ITPC20070018A1 - Tramissione del tipo a piede poppiero, in particolare per imbarcazione bielica - Google Patents

Description

TRASMISSIONE DEL TIPO A PIEDE POPPIERO, IN PARTICOLARE PER IMBARCAZIONI BIELICA

L'invenzione riguarda un gruppo di trasmissione per imbarcazioni, del tipo a piede poppiero, previsto per venire applicato ad imbarcazioni che presentano il fondo inclinato.

Più in dettaglio, nella trasmissione secondo l’invenzione si separano i gruppi meccanici dalla struttura di supporto, che viene realizzata sottoforma di più bracci solidali ad una piastra da fissare alla chiglia di un’imbarcazione e che portano boccole o manicotti di supporto dei gruppi meccanici, che vengono poi ricoperti da un guscio atto a favorire l’idrodinamicità del sistema.

Si ottiene in tal modo una trasmissione leggera e facilmente adattabile, con costi contenuti, alle varie configurazioni di chiglia proprie dei diversi costruttori.

Com'è noto, uno dei maggiori problemi che si trovano ad affrontare i progettisti di imbarcazioni è quello di sfruttare al massimo il poco spazio disponibile e di contenere quanto più possibile il peso degli organi meccanici delle imbarcazioni.

Per quanto riguarda i sistemi per la trasmissione del moto alle eliche, che costituiscono uno degli organi in cui questi problemi si fanno maggiormente sentire, una soluzione piuttosto interessante, che risulta poi quella più vantaggiosa in termini di ingombro, è quella che prevede una trasmissione del tipo cosiddetto "a

Si tratta, in sostanza, di una trasmissione nella quale il moto all'uscita dal motore viene trasmesso ad un albero sostanzialmente verticale che tramite un ulteriore rinvio pone in rotazione l'albero dell'elica, generalmente inclinato di pochi gradi rispetto all’orizzontale.

Questa configurazione nota è quella che consente la maggiore economia di spazio, ma nonostante questo è poco praticata perché occorre associare al dispositivo di rinvio un gruppo invertitore del moto con un costo complessivo talmente elevato da rendere questo sistema poco competitivo e quindi non richiesto.

Questo problema è stato risolto dalla attuale richiedente mediante un gruppo di trasmissione oggetto della domanda di brevetto PC 2002 A 027, che comprende un rinvio con due ruote dentate coniche coassiali, montate contrapposte su uno stesso albero motore, le quali impegnano una ruota dentata conica montata su un albero ortogonale al precedente e che comprende mezzi atti a rendere solidali a detto albero motore l'una o l'altra di dette ruote coniche dentate, per comandare la rotazione in un senso o in senso opposto, dell'albero diretto alle eliche.

I vantaggi notevoli offerti da questa soluzione, sono però limitati dalla necessità di adattare la struttura di supporto degli organi meccanici, in questo tipo di trasmissioni, alla configurazione della chiglia, che varia da costruttore a costruttore.

Per meglio comprendere il problema, si faccia riferimento al disegno schematico della allegata figura 1, che mostra la chiglia di un’imbarcazione in sezione lungo un piano ortogonale all'asse dell’imbarcazione, e alla figura 2, che mostra una trasmissione a piede poppiero di tipo noto.

Nelle figure il n. 1 indica la chiglia di un’imbarcazione con il fondo a “V”, con le pareti inclinate. Con il n. 2 si indicano la strutture di irrigidimento della nave, che sono disposte in senso longitudinale e sulle quali è montato il gruppo motore 3.

L'albero di uscita 4 del motore è collegato all'albero 5 dell’elica per mezzo di una trasmissione che nelle soluzioni note comprende un invertitore del moto 6 e un albero verticale 7, a sua volta collegato l’albero 5 dell’elica per mezzo di una coppia conica o altro sistema noto.

In queste trasmissioni note, gli organi a valle dell'invertitore sono contenuti in una cassa 8 in materiale metallico di adeguato spessore (circa 20-30 mm.), solidale ad una piastra 9 per il fissaggio del tutto all’imbarcazione. Questa cassa ha un peso notevole, di varie centinaia di chilogrammi, che sarebbe invece utile poter limitare quanto più possibile.

Questa struttura inoltre, oltre ad essere molto pesante, se realizzata in esemplare unico o in piccole serie, ha un costo molto elevato in quanto occorre ammortizzare gli stampi per la produzione della cassa su un numero estremamente limitato di pezzi.

In figura 1 sono mostrate due possibili differenti forme di realizzazione della cassa.

