ITTO950279A1 - Dispositivo propulsore per veicoli anfibi bimodulari. - Google Patents

Abstract

Dispositivo propulsore per veicoli anfibi bimodulari comprendente un circuito idrostatico (8, 9) che collega una pompa (6) ad un motore idraulico (12) associato ad un'elica (19), a getto orientabile; di fronte a detta elica (19) è montato un timone (14) a doppia pala. Il motore endotermico (1) dell'autoveicolo attraverso un doppio giunto cardanico (3) è collegato ad una scatola di derivazione (5) provvista di comando manuale (31) che controlla l'innesto/disinnesto di una pompa (6) e quindi l'attivazione/disattivazione del motore idraulico (12) ed elica (19). Fig. 3.

Description

DESCRIZIONE del BREVETTO D'INVENZIONE INDUSTRIALE Dal titolo:

"DISPOSITIVO PROPULSORE PER VEICOLI ANFIBI BIMODULARI"

Per il brevetto di Modello Industriale dì U-tilità n° 220.671, a nome della stessa Richiedente, è noto un corredo galleggiante, applicabile ad autoveicoli cingolati bimodulari allo scopo di renderli anfibi o per migliorarne le prestazioni in acqua, se già anfibi.

Tale corredo prevede anche mezzi opzionali di propulsione costituiti da eliche e/o idrogetti, montati anteriormente o posteriormente al telaio del veicolo, allo scopo di cooperare con la propulsione generata dal trascinamento differenziale del cingoli in acqua: la struttura, collocazione e funzionamento di tali mezzi opzionali, non fanno parte del predetto brevetto M.U.

Scopo della presente invenzione è il potenziamento delle capacità operative, in acqua, dei veicoli bimodulari cingolati, sia per quanto attiene alla manovrabilità e velocità di avanzamento in acque calme che alla navigazione in acque agitate.

Tale scopo, viene raggiunto grazie all'impiego di un dispositivo propulsore idrostatico che costituisce oggetto dell'invenzione e presenta le caratteristiche principali qui di seguito enunciate:

- l'impianto fisso del dispositivo propulsore interessa entrambi i moduli ed è azionato dal motore principale del veicolo, montato sul primo modulo, per cui il controllo della spinta, - generata da un'elica propulsiva di grande diametro, montata sul secondo modulo ed azionata da un motore idraulico associato ad una pompa,- avviene controllando la velocità di rotazione del motore attraverso il relativo acceleratore; -l'albero motore uscente dal cambio, attraverso un doppio giunto cardanico, è collegato ed una scatola di derivazione per l'azionamento della pompa idraulica sistemata a valle del cambio ed automaticamente azionata dal rapporto più alto. E' previsto un meccanismo di sgancio automatico in caso di inversione di marcia. -L'elica, montata posteriormente rispetto al secondo modulo, è intubata in una campana ed è associata a timoni frontali agenti sul getto propulsivo generato dalla stessa.

Più dettagliatamente il dispositivo propulsore in oggetto comprende:

- un circuito idrostatico per il collegamento di una pompa ad un motore idraulico montato sul modulo posteriore o secondo modulo;

- una presa di potenza meccanica derivata dalla trasmissione principale nel tratto tra il motore ed il riduttore montato sul primo modulo;

- collegamenti flessibili tra primo e secondo modulo, montati in posizione esterna, protetti e raffreddati dall'acqua;

- una elettrovalvola con asservimento idraulico per l'inversione del flusso e quindi del senso di rotazione del motore idraulico;

- una valvola limitatrice di pressione;

- un motore idraulico con doppio senso di rotazione, montato fisso sul secondo modulo per l'attivazione diretta dell'elica multipale, ottimizzata per la propulsione in avanti del veicolo;

- un serbatoio per l'olio associato ad un sistema a tubo Venturi, montato sul primo modulo, per il ricupero dell'olio idraulico senza schiuma, con autopressurizzazione dinamica della mandata per l'adeguamento dei volumi interni con minimo ricambio.

La struttura del secondo modulo, con cingoli e chiglia centrale, comporta che il posizionamento del propulsore sia in posizione semiannegata, dietro la chiglia, e richiede:

- un motore idraulico per l 'azionamento dell'elica multipale, di limitato spessore e di grande diametro, con svergolatura e curvatura delle pale;

- una campana di convogliamento del flusso generato dall'elica, - campana atta a ricuperare almeno in parte la velocità d'ingresso della marcia in avanti e di conservare una componente attiva in condizioni di inversione di flusso, per retromarcia e decelerazione;

- timone direzionale a doppia pala, per contenere l'ingombro in lunghezza e l'angolo· di svettamento posteriore .

