(57)【要約】      （修正有）【課題】プロペラ・ノズル・リングを製造する方法及び装置を提供する。【解決手段】円形の型２２０を形成する工程にして、型２２０が、型２２０の一方の端部に向かって幅が広くなる側部プロフィルを有し、型２２０の第１の端部が、筒体２００の内部に向かい、型２２０の第２の端部の断面が、筒体２００の当該端部よりも大きくなるように、型２２０を筒体２００の端部のネック部に配置可能である、型２２０を形成する工程と、型２２０の側部プロフィルの外面が、筒体２００の内面に接して延在し、それにより、型２２０の側部プロフィルの幅が広くなる形状に合うように筒体２００の少なくとも一部の幅が広くなり、したがって、筒体２００がノズル・リングの形状を実現するように、型２２０を所定の距離だけ筒体２００に押し込む工程とを含む。【選択図】図３Ｂ
2011184042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロペラ・ノズル・リング（２３０）を製造する方法であって、
円形の型（２２０）を形成する工程にして、前記型（２２０）が、前記型（２２０）の一方の端部（２２６）に向かって幅が広くなる側部プロフィル（２２２）を有し、前記型（２２０）の第１の端部（２２４）が、筒体（２００）の内部に向かい、前記型（２２０）の第２の端部（２２６）の断面が、前記筒体（２００）の当該端部（２０４）よりも大きくなるように、前記型（２２０）を前記筒体（２００）の前記端部（２０４）のネック部に配置可能である、前記型（２２０）を形成する工程と、
前記型（２２０）の前記側部プロフィル（２２２）の外面が、前記筒体（２００）の内面に接して延在し、それにより、前記型（２２０）の前記側部プロフィル（２２２）の幅が広くなる形状に合うように前記筒体（２００）の少なくとも一部の幅が広くなり、したがって、前記筒体（２００）がノズル・リング（２３０）の形状を実現するように、前記型（２２０）を所定の距離だけ前記筒体（２００）に押し込む工程と
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
金属のバンドをロール成形して開放した側部プロフィル（２２２）にすることによって筒体（２００）を形成する工程と、
前記開放した側部プロフィル（２２２）を溶接して閉じ、それにより閉鎖継ぎ目（２０８）を１つ有する筒体（２００）を形成する、工程と
をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記型（２２０）の前記側部プロフィル（２２２）の前記外面の少なくとも一部が、前記型（２２０）の前記第２の端部（２２６）に向かって非線形に幅が広がり、前記側部プロフィル（２２２）の高さが、前記筒体（２００）の前記側壁（２０２）において改変しようとする部分の高さに合うように選択されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記筒体（２００）を前記相手方部片（６００）に接して配置する工程と、
少なくとも１つの連結ロッド（３００）を前記相手方部片（６００）と前記型（２２０）との間に配置し、したがって、前記相手方部片（６００）と前記型（２２０）とが互いに連結され、前記連結ロッド（３００）を前記型（２２０）又は前記相手方部片（６００）に静止して固定する工程と、
液圧機構（３１０）を各連結ロッド（３００）に固定手段（３０２）によって固定する工程と、
前記液圧機構（３１０）に圧力を供給する工程にして、その圧力供給により、少なくとも間接的に前記型（２２０）又は前記相手方部片（６００）に接触している前記液圧機構（３１０）の少なくとも一部分が、前記連結ロッド（３００）に関して移動し、同時に前記型（２２０）が前記筒体（２００）の内部に向かって押し込まれる、圧力を供給する工程と
をさらに含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
ニッケル・アルミニウム・銅合金製の均一の型（２２０）を鋳造する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に従って製造されたノズル・リング（２３０）を内部で使用することを特徴とする船舶。
【請求項７】
プロペラ・ノズル・リング（２３０）を製造する装置であって、
型（２２０）の一方の端部（２２６）に向かって幅が広くなる側部プロフィル（２２２）を有する円形の型（２２０）であって、型（２２０）の第１の端部（２２４）が、筒体（２００）の内部に向かい、型（２２０）の第２の端部（２２６）の断面が、前記筒体（２００）の当該端部（２０４）よりも大きくなるように、型（２２０）を前記筒体（２００）の前記端部（２０４）のネック部に配置可能である、円形の型（２２０）と、