Nella cassa visibile a sinistra in figura, la piastra 10 è inclinata, rispetto al corpo che racchiude l’albero 7, di un angolo uguale all’angolo a che forma la parete di fondo della nave con l’orizzontale.

L’asse dell’albero 7 interseca l’asse dell’albero motore 4, e questa dal punto di vista cinematico è la soluzione ottimale, poiché consente di trasmettere il moto fra i due alberi mediante una semplice coppia conica. Per contro, la stessa soluzione costringe a realizzare una cassa diversa per ogni tipo di imbarcazione, per adattare il complesso alla specifica configurazione della chiglia.

Al contrario, la configurazione della cassa mostrata a destra nella stessa figura, avendo la piastra 9 sostanzialmente ortogonale al corpo che contiene l’albero 7, è facilmente applicabile ad imbarcazioni con il fondo di diverse inclinazioni, ma, poiché l'asse dell’albero 7 non interseca l’albero motore 4, passando ad una distanza “d” da esso che è funzione della geometria dell'insieme, necessita di ulteriori organi per trasmettere il moto fra i due alberi, oltre a creare una coppia che scarica sulla struttura notevoli sforzi che occorre assorbire irrobustendo opportunamente la struttura.

Questi problemi vengono ora risolti dalla presente invenzione, la quale propone gruppo di trasmissione a piede poppiero nel quale si separa la meccanica dalla struttura di supporto, che può così essere facilmente realizzata con una configurazione che permette di adattarla al tipo di imbarcazione senza interventi eccessivamente onerosi.

In sostanza, nel gruppo secondo l'invenzione la carcassa è costituita da una piastra alla quale sono fissati i due bracci a V che terminano con un manicotto e un terzo braccio centrale, diritto, che termina anch'esso con un manicotto allineato al precedente.

Si realizza poi la meccanica sotto forma di gruppi separati, che vengono assemblati e montati su questi manicotti e infine si completa il tutto con una carenatura in fibra o altro materiale leggero e a basso costo.

Il fatto di realizzare una struttura sotto forma di una piastra alla quale sono fissati tre bracci, consente una notevole facilità di lavorazione permettendo di adattare la struttura alle diverse configurazioni delle imbarcazioni con poco lavoro e senza intervenire con operazioni complesse e costose.

La presente invenzione sarà ora descritta dettagliatamente, a titolo di esempio non limitativo, con riferimento alle figure allegati in cui:

• le figure 1 e 2 illustrano schematicamente la sezione di un’imbarcazione e la vista di un gruppo di trasmissione realizzati secondo la tecnica nota;

« la figura 3 è la vista laterale, schematica, di un gruppo di trasmissione secondo l’invenzione;

• le figure 4 e 5 sono viste prospettiche, da sotto, del gruppo di trasmissione secondo l’invenzione;

• la figura 6 è la vista prospettica, esplosa, del gruppo.

Con riferimento alle figure 4 e 6, il gruppo trasmissione secondo l’invenzione comprende una struttura di supporto indicata nel suo insieme con 10, sulla quale sono montati i diversi organi che trasmettono il moto dall’invertitore 6 all’elica.

Più in dettaglio, detta struttura di supporto comprende una piastra 11 da fissare alla struttura dell'imbarcazione secondo una tecnologia di per sé nota, e alla quale sono saldati o comunque fissati tre bracci, indicati rispettivamente con 12, 13 e 14.

Di questi bracci, i primi due, 12 e 13, sono collocati nella parte anteriore della piastra ed hanno una disposizione a “V”, con le estremità superiori distanziate e saldate alla piastra, mentre le estremità inferiori convergono e sono saldate ad una boccola o manicotto 15, coassiale con l’albero 5 dell’elica.

Il terzo albero 14 è invece collocato nella parte posteriore della piastra 11 , in posizione centrale e supporta, all’estremità inferiore, un secondo manicotto 16, coassiale con il precedente.

I manicotti 15 e 16 supportano a loro volta una scatola 17 alla quale fanno capo l'albero dell’elica 5 e l’albero verticale 7, ortogonale ad esso.

L’albero 7 passa all’interno di una scatola o corpo cilindrico 18, e i due alberi 5 e 7 sono collegati per mezzo di un rinvio angolare di tipo noto non illustrato in figura.

Fra gli alberi 5 e 7 e le rispettive scatole, sono interposti elementi di tenuta, anch’essi di tipo noto.

Preferibilmente, ma non necessariamente, la struttura può essere completata da una carenatura in materiale leggero quale fibra, materiali compositi o materiali plastici, costituita da una o più parti 19, utile a migliorare l’idrodinamicità del sistema.