Dettagliate caratteristiche del dispositivo sono in seguito descritte sulla base dei disegni schematici allegati, nei quali:

- la fig. 1 è una vista di fianco di un autoveicolo bimodulare, cingolato, con corredo di galleggiamento e dispositivo propulsore:

- la fig. 2 è uno schema a blocchi del dispositivo; - la fig. 3 è una vista assonometrica dello schema idraulico propulsivo nel suo insieme;

- la fig. 4 è una vista laterale, in parziale sezione longitudinale, del gruppo elica-timoni-- la fig- 5 è una vista schematica, dall'alto, che illustra la disposizione del timone a doppia pala rispetto all'elica.

- la fig. 6 è una vista schematica,in particolare,del collegamento del serbatoio ell'olio al circuito ifraulico ;

- la fig. 7 è una vista in sezione longituinale della scatola di derivazione collegata al motore idraulico per l’azionamento della pompa.

Con riferimento alle figg. 1, 2, 3, il veicolo comprende due moduli cingolati -A, B-, provvisti di galleggianti simmetrici -C, C1-. I due moduli sono longitudinalmente collegati da un giunto universale -D-. Il secondo modulo -B- è provvisto di elica posteriore propulsiva 19, intubata. - Un motore endotermico 1, con cambio automatico e convertitore di coppia, indicati con 2 nel loro insieme, sono collegati ad un riduttore 4 mediante due doppi giunti cardanici 3, 3a,-tra i quali è inserita una scatola di derivazione ad ingranaggi elicoidali 5 per l'azionamento della pompa 6 collegata ed un serbatoio 7 per l'olio. I meccanismi fin qui elencati sono montati sul primo modulo -A- e sono collegati al circuito idraulico 8, 9, mediante tratti di tubi flessibili 8a, 9a, che attraversano a— datte sedi predisposte tra i due moduli. Sul secondo modulo -B-, è montata la parte 8, 9 del circuito idraulico; una elettrovalvola 10 è inserita su detto circuito per l'inversione del senso di rotazione dell'elica 19, unitamente ad una valvola limitatrice di pressione 13, destinata ad agevolare il ritorno dell'olio alla pompa 6 per l'alimentazione del complesso. - In coda al modulo -B- è montato un motore idraulico 12, per l'azionamento dell'elica 19, sopportato da una scatola 18, fig.4, solidale ad una campana 15, figg. 1, 4, 5. La campana 15 contiene l'elica 19 ed è solidale ad un deflettore 20 che ha il compito di migliorare l'efficienza del getto generato dall'elica, sia in condizioni di inversione di spinta, per invertire il senso di marcia del veicolo, che in caso di frenata.

Con riferimento alle figg. 3, 6, l'olio proveniente dal motore idraulico 12, attraverso la condotta 9, perviene nel separatore o ciclone 7c, ove viene liberato da eventuali bolle d'aria, espulse attraverso lo sfiatatoio 7d, prosegue nella condotta 9b e, contemporaneamente all'azione del filtro 7a, subisce gli effetti del dispositivo eiettore 7b, tipo Venturi. Con 7d è indicata una valvola di sfiato. Il dispositivo schematizzato in fig. 6 consente il ricupero dell'olio senza schiuma, con pressurizzazione dinamica della mandata, senza che passi nel serbatoio 7 il quale, per la presenza dell'innesco 7b, funge da vaso di espansione.

Come è indicato nelle figg. 4, 5 l'elica 19, multipale, è di spessore contenuto, di grande diametro con curvatura e svergolamento delle pale. In posizione frontale rispetto all'elica è montato un timone 14, a doppia pala, comandato da un martinetto idraulico 17, collegato all'impianto idraulico di servizio. In alternativa il martinetto 17 ed i timoni 14 sono assoggettabili al movimento angolare imponibile ai due moduli -A, B- in caso di cambiamento di direzione di marcia. La trasmissione di tale movimento viene effettuata attraverso una adatta catena cinematica. Tale disposizione consente il funzionamento automatico del timone in funzione del movimento angolare che si verifica tra i moduli -A, B-, a seguito di manovre di sterzatura. La governabilità dei due moduli, in senso direzionale, per moderati cambiamenti viene effettuata con l'angolo di sterzatura imponibile ad un modulo rispetto all'altro, mediante normali manovre, con propulsore allineato sull'asse longitudinale del secondo modulo. - Sterzature molto angolate vengono ottenute mediante manovra del timone 14, a doppia pala, azionabile dal conducente mediante il martinetto idraulico 17.

