TIMÓN PARA EMBARCACIONES.

Timón para embarcaciones que comprende una pala de timón (100) que presenta un borde de ataque (11,

21) y un borde final, presentando dicha pala (100) dos segmentos de pala (10, 20) dispuestos uno encima de otro, cuyos segmentos de borde de ataque (11, 21) y/o segmentos de borde final (30a, 30b) están desplazados entre sí de tal manera que un segmento de borde de ataque (11) y/o un segmento de borde final (30a) está desplazado hacia babor o estribor, mientras que el otro segmento de borde de ataque (21) y/o el otro segmento de borde final (30b) está desplazado hacia estribor o babor, y que el segmento del borde de ataque (11) y/o el segmento del borde final (30a) presenta una superficie de desplazamiento (18) del lado de babor que sobresale por encima del otro segmento de borde de ataque (21) y/o del otro segmento del borde final (30b), y que el otro segmento del borde de ataque (21) y/o el otro segmento del borde final (30b) presenta una superficie de desplazamiento (18) del lado de estribor que sobresale por encima del segmento del borde de ataque (11) y/o del segmento del borde final (30a), en el que en la zona de cada superficie de desplazamiento (18) está dispuesto un cuerpo hidrodinámico (41) conformado de manera que sus dimensiones se adaptan a las de las superficies de desplazamiento (18), que recubre las superficies de desplazamiento (18), en el que el cuerpo hidrodinámico (41) termina esencialmente a ras con al menos uno de los segmentos de borde de ataque (11, 21) y/o segmentos de borde final (30a, 30b), en el que el cuerpo hidrodinámico (41) está dispuesto a una distancia del buje de una hélice, y en el que el timón no comprende ningún bulbo tipo "Costa"

Timón para embarcaciones.

La presente invención se refiere a un timón para embarcaciones que comprende una pala de timón que presenta un borde de ataque y un borde final, presentando dicha pala dos segmentos de pala dispuestos uno encima de otro, cuyos segmentos de borde de ataque y/o segmentos de borde final están desplazados entre sí de tal manera que un segmento de borde de ataque y/o un segmento de borde final está desplazado hacia babor o estribor, mientras que el otro segmento de borde de ataque y/o el otro segmento de borde final está desplazado hacia estribor o babor, y que el segmento del borde de ataque y/o el segmento del borde final presenta una superficie de desplazamiento del lado de babor que sobresale por encima del otro segmento del borde de ataque y/o del otro segmento del borde final, y que el otro segmento del borde de ataque y/o segmento del borde final presenta una superficie de desplazamiento del lado de estribor que sobresale por encima del segmento del borde de ataque y/o del segmento del borde final.

Se conocen timones de este tipo, según el estado de la técnica, los cuales a menudo se denominan también "timones alabeados" ("twisted rudder"). En general, en timones de este tipo la pala está dividida a lo largo de un plano de sección, que con el timón montado normalmente suele estar orientado de forma esencialmente horizontal, en una parte superior y una parte inferior o en un segmento de pala superior y un segmento de pala inferior. En algunas formas de realización, por ejemplo, en timones alabeados con cuerno, la línea de separación entre los dos segmentos de pala también puede estar conformada de forma no lineal, por ejemplo, de forma escalonada en una vista de perfil. Los dos segmentos de timón están dispuestos de forma adyacente y fijamente unidos entre sí. Cada segmento de pala de timón comprende un segmento de borde de ataque y un segmento de borde final. Las zonas (o segmentos) del borde de ataque anterior de los dos segmentos de pala están dispuestos de forma desplazada o girada entre sí, mientras las dos superficies de pared lateral de cada segmento de pala convergen en un único borde final continuo. El desplazamiento o la torcedura de la pala de timón se observa, por lo tanto, en estas realizaciones sólo en la zona delantera que está dirigida hacia la hélice. Además, también se conocen timones con múltiples torceduras en los que el borde de ataque anterior está dividido en tres o más segmentos, estando un segmento dispuesto de forma desplazada con respecto a cada uno de los segmentos adyacentes. Asimismo existen realizaciones conocidas en las que los segmentos del borde final de cada uno de los segmentos de pala, que están dirigidos en alejamiento de la hélice, están dispuestos de forma desplazada entre sí. Por lo contrario, los segmentos opuestos del borde de ataque que están dirigidos hacia la hélice convergen, según esta realización, en un único borde continuo. Además, también puede haber realizaciones en las que tanto los segmentos de pala del borde de ataque, como también los del borde final, están desplazados entre sí, estando en esta realización el borde de ataque y el borde final de un segmento de pala de timón típicamente desplazados hacia lados distintos, es decir, un borde hacia estribor y el otro borde hacia babor.

