ES2213619T3 - Unidad de propulsion de chorro de agua. - Google Patents

Abstract

Unidad de propulsión de chorro de agua, que comprende una tobera (12), abierta en su extremo superior (entrada) (14) e inferior (salida) (20), y que aloja en su interior unos medios de propulsión (44) accionados de manera giratoria, con una rejilla giratoria (30), de placas de guía (32) esencialmente paralelas entre sí, en la abertura de flujo de salida, que atraviesa el eje (26) de los medios de propulsión bajo un ángulo agudo, caracterizada por el hecho de que la tobera (12) está, fuera del extremo de entrada (14), rodeada por una superficie de guía curvada (16) que tiene, en sección transversal en un plano radial a través del eje (26) de la tobera y empezando desde la pared de dicho tubo (12), una configuración por lo menos semicircular, y acaba en el extremo de salida (20) en una cámara de guía (22) en la que los bordes de extremo (28a, 28b) de dos paredes opuestas, que limitan la abertura de flujo de salida de dicha cámara, a través del eje (26) del tubo (22) bajo un ángulo agudo, estando prevista dicha rejilla (30) de placas (32) en dicha abertura de flujo de salida con por lo menos las partes de extremo (34) de las placas (32) paralelas a dichos bordes de extremo (28a, 28b), siendo el con- junto giratorio, junto con la rejilla, alrededor del eje de los medios de propulsión.

Description

Unidad de propulsión de chorro de agua.

La invención se refiere a una unidad de propulsión de chorro de agua, que comprende una tobera, abierta en su extremo superior e inferior, y que aloja en su interior unos medios de propulsión accionados d manera giratoria con, en la abertura de salida de flujo de la unidad, una rejilla giratoria de placas de guía esencialmente paralelas entre sí que atraviesan el eje de los medios de propulsión bajo un ángulo agudo.

Esta unidad de propulsión de chorro de agua es conocida por sí misma a partir de la memoria de la patente francesa 1478733; los medios de propulsión tal como se usan aquí son un propulsor de empuje. Esta unidad conocida comprende un tambor externo alrededor de una abertura circular en el fondo del recipiente, extendiéndose cónicamente hacia arriba con una tobera en su interior, que converge hacia abajo, y con las placas de guía de la rejilla debajo del mismo.

Este dispositivo es, en el mejor de los casos, solamente adecuado para manipular pequeñas potencias. El flujo de entrada de agua en el extremo superior de la tobera se verá acompañado por turbulencias pesadas, provocando una eficiencia de propulsión muy baja y la cavitación del propulsor. El plano de la rejilla de salida coincide esencialmente con el plano del fondo del recipiente, de manera que se bombeará una gran cantidad de agua; parte del agua del flujo de salida se mezclará con el agua del flujo de entrada, de manera que la eficiencia de la unidad de propulsión será todavía peor.

La invención pretende proporcionar una unidad de propulsión tal como se ha descrito anteriormente, que tenga una alta eficiencia, sea adecuada para manipular grandes potencias. Según la invención este propósito se obtiene por el hecho de que la tobera está rodeada, fuera del extremo de entrada, por una superficie de guía curvada que tiene, en sección transversal en un plano radial a través del eje de la tobera y empezando desde la pared de dicho tubo una configuración por lo menos semicircular, y acaba en el extremo de salida en una cámara de guía en la que los bordes de extremo de dos paredes opuestas, que limitan la abertura del flujo de salida de dicha cámara, atraviesan el eje del tubo bajo un ángulo agudo, estando prevista dicha rejilla de placas en dicha abertura de flujo de salida con por lo menos las partes de extremo de las placas paralelas a dichos bordes de extremo, siendo el conjunto giratorio, junto con la rejilla, alrededor del eje de los medios de propulsión.

La parte superior que rodea la tobera tal como se propone por la invención asegura un flujo de entrada del agua fluido a su interior, eliminando turbulencias y la cavitación del propulsor. El agua que fluye al exterior de la tobera no golpea directamente las placas de guía, sino que en primer lugar fluye, convergiendo, en la cámara en la que al agua ya se le ha dado una dirección que incluye un ángulo con el eje de los medios de propulsión. De esta manera, se evita el "bombeo alrededor", que se produce en la unidad según la técnica anterior.