前記型（２２０）の前記側部プロフィル（２２２）の外面が、前記筒体（２００）の内面に接して延在し、したがって、前記型（２２０）の前記側部プロフィル（２２２）の幅が広くなる形状に合うように前記筒体（２００）の少なくとも一部の幅が広くなり、したがって、前記筒体（２００）がノズル・リング（２３０）の形状を実現するように、前記型（２２０）を所定の距離だけ前記筒体（２００）に押し込む手段と
を備えることを特徴とする装置。
【請求項８】
前記型（２２０）の前記側部プロフィル（２２２）の前記外面の少なくとも一部が、前記型（２２０）の前記第２の端部（２２６）に向かって幅が広がり、前記側部プロフィル（２２２）の高さが、前記筒体（２００）の前記側壁（２０２）において改変しようとする部分の高さに合うように選択されることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記型（２２０）を前記筒体（２００）の内側に押し込む前記手段が、
前記筒体（２００）をそれに接して配置可能な相手方部片（６００）と、
前記相手方部片（６００）と前記型（２２０）を互いに連結するために前記相手方部片（６００）と前記型（２２０）との間に配置可能な少なくとも１つの連結ロッド（３００）であって、前記型（２２０）又は前記相手方部片（６００）に静止して固定される、連結ロッド（３００）と、
各連結ロッド（３００）に固定手段（３０２）によって固定された液圧機構（３１０）にして、液圧機構への圧力供給により、少なくとも間接的に前記型（２２０）又は前記相手方部片（６００）に接触している液圧機構（３１０）の少なくとも一部分が、前記連結ロッド（３００）に関して移動し、同時に前記型（２２０）が前記筒体（２００）の内部に向かって押し込まれる、液圧機構（３１０）と
を備えることを特徴とする、請求項７又は８に記載の装置。
【請求項１０】
前記型（２２０）が、ニッケル・アルミニウム・銅合金で均一に鋳造されることを特徴とする、請求項８又は９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロペラ・ノズル・リングを製造する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
当技術分野では、複数、例えば６から１０枚の金属プレート又はセクタを型に押圧して互いに溶接することによってノズルを製造することが知られている。接合する前に、これらのセクタは、組み立てたときに実質的にリング様の構造を形成し、そのリング様の構造が、水の流入方向における開放端の断面が水の流出方向における開放端の断面よりもわずかに大きくなるように加工される。
【０００３】
上記の構成の問題点は、溶接継ぎ目及びセクタの数が多く、ノズルの製造が複雑なことによる、ノズル強度の問題及びノズルの不均一の可能性を含む。製造方法のせいで、ノズルがさらに変形され、それによりノズルの形状が理想的なものではなくなる。これは、ノズルの外観、及びノズル中の水の流れにとって不利な点である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、プロペラ・ノズル・リングを製造する、改善された方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様として、独立請求項１による方法が開示されている。
【０００６】
本発明の一態様として、独立請求項７による装置が開示されている。
【０００７】
本発明により、平滑な面を有する強度の高いノズル・リングを提供することができる。そのノズル・リングは、良好な対称性の特徴を有する。従来技術の解決策とは異なり、本発明は最適な形状のノズルを提供する。さらに、製造方法及び装置は費用対効果が大きい。
【０００８】
以下では、好ましい実施例及び添付の図面を参照しながら本発明をさらに詳細に開示する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】ノズルの形状の実例を示す図である。
【図１Ｂ】ノズルの形状の実例を示す図である。
【図２Ａ】一実施例による、ノズル・リングを形成する装置を示す図である。
【図２Ｂ】一実施例による、ノズル・リングを形成する装置を示す図である。
【図３Ａ】一実施例による、ノズル・リングを形成する装置を示す図である。
【図３Ｂ】一実施例による、ノズル・リングを形成する装置を示す図である。
【図４Ａ】相手方部片の実例の断面図である。
【図４Ｂ】相手方部片の実例の断面図である。
【図５】実施例による型の上面図である。
【図６】実施例による相手方部片の上面図である
【図７】実施例によるノズル・リングを製造する方法を示す。
【図８Ａ】ノズルの形状の実例を示す図である。
【図８Ｂ】ノズルの形状の実例を示す図である。
【図８Ｃ】ノズルの形状の実例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ノズル、例えば船、航空機及び潜水艦用のノズルを提供するために異なる実施例を実施することができるが、以下の明細書は船に使用されるノズルに関するものである。それでも、これは船のノズルにのみ保護範囲を限定するものではなく、上記で言及した他の輸送手段及び大型船に用いるノズルも含まれる。さらに、異なる実施例に従って生産されるノズル・リングを、風力発電機など、他の装置で利用することもできる。
