente allo scafo (12) dell’imbarcazione (10) ed una porzione tubolare (102) passa-scafo di supporto per detto almeno un albero motore (11, 11’), caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre almeno una bussola (103) attraversante detta porzione a piastra (101) per supportare in modo rotante un perno (13) portante un timone (14).
  7. 7) Supporto passa-scafo (100) secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che l’estremità (15) di detto perno (13) opposta a detto timone (14) à ̈ connesso a mezzi di comando (16) della rotazione di detto timone (14).
  8. 8) Supporto passa-scafo (100) secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto di comprendere due bussole (103) poste simmetricamente dalle parti opposte rispetto a detta porzione tubolare (102).
  9. 9) Supporto passa-scafo (100) secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che detta porzione a piastra (101) comprende posteriormente un manicotto (18) passante in detta apertura provvisto di flangia (17) di fissaggio ad una scatola di trasmissione (20).
  10. 10) Supporto passa-scafo (100) secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che dette porzioni a piastra (101) e tubolare (102) sono saldate fra loro.
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