En un estado montado en la embarcación, la pala de timón está asociada a una hélice que está montada sobre un eje accionable y está unida con el cuerpo de la embarcación, estando la pala dispuesta detrás de la hélice en la dirección de desplazamiento de la embarcación y estando la pala de timón dispuesta de tal manera que el borde de ataque (anterior) está dirigido hacia la hélice y el borde final (posterior) está dirigido en alejamiento de la hélice. Además, el timón suele comprender adicionalmente a la pala de timón una suspensión y una mecha de timón.

La indicación de que los segmentos de pala de timón están dispuestos uno encima de otro se refiere al estado montado de la pala de timón en el que habitualmente un segmento está dispuesto encima del otro. De forma general, se puede decir, por lo tanto, que los dos segmentos de pala están dispuestos de forma adyacente uno al lado de otro. Debido a la disposición desplazada entre sí de los bordes de ataque anteriores, se forma en cada borde de ataque anterior en la zona en la que los dos bordes de ataque se tocan, una superficie de desplazamiento que suele sobresalir lateralmente por encima del otro borde de ataque anterior. De esta manera se obtiene, en la zona de transición entre los dos bordes de ataque anteriores a cada lado, un canto (de 90º) que desemboca en una de las superficies de desplazamiento. En la cara interior de las superficies de desplazamiento se forma otro canto (de 90º).

En las figuras 7 y 8 se muestran ejemplos de timones alabeados conocidos según el estado de la técnica que presentan (segmentos de) bordes de ataque desplazados entre sí. La pala (100) presenta dos segmentos (10, 20) situados uno encima del otro, estando los segmentos anteriores del borde de ataque (11, 21) desplazados de tal manera que un borde de ataque (o segmento de borde de ataque) (11) está desplazado hacia babor (BB) y el otro borde de ataque (o segmento de borde de ataque) (21) hacia estribor (SB). Las dos superficies de pared lateral (100a, 100b) de la pala de timón (100) o de los dos segmentos (10, 20), respectivamente, convergen en un único borde final (30) continuo. Dado que en un timón alabeado los dos bordes de ataque anteriores (11, 21) están dispuestos de forma desplazada entre sí, siempre un borde de ataque ha de estar desplazado hacia estribor y el otro hacia babor. Debido a esta disposición desplazada se obtiene, en la zona de transición entre los bordes de ataque (11, 21) en cada lado de la pala, una superficie de desplazamiento (18), respectivamente. La superficie de desplazamiento (18) mostrada en la figura 8 está formada por aquella parte de la cara inferior del borde de ataque superior (11) que sobresale del borde de ataque inferior (21). La superficie de desplazamiento situada en el lado opuesto (no mostrada) es formada de modo análogo por aquella parte de la cara superior del borde de ataque inferior (21) que sobresale del borde de ataque superior (11).