La soluzione descritta, che prevede di separare la parte comprendente gli organi meccanici dalla struttura di supporto, si rivela atta a risolvere i problemi di peso e di facile adattabilità alle varie imbarcazioni.

Le scatole con sistemi che garantiscono la tenuta attorno agli alberi rotanti sono note e realizzabili a costi contenuti, mentre la struttura di supporto sopra descritta , con una coppia di manicotti fissati alle estremità di bracci saldati ad una piastra da fissare all'imbarcazione, risulta leggera e facilmente adattabile alle più diverse inclinazioni del fondo della nave, semplicemente variando la lunghezza dei bracci e senza la necessità di modificare stampi o altro.

Con la soluzione descritta, si ottiene una struttura di un gruppo di trasmissione leggera e facilmente adattabile a costi contenuti, alle più diverse geometrie d chiglia.

Un esperto del ramo potrà poi prevedere diverse modiche e varianti, che dovranno però ritenersi tutte comprese nell’ambito del presente trovato.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1) Gruppo di trasmissione per imbarcazioni a piede poppiero, caratterizzato dal fatto di prevedere una struttura (10) di supporto degli organi (7, 5) che trasmettono il moto da un invertitore (6), posto all’uscita del motore (3), all’elica, costituita da una piastra (11) da applicare alla chiglia dell’imbarcazione, alla quale sono fissati una pluralità di bracci (12, 13, 14) che supportano mezzi (15, 16) atti ad alloggiare elementi scatolari (17, 18) nei quali passano detti organi di trasmissione.
2. 2) Gruppo di trasmissione per imbarcazioni a piede poppiero, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta struttura (10) di supporto degli organi di trasmissione è costituita da una piastra (11) alla quale sono fìssati una coppia di bracci a “V” alle cui estremità inferiori è fissato un primo manicotto (15), ed un terzo braccio alla cui estremità inferiore è fissato un secondo manicotto (16), detti manicotti (15, 16) accogliendo una scatola (17) alla quale fanno capo l’albero (5) dell’elica ed un albero (7) ortogonale ad esso, proveniente da un invertitore del moto, essendo previsti mezzi di tenuta fra detta scatola (17) e detti alberi (5, 7).
3. 3) Gruppo di trasmissione per imbarcazioni a piede poppiero, secondo la rivendicazione 2, in cui detti bracci a “V” (12, 13) sono posti nella parte anteriore della piastra, e detto terzo braccio (14) è collocato posteriormente, in posizione centrale.
4. 4) Gruppo di trasmissione per imbarcazioni a piede poppiero, secondo la rivendicazione 3, in cui detti manicotti (15, 16) sono allineati.
5. 5) Gruppo di trasmissione per imbarcazioni a piede poppiero, secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto di prevedere un guscio atto a racchiudere detta scatola (17), detto guscio essendo composto da elementi (19) atti ad essere applicati a detti manicotti (15, 16) per ottenere un involucro atto a migliorare l’idrodinamicità del sistema.
6. 6) Gruppo di trasmissione per imbarcazioni a piede poppiero, secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto di prevedere: • una piastra (11) da applicare alla chiglia dell’imbarcazione, alla quale sono fissati una coppia di bracci a “V” (12, 13) alle cui estremità inferiori è fissato un primo manicotto (15): · un terzo braccio (14) alla cui estremità inferiore è fissato un secondo manicotto (16); • una scatola (17) alla quale fanno capo l'albero (5) dell’elica ed un albero (7) ortogonale ad esso, proveniente da un invertitore del moto, montata su detti manicotti (15, 16); · mezzi di tenuta fra detta scatola (17) e detti alberi (5, 7); 7) Gruppo di trasmissione per imbarcazioni a piede poppiero, secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto di prevedere, fra l’albero (4) del motore e detto albero di trasmissione (7), un gruppo invertitore del moto (6) che comprende un rinvio con due ruote dentate coniche coassiali, montate contrapposte su uno stesso albero motore, le quali impegnano una ruota dentata conica montata su detto albero di trasmissione (7), e mezzi atti a rendere solidali a detto albero motore l'una o l'altra di dette ruote coniche dentate. 8) Gruppo di trasmissione per imbarcazioni a piede poppiero, secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto di prevedere un guscio atto a racchiudere detta scatola (17), detto guscio essendo composto da elementi (19) atti ad essere applicati a detti manicotti (15, 16) per ottenere un involucro atto a migliorare l’idrodinamicità del sistema.