【００１１】
当技術分野では、ブレードの先端部の方向からプロペラを実質的に囲む、ノズル、すなわちプロペラ・リングとして知られているものを有するプロペラを提供することが知られている。したがって、開放型プロペラと違い、こうしたプロペラは、ノズル・プロペラ又はダクト・プロペラと呼ぶことができる。船のノズルの目的は、大量の水をプロペラに案内することである。そのため、ノズルは、典型的には、水の流入方向では水の流出方向よりわずかに幅が広く、例えば両端で開放した円錐台の形状である。これにより、プロペラの周りの流れ場が特定の形状にされる。しかし、その結果、水をそこから集める領域が、水が解放されるプロペラ背後の領域より大きいので、ノズルは高い圧力を受ける。同様に、航空機では、ノズルが空気流を案内することができる。さらに、ノズルは、外部要因に対してプロペラを保護することができる。
【００１２】
船は、典型的には、船を所望の方向に動かす力を生み出すために、少なくとも１つのプロペラを水面下に備える。プロペラの動作原理によれば、その回転運動が推進力に変換される。プロペラは、２つ以上のブレードを有するシャフトから構成され、そのブレードはシャフトにほぼ垂直に取り付けられている。そのため、プロペラはホイールとも称される。特に、遠洋定期船などの船では、シャフトを有する固定式のプロペラを使用し、そのシャフトは船の長手方向で船の下側部分に設置されたプロペラ伝動シャフトの延長部分であることが知られている。その場合、プロペラの端部は、典型的には舵を備えており、舵を取ることによって船を所望の方向に運転することができる。現在では回転プロペラを使用することも知られている。特定の製造者がＡｚｉｐｏｄ（登録商標）という名称の回転プロペラを生産している。このタイプのプロペラは、旋回できるので必ずしも舵を必要としない。これは、旋回プロペラが典型的には船の長手方向にほぼ垂直な伝動及び舵取りシャフトに取り付けられているので可能である。こうした垂直に取り付けられたシャフトがその長手方向軸線を中心に回転すると、プロペラが所望の方向に向きを変える。さらに、これにより、船が実質的に船の横方向に舵取りすることができる。これは例えば港湾地区では重要である。一方、固定式のプロペラは、同様に、垂直なシャフトの端部にあってよい。
【００１３】
プロペラに使用するノズルが、内側筒体及び外側筒体（若しくは筒体形の部片）又は内側円錐及び外側円錐（若しくは円錐形の部片）などの内側リング及び外側リングを備えることができ、これらは、互いに組み立てるとノズルの側壁を形成することができる。内側リングは、ノズルの内面の形状を少なくとも部分的に決定することができ、外側リングは、ノズルの外面の形状を少なくとも部分的に決定することができる。異なる実施例によるノズル・リング、つまり内側リング又は外側リングは、固定ダクト・プロペラ及び旋回ダクト・プロペラの両方で利用することができる。船は、複数の追加のプロペラを備えることができ、それらのプロペラは全て、異なる実施例の方法及び装置によって製造されたノズル・リングを有するノズルを備えることができる。
【００１４】
図１Ａ及び図１Ｂは、プロペラ又はホイール１０８の周りのノズル１００／１２０を示す。ノズル１００は、プロペラ・リングと称することもできる。ノズル１００／１２０は、水１１０がノズル１００／１２０を通って流動可能になるようにその両方の端部１０２、１０４で開放している。典型的には、ノズル１００／１２０は、２つのリング、つまり内側リング及び外側リングを備え、それらのリングは、互いに面しており、したがって、端部１０２と１０４との間にノズル１００／１２０の内面及び外面が形成される。ノズル・リングは、ノズルの封体又は側部プロフィルと称することもできる。ノズル１００／１２０の一方の端部１０４は、典型的には、もう一方の端部１０２より断面積が大きく、そのため、そうではない場合よりもノズル１００／１２０が多量の水を受け入れることができる。これにより、ノズル１００／１２０の内面の形状に応じて、流速が速くなるか又はプロペラへの圧力が高くなる。図１Ａでは、ノズル１００は、円錐台の形状を有し、したがって、プロペラへの圧力が高くなり、それにより、水の流速が遅くなる。これは例えば稼動しているエンジン音を減衰させるべきときに有利である。図１Ｂでは、ノズル１２０は、非線形に幅が広くなっており、したがって、プロペラに対する流速が上昇し、これは、プロペラの効率を向上させる。図１には２つの実例のノズルしか示さず、異なる実施例がこれらに限定されず、これらの２つのノズル形状に加えて、異なる形状のノズルを製造できることにも留意されたい。
【００１５】