Il sistema è comandato ad impulsi ed è previsto un sensore di centramento che permette il riallineamento dei timoni, manualmente od automaticamente, a conclusione di ogni cambiamento direzionale imposto al veicolo. Con riferimento alla fig. 7, la scatola di derivazione 5 contiene la ruota dentata 21, montata su cuscinetti 22 ed albero cavo 23 che aziona la pompa 6. Il collare 21a della ruota 21 è provvisto di un semi-innesto frontale a denti di lupo complementare alla scanalatura di.'alloggiamento del perno 24, ricavata sull'albero 23. Tra i denti del semi-innestoche, agendo sulle paretideli'albero 23, per un solo senso di rotazione della ruota 21, collega angolarmente la stessa all'albero 23; in tal caso viene attivata la pompa 6 e quindi il motore idraulico 12 e l'elica 19, fig. 3. L'albero 25 è longitudinalmente scorrevole, può assumere due diverse posizioni, determinate dalle gole 25a, 25b, rispetto alle sfere 30 e rispetto all'albero 23, attraverso organi di comando, quale una adatto leverismo 31, manovrabile dal conduttore del veicolo. Le posizioni longitudinali relative dell'albero 25 innestano/disinnestano, attraverso il perno 24, il collare 21a rispetto alla ruota 21 ed albero 23, per l'azionamento o meno della pompa 6 ed elica 19.

Con la ruota dentata 21 è sempre in presa una ruota dentata 26, con mozzo a superficie interna scanalata, nel quale sono innestati scorrevoli i semi-alberi 27, 28 della trasmissione che, attraverso i due doppi giunti cardanici 3, 3a, collega il cambio 2 al riduttore 4, che provvede all'azionamento dei cingoli delledue unità fig. 2. La disposizione dei semi-alberi 27,28, longitudinalmente scorrevoli ma solidali torsionalmente con la ruota 26 garantisce la compensazione di movimenti virtuali tra il gruppo motore-cambio e lascatoladi derivazione 5.

In caso di inversione del senso di marcia i denti di lupo del collare 21a si disinnestano dal perno 24 per cui l'elica 19 viene automaticamente disattivata.

Il dispositivo in oggetto risponde pienamente alle esigenze di governabilità, in acqua, di autoveicoli cingolati anfibi, bimodulari, ai quali può essere vantaggiosamente applicato senza alterazione alcuna degli organi essenziali degli stessi veicoli.

Il contenuto costo del dispositivo e la sua versatilità in sede di montaggio e collocazione dei vari organi accessori costituiscono caratteristiche peculiari dello stesso.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1) - Dispositivo propulsore per veicoli anfibi bimodulari comprendente un circuito idrostatico (8,9) un serbatoio (7) per l'olio, una pompa idraulica (6), un motore idraulico (12) collegato ad un'elica propulsiva (19) caratterizzato da ciò che dal motore (1) del veicolo, a valle del cambio (2), è derivata una presa di potenza che attraverso due doppi giunti cardanici (3,3a) ed una scatola di derivazione (5), dotata di organi di comando (31), provvede o meno all'attivazione della pompa (6) collegata ad un motore idraulico (12) associato all'elica propulsiva (19); un timone (14), a doppia pala, comandato da un martinetto idraulico (17) è montato frontalmente rispetto all'elica (19), protetta da una campana (15); un deflettore (20) è previsto per ottimizzare la spinta generata dall'elica (19). 2) - Dispositivo propulsore secondo la riv. 1), in cui la scatola di derivazione (5) comprende una ruota dentata (26), sempre in presa con una seconda ruota dentata (21); detta ruota (26), a mozzo scanalato, impegna scorreveli le estremità (27, 28) di alberi di trasmissione rispettivamente collegati all'uscita del cambio (2) ed all'ingresso del riduttore (4), per il conseguimento della trasmissione di potenza ai cingoli e, contemporaneamente , per l'azionamento della pompa (6). 3) - Dispositivo propulsore secondo la riv. 1), in cui l'elica propulsiva (19) è contenuta in una campana (15) allo scopo di alimentare correttamente le pale della stessa elica e di permettere una efficiente inversione della spinta. 4) - Dispositivo propulsore secondo la riv. 1), caratterizzato dalla struttura del timone (14), comprendente una coppia di pale mutuamente articolate, montate frontalmente rispetto all'elica (19), atte a consentire che la spinta dell'elica venga orientata in funzione delle esigenze direzionali del veicolo senza subire eventuali perturbazioni locali. 5) - Dispositivo propulsore secondo la riv. 1), caratterizzato da ciò che il serbatoio (7) è collegato alla condotta di ritorno dal motore idraulico ed all'aspirazione della pompa attraverso un sistema a Venturi grazie al quale il volume dell'olio contenuto nello stesso serbatoio funge da vaso di espansione; lo stesso serbatoio essendo provvisto di collegamento (7d) con un ciclone (7c) che provvede alla separazione dell'olio dalle bolle d'aria presenti nel circuito idraulico . 6) Dispositivo propulsore secondo la riv. 1), in cui i tubi di mandata e di ritorno (8, 9) del circuito idraulico, collocati sul secondo modulo sono lambiti dall'acqua e funzionano quali radiatori.