Hélice.

Hélice con un cuerpo de soporte central (1) y con al menos dos aletas de la hélice

(5) fijadas en él en el lado circunferencial, cuya sección transversal está configurada de manera que se estrecha en su zona de la pata (11) próxima al cuerpo de soporte a medida que se incrementa la distancia radial desde el cuerpo de soporte (1), y en la que cada aleta (5) está fijada en el cuerpo de soporte (5) por medio de una zapata de aleta (10) que abarca en unión positiva la aleta (5), caracterizada por que una zapata de aleta (10) está configurada dividida y las partes de la zapata (16, 17) abrazan, respectivamente, la aleta (5) en ambos lados planos (6, 7), pero solamente en un lado estrecho (8, 9).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10005674.

Solicitante: ThyssenKrupp Marine Systems GmbH.

Inventor/es: PAUL, AXEL, DR., KRUGER,GEORG, TILLMANNS,MARC.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > BUQUES U OTRAS EMBARCACIONES FLOTANTES; SUS EQUIPOS > PROPULSION O GOBIERNO MARINO (propulsión de vehículos... > Elementos de propulsión que actúan directamente... > B63H1/26 (Palas)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > BUQUES U OTRAS EMBARCACIONES FLOTANTES; SUS EQUIPOS > PROPULSION O GOBIERNO MARINO (propulsión de vehículos... > Elementos de propulsión que actúan directamente... > B63H1/14 (Hélices (de palas orientables B63H 3/00))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > BUQUES U OTRAS EMBARCACIONES FLOTANTES; SUS EQUIPOS > PROPULSION O GOBIERNO MARINO (propulsión de vehículos... > Elementos de propulsión que actúan directamente... > B63H1/20 (Cubos; Fijación de palas)

PDF original: ES-2464346_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Hélice La invención se refiere a una hélice, en particular una hélice montada para un accionamiento de barco, pero no está limitada a ello.

En accionamientos de barcos pertenece desde hace mucho tiempo al estado de la técnica configurar la hélice de una sola pieza como pieza fundida, típicamente de bronce. Tal hélice está constituida típicamente por un cubo, en cuya superficie circunferencial se conectan las aletas de la hélice. La fabricación se realiza la mayoría de las veces a través de fundición en moldes de arena y mecanización de repaso manual o mecánico. La fabricación de los moldes es costosa, especialmente debido al recubrimiento de las aletas.

Durante el funcionamiento de las hélices se pueden producir daños de las aletas a través de los objetos que se mueven en el agua. En el caso de daños mayores de las aletas, no es posible con frecuencia una reparación o al menos no se puede realizar económicamente, de manera que debe sustituirse toda la hélice, lo que es costoso y caro. Para evitarlo, se conocen las llamadas hélices montadas, en la que las aletas están instaladas de forma desprendible sobre un cuerpo de soporte, típicamente un cubo de hélice. Tales hélices montadas posibilitan también una formación de la hélice a partir de diferentes materiales, típicamente un cubo metálico y aletas constituidas de materiales compuestos. Tales aletas son ventajosas especialmente para la utilización en submarinos militares, puesto que presentan propiedades de amortiguación mejoradas y, por lo tanto, una signatura más reducida que las aletas metálicas. No obstante, un inconveniente de las hélices montadas es que debido a la técnica de fabricación sólo son muy costosas de fabricar y que con frecuencia la unión entre las alas de la hélice y el cubo de la hélice es problemática así como también conduce a limitaciones en la construcción.

A partir del documento DE 42 11 202 A1 pertenece al estado de la técnica prever en el cubo de la hélice unas ranuras en forma de cola de milano en la periferia exterior, que se extienden en forma de línea helicoidal alrededor del eje de rotación y en las que están insertadas en unión positiva aletas de la hélice con sus patas configuradas de forma correspondiente en forma de cola de milano. La fabricación de tales ranuras en forma de cola de milano, que se extienden en forma de línea helicoidal sobre la periferia del cubo, es con frecuencia extraordinariamente costosa y cara. Incluso una desviación reducida en la geometría de la ranura, del gradiente o similar conduce al desecho del componente respectivo.