図２に、実施例によるノズル・リング、つまり内側リング又は外側リングを製造する装置を示す。ノズル・リングの製造は筒体２００で開始する。図２Ａでは、筒体２００は、円形の筒体、多角形の筒体（多面体）、楕円の外周又は自由な形状の外周を有する筒体でよい。この文脈では、筒体は、トンネル状の部片と呼ばれても良い。筒体は、端部２０４及び２０６、並びに端部２０４／２０６をつなぐ側壁２０２を有する。端部２０４／２０６は、典型的には開放した開口であるが、一実施例では、一方の端部、つまり修正不能な端部２０６を閉じることもできる。しかし、その場合は、端部２０６は、例えば、筒体２００をプロペラの周りのノズルで使用する前に、切断することによって開放されることになる。さらに、筒体２００の端部２０４及び２０６は、本明細書に示すように寸法が等しいが、筒体２００は必ずしもこうした形状である必要はない。換言すると、端部２０４及び２０６の形状及び／又は断面は互いに異なっていてよい。さらに、図２Ａと異なり、側壁２０２は非線形及び／又は非対称でよい。しかし、明確にするために、筒体２００は、両方の端部２０４／２０６で開放した円形の筒体と仮定する。
【００１６】
金属のバンドをロール成形して開放した側壁２０２にし、その開放した側壁２０２を溶接又はその他の方法で閉じることによって、筒体２００を製造することができ、したがって、少なくとも１つの閉鎖用継ぎ目２０８を有する筒体２００が形成される。ロール成形では、金属のバンドは、所望の強度及び曲率の側壁２０２が得られるようにロールが設定された、少なくとも１つのロール成形の対の間でカレンダ加工される。互いに対するロールの位置は、筒体２００の側壁２０２に関して、所望の、場合によっては湾曲した形状が得られるようなものにすることができる。意図された形状は、開放した側壁２０２の先端及び後端を溶接又は他の方法で接合できるように互いに一緒にすることができる形状である。プレス機でプレートを曲げることによって筒体を製造することも可能である。実施例によれば、筒体２００は閉鎖用継ぎ目を１つしか有しない。溶接継ぎ目など、閉鎖用継ぎ目が単一であることの利点は、その構造が複数の溶接継ぎ目を有する場合よりもずっと均一かつ強くなることである。そのため、筒体２００を製造するためにより多くのプレートを使用することも可能であるが、溶接継ぎ目が１つであることを目標とする。
【００１７】
筒体２００の寸法は前もって決定することができる。例えば、側壁２０２の厚さは１０ｍｍ程度から３０ｍｍ程度でよい。筒体２００の側壁２０２の高さは、例えば０．５ｍ程度から３ｍ程度でよく、筒体２００の直径は、例えば２ｍ程度から１０ｍ程度でよい。
【００１８】
筒体２００がそれから製造される材料は、十分な破断伸び及び破壊強度を有する金属でよい。筒体は、通常、構造用鋼、又はステンレス鋼若しくは耐酸性鋼から作られる。
【００１９】
実施例によれば、ノズル・リングを製造する装置は、円形の型２２０も備え、その円形の型２２０は、型の一方の端部２２６に向かって幅が広くなる側部プロフィル２２２を有する。その型２２０は、筒体２００の端部２０４のネック部に配置可能であり、型２２０の第１の端部２２４が筒体２００の内部に向かい、型２２０の第２の端部２０６の断面が筒体２００の端部２０４より大きい。実施例によれば、型２２０は、断面が小さい第１の端部２２４と、断面が大きい第２の端部２２６と、側部プロフィル２２２とを備え、側部プロフィル２２２は、これらの２つの端部２２４と２２６との間に残り、参照番号２２３で示すように、第２の端部２２６に向かって少なくとも部分的に幅が広くなる外面を有する。換言すると、型２２０の断面は、側部プロフィル２２２の方向で考察すると、第２の端部２２６に向かって大きくなり、大きくなる型２２０の断面は、少なくともある点で筒体２００の端部２０４の断面よりも大きくなる。これにより、少なくとも全体的に筒体２００の内側に潜り込むことなく、型２２０が筒体２００の端部２０４のネック部上に確実に着座する。部片２００／２２０は、型２２０が筒体２００の上部に配置される図２Ａに示す方向以外のいずれかの方向にも互いに配置することができる。換言すると、型２２０を下方にすることができ、筒体２００を型２２０の上部に配置することができるか、又は型２２０及び筒体２００を互いに水平面上に配置することができる。
【００２０】
しかし、端部２２４及び２２６は、物理的な意味で存在する必要はない。例えば、型２２０が球状の場合は、端部は仮想の端部と考えることができる。その場合、端部２２４は、例えば、筒体２００のネック部に配置可能な球体の断面上にあり、端部２２６は、端部２０４の断面よりも大きい球状の型の断面である。同じことを、物理的意味で端部が示されていない他の図にも応用する。
【００２１】
型２２０は、ダイ、形成構造、張り出し部片、又は押圧成形型若しくは引っ張り成形型と称することもできる。実施例によれば、型２２０は、閉鎖した端部２２４及び２２６を有する円形の部片でもよく、別の実施例のように、開放した端部２２４及び２２６を有する円形の部片でもよい。
【００２２】