Preferiblemente, los medios de propulsión son una hélice de propulsión con un paso fijo o variable. También es posible usar una hélice de "flujo mezclado" o un disco de bombeo.

En una realización preferida, la cámara está fijada a la tobera y giratoria, con la misma, alrededor del eje de los medios de propulsión mediante medios de accionamiento, que actúan sobre la tobera.

Al contrario que la técnica anterior, según la cual la rejilla de guía se puede girar mediante un juego sumergido de engranajes, en la realización propuesta, la rotación de la tobera se realiza mediante el accionamiento de su soporte, es decir, en la zona seca en el interior del recipiente.

Al contrario que la técnica anterior, en una realización preferida de la invención, la tobera está rodeada por un tambor cilíndrico esencialmente circular, cuyo plano inferior coincide esencialmente con el plano de la rejilla de placas de guía. Mediante esta medida se obtiene un mejor guiado de agua caliente, que se succiona alrededor de la tobera, hasta el extremo superior de la tobera.

Más preferiblemente, las placas de guía comprenden una primera parte colocada cerca de la abertura de flujo de salida de la cámara, paralela con las válvulas de la cámara que atraviesan el eje de los medios de propulsión, y una segunda parte, colocada además dentro de la cámara y que atraviesa dicho eje bajo un ángulo más pequeño.

La invención se aclara de la mano de los dibujos. En los que se muestra:

La figura 1 una sección transversal esquemática a través de una unidad según la invención en una dirección paralela a los planos de las placas de guía;

La figura 2 una sección transversal similar en una dirección perpendicular a la misma;

La figura 3 una vista inferior esquemática de la unidad según la invención;

La figura 4 una vista superior esquemática de esta unidad;

La figura 5a muestra en sección, y la figura 5b en una vista inferior, una realización práctica del dispositivo según la invención. En estas figuras las partes que ya se han mostrado en las figuras anteriores se indican con referencias numéricas tal como se usan en las mismas con el prefijo "5".

La unidad mostrada en los dibujos comprende un tambor cilíndrico 2, cuyo borde inferior 4 está conectado de manera sellada con el plano de fondo 6 de un recipiente, no representado, y provisto de esta unidad. En su extremo superior, el tambor 2 está cerrado mediante una estructura de soporte cerrada 8, que evita que el agua de los alrededores en el espacio 10 del tambor penetre en el recipiente, y que también proporciona un soporte giratorio para los diferentes componentes de la unidad de propulsión.

Estos otros componentes comprenden una tobera cilíndrica 12, cuyo extremo de entrada superior 14 está rodeado por una superficie de guía 16 con sección transversal esférica, la cual está conectada a través de elementos de conexión adecuados, mostrados esquemáticamente mediante la línea de trazos 18, a la tobera 12. En el extremo inferior 20, la tobera 14 sobresale en una cámara de guía 22, con sección transversal esencialmente rectangular, cuyos dos planos paralelos entre sí 24a, 24b, son paralelos al eje 26 de la cámara 12, mientras que los dos otros planos 28a, 28b, encierran un ángulo agudo con este eje. La cámara 22 lleva en el extremo inferior una rejilla 30 que está formada por placas de guía individuales 32, cada una comprendiendo una primera parte 34, esencialmente paralela a las paredes 28a, 28b y, empezando desde las mismas, una parte 36 que encierra con el eje 26 un ángulo menor.

La tobera 12 está conectada, mediante una pluralidad de bandas de soporte 38, a una placa de soporte central 40 que está suspendida en la placa de cubierta 8. A través de esta placa de soporte 40 va el árbol 42, que lleva en su extremo inferior la hélice de propulsión 44 que encaja de manera ajustada en el interior de la tobera 12.

El árbol 42 está acoplado a un motor de accionamiento (no representado), y está soportado en su extremo inferior, cerca de la hélice 42, en un cojinete 46 que está conectado mediante brazos radiales 48 a la tobera 12.