A partir del documento WO 87/04400 A1 pertenece al estado de la técnica una hélice, en la que tanto el cubo como también las aletas dispuestas en ella están constituidas de una sola pieza de material compuesto, lo que tiene, sin embargo, el inconveniente de que, por una parte, se complica la fabricación en virtud de los moldes necesarios y, por otra parte, en el caso de daños solamente es posible una mejora de la aleta, pero en general no es posible una sustitución de la misma.

Más favorable es la hélice conocida a partir del documento WO 00/66429 A1, en la que la aletas están formadas de material compuesto, es decir, de un material compuesto, pero la pata de la aleta está configurada del tipo de brida, de manera que están previstas en la brida una pluralidad de taladros, a través de los cuales se conducen tornillos, con los que las aletas están fijadas en el cuerpo de soporte, es decir, en el cubo de la hélice. En la hélice descrita allí, todas las aletas están configuradas iguales y se pueden montar y desmontar individualmente, de manera que se pueden sustituir en caso de daño también individualmente. Sin embargo, la fabricación de las aletas es muy costosa, puesto que especialmente en la zona entre la pata del tipo de brida y la aleta propiamente dicha la sección transversal está claramente reducida. Esto requiere, por una parte, una estructura complicada del componente en varias etapas del procedimiento, por otra parte condiciona que los materiales que absorben las fuerzas de tracción deben doblarse 90º, lo que es desfavorable, puesto que la introducción de la fuerza no se puede realizar de una manera óptima y, por lo tanto, no se puede utilizar la resistencia propia del material.

A partir del documento DE 20 2008 010 810 U1 pertenece al estado de la técnica, fijar una hélice alojada de forma giratoria sobre un cubo por medio de un anillo intermedio, que está tensado por aplicación de fuerza y en unión positiva por medio de elementos en forma de cuña. La construcción descrita allí es, en principio, adecuada para la fijación de una hélice rígida sobre un cuerpo de soporte, como por ejemplo un árbol, pero la introducción de la fuerza en la aleta de la hélice, especialmente cuando ésta está constituida de un material compuesto, no es favorable.

Ante estos antecedentes, la invención tiene el cometido de crear una hélice, que evita, pero al menos reduce los problemas mencionados anteriormente, en la que las aletas de la hélice son sustituibles y se pueden emplear aletas fabricadas especialmente de materiales compuestos.

Este cometido se soluciona de acuerdo con la invención por medio de las características indicadas en la reivindicación 1. Las configuraciones ventajosas de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes, en la descripción siguiente así como en el dibujo. Las características indicadas en las reivindicaciones dependientes y en la descripción siguiente no sólo se pueden emplear en la combinación prevista allí a modo de ejemplo, sino

también por sí y en otra combinación, si esto parece ventajoso.

La hélice de acuerdo con la invención presenta un cuerpo de soporte central y al menos dos aletas de hélice fijadas allí en el lado circunferencial, cuya sección transversal está configurada de manera que se estrecha en su zona de la pata cerca del cuerpo de soporte a medida que se incrementa la distancia radial desde el cuerpo de soporte. En este caos, cada aleta está fijada en el cuerpo de soporte por medio de una zapata de aleta que rodea en unión positiva la aleta.

Por lo tanto, en la hélice de acuerdo con la invención se trata de una hélice montada, que está constituida por un cuerpo de soporte central, típicamente un cubo, que se puede fijar sobre un árbol de manera conocida en sí. No obstante, el cuerpo de soporte puede estar formado también por el árbol propiamente dicho o de otra manera adecuada. Los componentes básicos de la hélice de acuerdo con la invención, a saber, el cuerpo de soporte central, las aletas y las zapatas de las aletas pueden estar formados, en principio, de materiales adecuados discrecionales. No obstante, la configuración de acuerdo con la invención es especialmente ventajosa cuando especialmente las aletas de la hélice están constituidas de material compuesto, por lo tanto, un material compuesto como, por ejemplo, plástico reforzado con fibras de carbono.