図５に、後者の実施例による円形の型５２０を示す。図５は、型５２０の上面図であり、斜線及び参照番号５２２で示す特定の形状の側部プロフィルを含む。型５２０はさらに、少なくとも１つの連結点５２８を含むことができる。各連結点５２８により、連結ロッドを型５２０に連結することができる。こうした少なくとも１つの連結ロッドは、型５２０を相手方部片に連結することができ、これは以下で説明する。連結点５２８は、単に部分的に貫通した孔でよく、それでもその孔により、連結ロッドを型５２０に静止固定するか、又は静止固定することなく連結ロッドが型５２０を通ることが可能になる。この文脈で静止固定とは固定部品が互いに対して移動しないことを意味する。
【００２３】
均一の型を生産するように金属を鋳造することによって型２２０を製造することができる。実施例によれば、型２２０はニッケル・アルミニウム・銅合金の鋳物でよい。ニッケル・アルミニウム・銅合金の利点は、強度が高く減摩合金であることである。さらに、多くのプロペラがニッケル・アルミニウム・銅合金から作られているので、型に対して同じ材料を使用することが有利である。材料の減摩の特性は、ノズル・リングを製造する際の利点である。材料の強度に影響を有するさらなる態様は、実施例において型２２０が均一の鋳物部片であることである。
【００２４】
さらに、筒体２００からノズル・リングを製造する装置は、型２２０を筒体２００（トンネル部片）中に所定の距離だけ押し込む手段を備え、そのため、型２２０の側部プロフィル２２２の外面が筒体２００の内面に接して延在し、それにより、型２２０の側部プロフィル２２２の幅が広がる形状に合うように筒体２００の少なくとも一部の幅が広がり、したがって、筒体２００が筒体リングの形状を実現する。実現されたノズル・リング形状は、ノズル・リングの内面の形状、又はノズル・リングの外面の形状でよい。換言すると、実現されたノズル・リングは、ノズルの内側筒体又は外側筒体でよい。したがって、いくつかの実施例によれば、製造されたリングは、外側ノズル・リングとしても内側ノズル・リングとしても利用することができる。押し込んだ後には、型２２０を筒体２００から分離する。型２２０を、まず所望の形状にすることができ、型２２０を筒体に入れることによって、型２２０が筒体２００の少なくとも一部の幅を広げる。実施例によれば、型２２０全体が筒体２００の内面に沿って延在し、それにより、筒体２００の側壁２０２全体の幅が広くなる。
【００２５】
型２２０の形状は、図２Ａに示す形状に限定されず、異なる種類の形状を製造することができる。型の目的は、筒体２００の側壁２０２の少なくとも一部の幅を広げることである。実施例によれば、型２２０の側部プロフィル２２２の外面の少なくとも一部は、型の第２の端部２２６に向かって非線形に幅が広がる。非線形は、プロペラの良好なエネルギー効率を実現するために有利である。側部プロフィルの外面２２２は、例えば、型２２０のより大きい断面の端部２２６に向かって指数関数的に幅を広くすることができる。実施例によれば、側部プロフィル２２２の高さは、筒体２００の側壁２０２において改変しようとする部分の長さに合うように選択される。これにより、型２２０が正確に所望の長さであるので、経済的な材料の解決策を得ることができる。
【００２６】
したがって、得られたノズル・リングは、例えば図１に示すノズル１００／１２０の一部とすることができる。図２Ｂに別の可能なノズル・リング２３０を示す。図のノズル・リング２３０の側壁２０２全体が、型２２０の側部プロフィル２２２の非線形の幅の広がり（型上の点２２３）に合うように筒体形のノズル・リング２３０において点２０３から対称に幅が広がっている。筒体２００がノズル・リング２３０の所望の形状に合うように幅が広がると、側壁２０２が薄くなることがある。しかし、このように薄くなることは、ノズル・リング２３０の側壁２０２の強度又はプロペラ・ノズルに対する適用性を著しく損なうものではない。
【００２７】
言及した通り、型２２０は筒体２００に押し込まれる。押し込みは、例えば圧縮、押圧、又は引き抜きを含む。実施例によれば、押圧手段は、型２２０を重力によって筒体２００の内側に潜り込ませるために、例えば、型の端部２２６の上部（又は端部２２６のリング）上に配置される大きい質量を備えることができる。その場合、筒体２００は、例えば、固い土壌の上又は支持構造体上にあってよい。別の実施例によれば、圧縮手段は、とりわけ、少なくとも１つの強力プレス機を備える。プレス機は、例えば、液圧プレス機又はスクリュ・プレス機でよい。プレス機を、端部２２６及び２０６のリング上に配置することができ、型２２０を筒体２００中に所定の距離だけ押し込むことができる。型２２０及び筒体２００がそれらの端部で開放している場合は、プレス機は型２２０及び筒体２００の内側にあってよい。一方、型２２０が閉鎖している場合は、プレス機のシャフトは型２２０及び筒体２００の外側に延在することができる。
【００２８】
