TIMÓN CON ALETA ESTABILIZADORA.

Timón con aleta estabilizadora con un timón principal (3) que se puede girar alrededor de un eje vertical o eje vertical del buque (eje Y),

y una aleta (4) articulada en el borde posterior del timón principal (3) y conducida de modo forzoso por el timón principal (3), que está unida con un émbolo de giro (6) que a través de un cojinete articulado (9) está articulado en un pivote (5) de árbol vertical unido al casco del buque (1) y que se puede girar con independencia del giro del timón principal (3) alrededor de un eje horizontal (eje X), y de un eje (eje Z) perpendicular al eje horizontal (eje X) y al eje vertical del buque (eje Y), caracterizado porque el émbolo de giro (6) va colocado en un orificio horizontal (81) de una carcasa de articulación (8), que presenta un orificio vertical (82), en el que va colocado el cojinete articulado (9) en el que se aloja el pivote del árbol (5)

La invención se refiere a timones con aleta estabilizadora conforme al preámbulo de la reivindicación 1, tal como se dan a conocer en el estado de la técnica, documento DE 296 09745 U1.

Los timones para buques de alta mar sirven para dirigir los buques de alta mar y generalmente están dispuestos en posición vertical en la popa, y se pueden orientar hasta unos 60°C hacia cada lado. El flujo de marcha de los buques de alta mar provoca una fuerza de control del timón, que se descompone en un componente de resistencia orientado en la dirección de la marcha y en una fuerza que actúa sobre el timón dirigida en dirección transversal que provoca la reacción del buque. Para incrementar la fuerza que actúa sobre el timón en dirección transversal al buque se conoce por el documento EP 0 170 919 B1 un timón con aleta estabilizadora de alto rendimiento para vehículos acuáticos con una pala de timón principal que se puede girar mediante una mecha del timón, que se aloja en un paso estanco al agua del mar que atraviesa el casco del buque, lo que se denomina una limera. En el borde posterior de la pala de timón principal, en el sentido de marcha, está articulada una aleta estabilizadora que se puede ajustar respecto a la hoja de timón principal por medio de un dispositivo de ajuste, comprendiendo el dispositivo de ajuste una excéntrica unida rígidamente con el eje de la aleta estabilizadora y una biela de ajuste que por un extremo está articulada en la excéntrica y por el otro extremo en un punto fijo en el casco del buque, contiguo a la mecha del timón.

El giro de la pala del timón principal provoca por lo tanto un giro adicional, en el mismo sentido y aproximadamente de la misma magnitud, de la aleta estabilizadora situada en el borde posterior de la hoja del timón principal, con relación al timón principal, con lo cual se incrementan las fuerzas transversales producidas por el timón, y con ello se mejora la gobernabilidad de los buques.

Por el documento EP 0 811 552 AL se conoce un timón para buques de alta mar que se compone de un timón principal y de una aleta articulada al mismo, conducida de modo forzado por el timón principal, que está dotada de una articulación de émbolo deslizante a base de un cojinete de fricción formado en la aleta para un émbolo de giro, que está unido a un bulón de articulación que se aloja en un cojinete de fricción con un alojamiento de cojinete fijado al casco del buque. Mediante la disposición de un perno de charnela a modo de una articulación cardan entre el émbolo de giro y el bulón de articulación resulta posible efectuar un movimiento entre el émbolo de giro y el bulón de articulación, a diferencia de una unión mera de cojinete de fricción entre el émbolo de giro y el bulón de articulación, mediante la cual se pueden compensar momentos de flexión causados por una fuerza provocada por la presión ejercida sobre el timón y que actúa sobre el sistema, y que después de soltar la unión de articulación se puede sacar el émbolo giratorio y el bulón de articulación en dirección vertical y horizontal de sus carcasas fijadas en el casco del buque y en la aleta.