La idea básica de la solución de acuerdo con la invención es preparar una hélice, que presenta un cuerpo de soporte central, en el que están dispuesta aletas en al lado circunferencial, estando fijadas las aletas por medio de zapatas de aletas de forma desprendible en el cuerpo de soporte, de manera que se pueden sustituir individualmente. En este caos, las aletas están configuradas en la zona de la pata, es decir, en la zona próxima al cuerpo de soporte, de tal manera que están configuradas de manera que se estrechan en la sección transversal a medida que se incrementa la distancia radial con respecto al eje longitudinal y eje de giro del cuerpo de soporte, es decir, en forma de con, y en concreto independientemente de la otra forma de la hélice, que se extiende... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Hélice con un cuerpo de soporte central (1) y con al menos dos aletas de la hélice (5) fijadas en él en el lado circunferencial, cuya sección transversal está configurada de manera que se estrecha en su zona de la pata (11) próxima al cuerpo de soporte a medida que se incrementa la distancia radial desde el cuerpo de soporte (1) , y en la que cada aleta (5) está fijada en el cuerpo de soporte (5) por medio de una zapata de aleta (10) que abarca en unión positiva la aleta (5) , caracterizada por que una zapata de aleta (10) está configurada dividida y las partes de la zapata (16, 17) abrazan, respectivamente, la aleta (5) en ambos lados planos (6, 7) , pero solamente en un lado estrecho (8, 9) .

2. Hélice de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que las zapatas de la aleta (10) están fijadas por medio de tornillos (13) en el cuerpo de soporte (5) .

3. Hélice de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada por que una zapata de la aleta (10) está configurada dividida en dos partes de la zapata (16, 17) que abrazan una pata de la aleta (11) aproximadamente por la mitad.

4. Hélice de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que una zapata de la aleta (10) comprende una pata de la aleta (11) también en el lado frontal, que apunta hacia el cuerpo de soporte (5) , con su suela (19) .

5. Hélice de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el cuerpo de soporte (1) está constituido de metal y las aletas de la hélice (5) están constituidas de un material compuesto, en particular de plástico reforzado con fibras de carbono.

6. Hélice de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que las zapatas de las aletas (10) están formadas de metal.

7. Hélice de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que las aletas de la hélice (5) presentan en menos en la zona de la pata (11) un núcleo (14) con preferencia metálico, cuya sección transversal está configurada de manera que se estrecha a medida que se incrementa la distancia radial desde el cuerpo de soporte (1) .

8. Hélice de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el núcleo (14) presenta al menos una escotadura, con preferencia una interrupción (20) , que está atravesada por el plástico (15) del material circundante.

9. Hélice de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los espacios libres entre la zapata de la aleta (10) y la pata de la aleta (11) están rellenos con plástico, en particular resina adhesiva.

10. Hélice de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la pata de la aleta (11) y la zapata de la aleta (10) están encoladas entre sí.

11. Hélice de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el cuerpo de soporte (1) presenta una sección transversal con preferencia poligonal regular.

12. Hélice de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el cuerpo de soporte (1) presenta un contorno exterior prismático recto.

13. Hélice de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que las zapatas de las aletas (10) están configuradas y dispuestas de tal manera que cubren totalmente en la periferia el cuerpo de soporte (1) y forman con preferencia un contorno de base cilíndrico o en forma de tronco de cono.

14. Hélice de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que una zapata de la aleta (10) se extiende sobre al menos dos lados adyacentes de la sección transversal poligonal.

15. Hélice de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que las zapatas de las aletas (10) se apoyan en dirección axial (4) del cuerpo de soporte (1) al menos en un lado en un tope del lado frontal.

16. Hélice de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el cuerpo de soporte (1) está configurado como cubo.

17. Vehículo acuático, en particular submarino con una hélice de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.