実施例によれば、側壁２０２と２２２との間の摩擦力ができるだけ小さくなるように、型２２０の側部プロフィル２２２上及び／又は筒体２００の側壁２０２上でグリースが使用される。これは、押し込みに必要なエネルギーを最小限に抑えるために有利である。使用するグリースは例えば潤滑剤でよい。
【００２９】
実施例によれば、型２２０を筒体２００に所定の距離だけ押し込む手段は、図６に示す相手方部片を備え、筒体２００をその相手方部片に接して配置できる。図６に上から示す相手方部片は、少なくとも１つの連結点６０２を備え、連結点６０２はそれぞれ、連結ロッドを相手方部片６００に貫通させるか又は固定することができる。少なくとも１つの連結ロッドは、型２２０を相手方部片に連結することができる。換言すると、相手方部片６００と型２２０を互いに連結するように、相手方部片６００と型２２０との間に連結ロッドを配置することができる。連結点６０２は、単に部分的に貫通した孔でよく、それでもその孔により、相手方部片に対する連結ロッドの静止固定が可能になり、或いは完全に貫通してもよく、その孔により相手方部片６００に対する連結ロッドの静止固定が可能になるか、又は静止固定することなしに連結ロッドが相手方部片６００を貫通することができる。この文脈で静止固定とは固定した部片が互いに対して移動しないことを意味する。
【００３０】
図６に、やはり、斜線で示した据え付けベース６０４を示す。したがって、相手方部片は、据え付けベース６０４の相手方部片６００を備えることができ、筒体２００の端部２０６のリングが据え付け突起部に対して据え付けられる。これは、図４に２つの相手方部片４００Ａ及び４００Ｂの実例の断面図によって示されている。断面図は、図６の相手方部片の破線で示す点から矢印の方向へ見るように示す。図４Ａ及び図４Ｂに、いくつかの実施例の相手方部片４００Ａ及び４００Ｂを示す。相手方部片４００Ａ及び４００Ｂは、据え付けベース４０４Ａ及び４０４Ｂ、並びに突起部４０１Ａ及び４０１Ｂを備え、突起部４０１Ａ及び４０１Ｂは、少なくとも１つの連結点４０２Ａ及び４０２Ｂを備える。
【００３１】
実施例によれば、相手方部片６００は、筒体形の部片であり、その部片の直径は、筒体２００が相手方部片６００の周り又は内側に配置されるときに、筒体２００の側壁２０２の一部が相手方部片６００の側壁に接して位置する限り、改変されてノズル・リング２３０になる筒体２００の直径より大きいか又は小さい。相手方部片６００を、適位置に固定して配置することができ、したがって、少なくとも実質的にそれと接触している筒体２００が同時に動くことが防止される。したがって、相手方部片６００は、筒体２００を支持する効果を生み出す。
【００３２】
相手方部片は、通常、工場で使用される一般的な製造方法を用いて構造用鋼から作られる。十分な強度特性の材料を鋳造することによって相手方部片を作ることも可能である。したがって、実施例の相手方部片は鋳造によって作られる。製造用材料はニッケル・アルミニウム・銅合金でよい。
【００３３】
型２２０又は５２０、筒体２００及び相手方部片６００、４００Ａ又は４００Ｂの断面図である図３Ａ及び図３Ｂを考察する。これらの図もまた、型２２０を筒体２００に押し込む手段を示す。図３Ａに初期位置を示し、図３Ｂに型２２０を筒体２００に押し込んだ後を示す。型２２０を筒体２００に所定の距離だけ押し込むこれらの手段は、この実施例では、少なくとも、型２２０又は相手方部片６００に静止して固定された連結ロッド３００を備える。図３の例では、例えばスクリュ及びナットを備えることができる固定手段３０２によって、相手方部片６００に対して静止固定が実施される。図４Ｂの相手方部片に関する場合は、連結ロッド３００は、ねじ山部を備えることができ、相手方部片６００にねじ留めされ、したがって静止固定が形成される。
【００３４】
実施例によれば、型２２０は、少なくとも１つの連結点５２８を有し、その連結点５２８により、連結ロッド３００を型２２０に連結することができる。この実施例では、連結部は型２２０からの貫通孔である。したがって、型２２０は、連結ロッド３００に関して移動可能である。可動性は、型２２０が連結ロッド３００上で上下に移動（摺動）できることを意味する。
【００３５】
さらに、型２２０を筒体２００に押し込む手段は、実施例によれば、固定手段３０４によって各連結ロッド３００に固定された液圧機構３１０を備えることができる。液圧機構３１０に圧力が供給されると、少なくとも間接的に型２２０又は相手方部片３００に接触している液圧機構の少なくとも一部分が、連結ロッド３００に関して移動し、同時に型２２０が筒体２００の内部に向かって押し込まれる。この実例では、液圧機構３１０は、少なくとも間接的に（直接又は中間の部片を通して）型２２０に接触している。したがって、液圧機構３１０に圧力が生成されるときに、液圧機構３１０の特定の部分が連結ロッド３００に関して移動し、図３Ｂに示すように同時に型２２０を筒体２００に向かって押圧する。型２２０が筒体２００中に押圧されると、筒体２００の側部プロフィルは、型の外面のプロフィルに合うように２０３で幅が広くなる。