El inconveniente que tiene la disposición de una articulación de bisagra entre el émbolo de giro y el bulón de articulación, es el riesgo de que se bloquee la articulación de bisagra cuando actúen sobre la aleta fuerzas que no solamente provoquen un giro de la aleta, y por lo tanto del émbolo de giro, alrededor del eje longitudinal del buque (eje X) sino también alrededor del eje transversal del buque (eje Z), de modo que la articulación de bisagra se bloquea cuando sobre la aleta actúa una fuerza que provoque un giro combinado de la aleta o del émbolo de giro alrededor del eje longitudinal del buque (eje X) y del eje transversal del buque (eje Z). En un caso así no se provoca ningún giro del émbolo de giro alrededor de la articulación de bisagra sino que aparece una componente de fuerza dirigida en dirección perpendicular a ésta, que bloquea el bulón de articulación de bisagra, o por lo menos impide realizar un movimiento de compensación. No es posible efectuar una compensación alrededor del eje vertical del buque (eje Y) ya que ésta está fijada por la desviación del timón que se haya ajustado.

Pero además de esto, la articulación de bisagra presenta sólo una superficie de articulación reducida, determinada por el perno de bisagra, que hace necesario dimensionar adecuadamente la articulación de bisagra para poder soportar los esfuerzos del timón. Pero esto condiciona el correspondiente diseño de gran volumen correspondiente o requiere el empleo de materiales de alta resistencia y por lo tanto caros.

Además de esto, el diseño del bulón de articulación en forma de émbolo realizado en un cojinete de fricción con un extremo fijado al casco del buque y un alojamiento de cojinete para el émbolo, cerrado en su extremo próximo al casco del buque, resulta compleja y propensa a averías si el cojín formado en el espacio interior del alojamiento del cojinete, por encima del émbolo, a base de un fluido gaseoso o líquido, no está sellado de forma estanca al agua de mar.

El objetivo de la presente invención es describir un timón con aleta estabilizadora de la clase citada inicialmente, que mediante una mejora de la movilidad del émbolo de giro asegure un alto grado de estabilidad en la unión entre el émbolo de giro y el pivote del árbol, con un gasto reducido de fabricación y montaje de la articulación de la aleta.

Este objetivo se resuelve conforme a la invención por las características de la reivindicación 1.

Gracias a la movilidad del émbolo de giro en la dirección del eje longitudinal del buque o eje X y del eje transversal del buque o eje Z, para una desviación cualquiera y por lo tanto para un ángulo de giro cualquiera del timón principal alrededor del eje vertical del buque o eje Y, la solución conforme a la invención asegura una óptima estabilidad de la unión entre el émbolo de giro unido a la aleta y el pivote del árbol unido al casco del buque, que es provocada exclusivamente por la realización del cojinete de articulación y por lo tanto entraña un gasto reducido tanto para la fabricación como también para el montaje.

Para ello el émbolo de giro va colocado en un orificio horizontal de una carcasa de articulación que presenta un orificio vertical en el que va colocado el cojinete de articulación en el que se aloja el pivote del árbol.

Gracias a este diseño se combina la libre movilidad del émbolo de giro en el plano X-Z con una unión sencilla y segura del émbolo de giro con el pivote del árbol, que además de asegurar la facilidad de montaje asegura también un desmontaje sencillo para fines de reparación y mantenimiento.

En esta realización de la solución conforme a la invención se puede soltar el émbolo de giro de su unión con la brida y se puede sacar en dirección horizontal fuera del orificio de la brida, de modo que a continuación resulta posible realizar una instalación o un desmontaje sencillos del pivote del árbol, con o sin brida.

El cojinete de articulación está compuesto preferentemente por un cojinete esférico con una pista interior que presenta un orificio cilíndrico para alojamiento del pivote del árbol, y una superficie exterior en forma de casquete esférico y una pista exterior con una superficie interior en forma de casquete esférico, adaptada a la superficie exterior de la pista interior, y una superficie exterior cilíndrica adaptada al orificio vertical de la carcasa de articulación.