Las figuras 5a y 5b muestra un tambor cilíndrico 2 soportado mediante la estructura de soporte superior 508; el espacio, encerrado por este tambor 2, está indicado mediante la referencia numérica 10 y en este espacio está colocada la tobera 12, cuyo extremo superior 14 está rodeado por la superficie de guía 16 con sección transversal esférica. En el extremo inferior, la tobera 12 sobresale en la cámara de guía 22 con la rejilla 30, formada por placas de guía individuales 32, que tienen una estructura tal como se ha descrito anteriormente.

La hélice 44 está soportada por el árbol 44 que está conectado al árbol de salida de una transmisión 550, cuyo árbol de entrada 552 está conectado al motor de accionamiento (no representado).

El dibujo también muestra las placas de guía curvadas 554 que guían el agua de flujo de entrada a lo largo del borde interno de las mismas a la tobera 12. Se extienden en la placa de protección radial en forma de anillo 556 que sobresale en una parte de extremo cónica, dirigida hacia abajo 558.

El manguito del árbol 552 está soportado por la placa de soporte superior 560, bajo la cual se apoya la transmisión 550 y que está conectada, a través del anillo de soporte externo 562 y una corta parte cilíndrica vertical 564, a la placa superior 508. El conjunto que comprende la tobera 12 con la cámara de guía 522 y las placas de protección curvadas 554 depende del cilindro de soporte 57 con, sobresaliendo del mismo, el anillo de soporte radial 566, llevado por el cojinete 568 y provisto de un engranaje de anillo 570; un engranaje 572 sobre el árbol de salida del motor de ajuste 574 engrana con el mismo y el engranaje de anillo acciona, a través del engranaje 576, el detector de posición 578 que suministra información digital relacionada con la orientación de la tobera, y con la misma la orientación de la unidad de propulsión.

Las medidas descritas anteriormente producen una unidad de propulsión con propiedades que son marcadamente mejores que las mismas de la técnica anterior.

Claims (5)

1. Unidad de propulsión de chorro de agua, que comprende una tobera (12), abierta en su extremo superior (entrada) (14) e inferior (salida) (20), y que aloja en su interior unos medios de propulsión (44) accionados de manera giratoria, con una rejilla giratoria (30), de placas de guía (32) esencialmente paralelas entre sí, en la abertura de flujo de salida, que atraviesa el eje (26) de los medios de propulsión bajo un ángulo agudo, caracterizada por el hecho de que la tobera (12) está, fuera del extremo de entrada (14), rodeada por una superficie de guía curvada (16) que tiene, en sección transversal en un plano radial a través del eje (26) de la tobera y empezando desde la pared de dicho tubo (12), una configuración por lo menos semicircular, y acaba en el extremo de salida (20) en una cámara de guía (22) en la que los bordes de extremo (28a, 28b) de dos paredes opuestas, que limitan la abertura de flujo de salida de dicha cámara, a través del eje (26) del tubo (22) bajo un ángulo agudo, estando prevista dicha rejilla (30) de placas (32) en dicha abertura de flujo de salida con por lo menos las partes de extremo (34) de las placas (32) paralelas a dichos bordes de extremo (28a, 28b), siendo el conjunto giratorio, junto con la rejilla, alrededor del eje de los medios de propulsión.

2. Unidad según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que los medios de propulsión son una hélice de propulsión (44).

3. Unidad según las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada por el hecho de que la cámara (22) está fijada a la tobera (12) y se puede girar, junto con la misma, mediante medios de accionamiento (570, 572, 574) que actúan bajo la tobera.

4. Unidad según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por el hecho de que la tobera (12) está rodeada mediante un tambor cilíndrico esencialmente circular (2), cuyo plano inferior coincide esencialmente con el plano de la rejilla de placas de guía.

5. Unidad según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por el hecho de que las placas (32) de la rejilla de placas de guía comprenden una primera parte (34), dispuesta cerca de la abertura de flujo de salida de la cámara, paralela a las paredes de la cámara que atraviesan el eje de los medios de propulsión, y una segunda parte (36), dispuesta más hacia el interior de la cámara y que atraviesa dicho eje bajo un ángulo menor.