【００３６】
実施例によれば、液圧機構３１０の寸法は、液圧機構３１０への１回の固定及び圧力供給により、液圧機構３１０が型２２０を筒体２００中に必要とされる所定の距離だけ移動させることができるものである。別の実施例によれば、液圧機構３１０の寸法は、液圧機構３１０への１回の固定及び圧力供給により、液圧機構３１０が型２２０を必要とされる所定の距離の一部分しか筒体２００に入れないものである。その場合は、連結ロッド３００上で液圧機構３１０の位置を移動させ、液圧機構３１０を連結ロッド３００上の新しい位置に固定するために、液圧機構３１０を連結ロッド３００から切り離すことが必要になる場合がある。こうした新しい位置では、圧力を受けるときに、液圧機構３１０により、型２２０が連結ロッド２２０に関して筒体２００の内部に向かって移動することが可能になる。
【００３７】
実施例によれば、液圧機構は、連結ロッド３００の周りにシリンダ３１２及びピストン３１４を備え、シリンダとピストンの対に対して圧力を生成する手段３１６をさらに備え、シリンダ３１２又はピストン３１４は、少なくとも間接的に型２２０又は相手方部片６００に接触している。図３の実例では、液圧機構３１０のピストン３１４は、固定手段３０４によって連結ロッド３００に静止して固定されている。油又は圧縮空気などの圧力が、バルブ及びポンプなどの圧力生成手段３１６によって図３Ａのシリンダとピストンの対に供給されると、ピストン３１４はシリンダ３１２の外に押し出される。シリンダ３１２中の油又は圧縮空気などの生成した圧力を網目模様で示す。ピストン３１４がナットなどの固定手段３０４によって固定ロッド３００に静止して固定されているので、シリンダ３１２は、連結ロッド３００上で移動し、同時に、筒体と接触している型２２０を筒体２００の内部に向かって押す。したがって、型２２０は、筒体２００より大きく、筒体２００の側壁に所望のノズル・リング形状を提供する。
【００３８】
別の実施例によれば、液圧機構３１０は、少なくとも間接的に相手方部片６００に接触しており、連結ロッド３００は、型２２０には静止して固定され、相手方部片６００には貫通孔を通ってのみ固定される。これは、相手方部片６００及び型２２０を互いに向かって押圧し、同時に型２２０中に押圧することによって、相手方部片６００を液圧機構３１０によって移動させることが可能であることを意味する。最後に、液圧機構３１０、連結ロッド３００及び型は、ノズル・リングから（元の筒体２００から）切り離される。
【００３９】
液圧機構３１０及びピストン３１４の代わりに、シリンダ３１２を連結ロッド３００に静止して固定することもでき、ピストン３１４は、連結ロッド３００に関して移動することになる液圧機構３１０の一部である。
【００４０】
図３では液圧機構３１０が相手方部片６００を備えていない型２２０の側にあるように示されているが、液圧機構３１０を、相手方部片６００と型２２０との間に配置及び固定することもできる。その場合に、液圧機構３１０には、液圧機構３１０を相手方部片６００又は型２２０のいずれかに連結するために、突起部が取り付けられる。圧力供給時には、連結ロッド３００に関して移動する液圧機構３１０の一部が、型２２０又は相手方部片６００を突起部によって互いに向かって引き抜くことになり、したがって、型２２０が筒体２００に押圧される。或いは、上記で言及したか又は図３に開示した液圧機構３１０を、相手方部片６００の側部に設け、やはりそれに固定することもできる。
【００４１】
実施例によれば、複数組の特定の寸法のシリンダとピストンの対を形成するために多数のシリンダとピストンの対が設けられ、それらの組は、１つのポンプによって制御される。１組が例えば６個のシリンダとピストンの対を備えることができる。したがって、１つのポンプにより、多数のシリンダとピストンの対を制御することができる。１つのポンプによって全てのシリンダとピストンの対の一部の量しか制御しないことの利点は、油圧の生成に関してポンプに対する要件設定が、シリンダとピストンの対全てが１つのポンプによって制御される場合よりも厳しくないことである。１組のより小さいポンプは、高い要件に制約される大型ポンプを１つ購入するよりも経済的でもある。さらに、装置の動作不良のリスク及び修理コストは、比較的ゆるい要件の複数のポンプが使用される装置の場合はより小さい。しかし、異なる実施例は、これに限定されるものではなく、シリンダとピストンの対をそれぞれ、別個のポンプによって制御することができるか、又は単一のポンプで生成する圧力によって、シリンダとピストンの対の全てを制御することができる。
【００４２】
実施例によれば、液圧機構は、数十トン、例えば６０トンの力を提供し、その力を加えて、型２２０を筒体２００に押し込む。高い力を生成するという要件があるので、複数の液圧機構３１０を使用することが有利である。実施例によれば、図５及び図６に示すように、装置は８本の連結ロッドを備え、それらのロッドはそれぞれ、シリンダとピストンの対を有する。しかし、全ての連結ロッドが液圧機構を備える必要はなく、液圧機構を有しない連結ロッドを残すことができる。装置がある意味では相手方部片６００及び型２２０を互いに向かって引き抜くために使用されるので、この装置が使用される方法を深絞り方法と称することができる。