La realización del cojinete de articulación como cojinete esférico no solamente permite la óptima movilidad del émbolo de giro con respecto al pivote del árbol unido al casco del buque sino que también garantiza una distribución óptima de presiones sobre una superficie lo mayor posible, de modo que también en el caso de surgir cargas extremas queda asegurada la máxima estabilidad posible del cojinete de articulación. Como alternativa, el cojinete de articulación puede presentar para unos límites de carga predeterminados, unas dimensiones menores de lo que sería necesario en el caso de un cojinete de bisagra o de una articulación cardan, debido a la menor superficie para la transmisión de las fuerzas.

El pivote del árbol y la pista interior del cojinete articulado pueden estar unidos entre sí mediante un ajuste a presión con acoplamiento de fuerza o una unión cualquiera con acoplamiento de ajuste positivo, fijo o deslizante en dirección vertical. En...

1. Timón con aleta estabilizadora con un timón principal (3) que se puede girar alrededor de un eje vertical o eje vertical del buque (eje Y), y una aleta (4) articulada en el borde posterior del timón principal (3) y conducida de modo forzoso por el timón principal (3), que está unida con un émbolo de giro (6) que a través de un cojinete articulado (9) está articulado en un pivote (5) de árbol vertical unido al casco del buque (1) y que se puede girar con independencia del giro del timón principal (3) alrededor de un eje horizontal (eje X), y de un eje (eje Z) perpendicular al eje horizontal (eje X) y al eje vertical del buque (eje Y), caracterizado porque el émbolo de giro (6) va colocado en un orificio horizontal (81) de una carcasa de articulación (8), que presenta un orificio vertical (82), en el que va colocado el cojinete articulado (9) en el que se aloja el pivote del árbol (5).

2. Timón con aleta estabilizadora según la reivindicación 1, caracterizado porque el cojinete articulado está compuesto por un cojinete esférico (9) con una pista interior (91) con un orificio cilíndrico para el alojamiento del pivote del árbol (5), y una superficie exterior en forma de casquete esférico, y una pista exterior (92) con una superficie interior en forma de casquete esférico adaptada a la superficie exterior de la pista interior (91), y una superficie exterior cilíndrica adaptada al orificio vertical (82) de la carcasa de articulación (8).

3. Timón con aleta estabilizadora según la reivindicación 2, caracterizado porque la pista interior (91) del cojinete esférico (9) presenta mayor longitud axial que la pista exterior (92).

4. Timón con aleta estabilizadora según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque el pivote del árbol (5) y la pista interior (91) del cojinete esférico (9) están unidos entre sí de modo deslizante en dirección vertical.

5. Timón con aleta estabilizadora según por lo menos una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque la pista exterior (92) del cojinete esférico (9) va fijada axialmente mediante anillos de retención (16, 17) que asientan contra las caras frontales de la pista exterior (92) y que están introducidas en ranuras periféricas realizadas en el orificio

vertical (82) de la carcasa de articulación (8).

6. Timón con aleta estabilizadora según la reivindicación 5, caracterizado porque los

anillos de retención están compuestos por anillos elásticos (16, 17). 5

7. Timón con aleta estabilizadora según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores 2 a 6, caracterizado porque la pista interior (91) y la pista exterior (92) del cojinete esférico (9) presentan por lo menos una ranura de engrase periférica (93, 94).

8. Timón con aleta estabilizadora según la reivindicación 7, caracterizado porque la por lo menos una ranura de engrase (93, 94) está comunicada a través de un canal (20) con la superficie exterior de la carcasa de articulación (8).

9. Timón con aleta estabilizadora según la reivindicación 8, caracterizado porque el canal (20) se puede cerrar de modo estanco al agua de mar en la superficie exterior de la carcasa de articulación (8).

10. Timón con aleta estabilizadora según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores 7 a 9, caracterizado por presentar en la pista exterior y en la pista interior (91, 92) del cojinete esférico (9) unas ranuras de engrase (93, 94) centradas en dirección axial del cojinete esférico (9) y alineadas entre sí.

11. Timón con aleta estabilizadora según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el émbolo de giro (6) se puede inmovilizar en el orificio horizontal (81) de la carcasa de articulación (8) mediante un tornillo prisionero (18).