【００４３】
上記で言及した通り、異なる実施例により、ノズル内側リング及びノズル外側リングの両方を製造する際に製造方法を利用することができる。図８に、ノズルの内側リング及び外側リングが意図するものを詳細に示す。図８Ａから図８Ｃに、内側リング２０２Ａ、２０２Ｂ及び２０２Ｃ、並びに外側リング８００Ａ、８００Ｂ及び８００Ｃから構成された異なるノズルを示す。内側リング及び外側リングは、端部２０４と２０６との間にある。図８Ａ及び図８Ｃの内側リング２０２Ａ及び２０２Ｃの製造をこの明細書に上記で開示してきたが、図８Ｂの内側リング２０２Ｂを生産する場合にも異なる実施例の製造方法及び装置を使用することができる。さらに、それぞれ図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃの外側リング形状８００Ａ、８００Ｂ及び８００Ｃを生産する場合に、異なる実施例の製造方法及び装置を使用することができる。リング２０２Ａから２０２Ｃ、及び８００Ａから８００Ｃの構造に共通の特性は、それぞれが少なくとも部分的に幅が広くなる側部プロフィルを有することである。このように幅が広くなることは、異なる実施例の製造方法及び装置によって実現することができる。しかし、異なる製造方法及び実施例は、それらの形状に限定されず、リングの側部プロフィルが少なくとも部分的に幅が広くなる形状である場合は、他の形状のノズル・リングを製造することができる。
【００４４】
最後に、製造した内側リング及び外側リングを図８Ａから図８Ｃに示すように互いに接合することができる。これは、例えば、溶接によって実行することができる。所望の場合は、例えばその構造を支持するようにスチール・プレートを追加することによって、溶接点間の中空の空間があればそれを補強することができる。
【００４５】
一方、ノズルを、異なる実施例に従って製造した単一のリングから作ることができる。さらに、最終的なノズル形状を得るように所定の追加の構造を設けることによって、ノズルの側壁を補強することができる。したがって、得られたノズルは、平滑な内面を有することができ、これは流れの観点から特に有利である。
【００４６】
図７に、筒体からノズル・リングを形成する方法を示す。その方法は、工程７００で開始する。工程７０２では、円形の型が形成され、その型は、その一方の端部に向かって幅が広がる側部プロフィルを有し、その型は筒体のネック部に配置可能であり、型の第１の端部は筒体の内側の空間に向き、型の第２の端部は当該筒体端部よりも大きい断面を有する。工程７０４では、その型は、筒体中に所定の距離だけ押し込まれ、型の側部プロフィルの外面は、筒体の内面に接して延在し、したがって、型の側部プロフィルの幅が広くなる形状に合うように筒体の少なくとも一部の幅が広くなり、したがって、筒体によってノズル・リングの形状が実現される。この方法は工程７０６で終了する。
【００４７】
この方法に従って製造したノズル・リングを例えば船又は航空機で使用することができる。この方法及び装置にはいくつかの利点がある。ノズルの製造は、材料の鍛造も加熱も必要としない。さらに、ノズル・リングは、実施例によれば閉鎖継ぎ目が１つしかないので強度が高い。ノズル・リングは最適な形状である。選択した材料のおかげで、型と筒体との間に、それらの間の摩擦力を低減する摺動効果がある。型及び筒体の直径を変更することによって寸法が異なるリングを簡単に製造することができる。型の幅のパラメータを変更することによって寸法が異なる型を製造することができる。
【００４８】
技術の進歩に伴い本発明の基本的なアイデアを様々な形で実施できることが当業者には明らかであろう。したがって、本発明及びその実施例は、上記の実例に限定されないが、特許請求の範囲内で変更可能である。
【図１Ａ】
2011184042.tif 000003
【図１Ｂ】
2011184042.tif 000004
【図２Ａ】
2011184042.tif 000005
【図２Ｂ】
2011184042.tif 000006
【図３Ａ】
2011184042.tif 000007
【図３Ｂ】
2011184042.tif 000008
【図４Ａ】
2011184042.tif 000009
【図４Ｂ】
2011184042.tif 000010
【図５】
2011184042.tif 000011
【図６】
2011184042.tif 000012
【図７】
2011184042.tif 000013
【図８Ａ】
2011184042.tif 000014
【図８Ｂ】
2011184042.tif 000015
【図８Ｃ】
2011184042.tif 000016
【外国語明細書】
2011184042000001.pdf