En la figura 9 se muestra otro ejemplo de un timón alabeado, conocido por el estado de la técnica, en el que los dos segmentos (10, 20) de la pala de timón (100) están desplazados entre sí en la zona de sus segmentos de borde final (30a, 30b). El borde de ataque anterior (11) que en su estado montado está dirigido hacia la hélice está realizado, sin embargo, de forma continua. Debido a la disposición desplazada se constituye, también según está realización, una superficie de desplazamiento (18) en cada lado del timón, estando las superficies de desplazamiento (18) conformadas entre las transiciones de (los segmentos de) los bordes finales (30a, 30b). La superficie de desplazamiento (18) mostrada en la figura 9 está formada por aquella parte de la cara superior del borde final inferior (30b) que sobresale lateralmente por encima del borde final superior (30a).

La ventaja de timones alabeados de este tipo con dos perfiles de sección transversal invertidos lateralmente consiste, por una parte, en el hecho de que se evita la formación de burbujas de vapor y, por otro lado, que se evita la erosión en el timón que se produce debido a la formación de cavidad en barcos rápidos con hélices muy cargadas. Además, la realización especial de la pala contribuye a reducir el consumo de carburante. Además de una notable protección anti-cavitación se consigue, por lo tanto, también un mejor grado de eficacia. Además se consigue una reducción de peso importante. En especial, estas mejoras se pueden conseguir porque, debido a la disposición desplazada de los bordes de ataque anteriores de los dos segmentos de pala, tiene lugar una adaptación a la torsión en el chorro de la hélice.

En timones de este tipo, debido a la disposición desplazada de los bordes de ataque anteriores o de los bordes finales posteriores y debido a las transiciones angulosas provocadas por ello, se pueden formar torbellinos en la corriente entre los bordes de cada uno de los segmentos de la pala, lo cual aumenta entre otros el peligro de cavitación. Además, a pesar de la orientación de cada uno de los bordes de ataque anteriores o de los bordes finales posteriores, se pueden producir separaciones de flujo turbulento, especialmente en la zona de transición entre los bordes, en lo que se refiere a la torsión del chorro de la hélice.

Además se conoce, por el estado de la técnica la... [Seguir leyendo]

1. Timón para embarcaciones que comprende una pala de timón (100) que presenta un borde de ataque (11, 21) y un borde final, presentando dicha pala (100) dos segmentos de pala (10, 20) dispuestos uno encima de otro, cuyos segmentos de borde de ataque (11, 21) y/o segmentos de borde final (30a, 30b) están desplazados entre sí de tal manera que un segmento de borde de ataque (11) y/o un segmento de borde final (30a) está desplazado hacia babor o estribor, mientras que el otro segmento de borde de ataque (21) y/o el otro segmento de borde final (30b) está desplazado hacia estribor o babor, y que el segmento del borde de ataque (11) y/o el segmento del borde final (30a) presenta una superficie de desplazamiento (18) del lado de babor que sobresale por encima del otro segmento de borde de ataque (21) y/o del otro segmento del borde final (30b), y que el otro segmento del borde de ataque (21) y/o el otro segmento del borde final (30b) presenta una superficie de desplazamiento (18) del lado de estribor que sobresale por encima del segmento del borde de ataque (11) y/o del segmento del borde final (30a),

en el que en la zona de cada superficie de desplazamiento (18) está dispuesto un cuerpo hidrodinámico (41) conformado de manera que sus dimensiones se adaptan a las de las superficies de desplazamiento (18), que recubre las superficies de desplazamiento (18),

en el que el cuerpo hidrodinámico (41) termina esencialmente a ras con al menos uno de los segmentos de borde de ataque (11, 21) y/o segmentos de borde final (30a, 30b),

en el que el cuerpo hidrodinámico (41) está dispuesto a una distancia del buje de una hélice, y

en el que el timón no comprende ningún bulbo tipo "Costa".

2. Timón, según la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo hidrodinámico (41) está conformado de tal manera que constituye una superficie de guía de flujo para la corriente.

3. Timón, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el cuerpo hidrodinámico (41) está realizado de tal manera que forma una transición esencialmente sin ángulos entre los dos segmentos de borde de ataque (11, 21) y/o segmentos de borde final en la zona de las superficies de desplazamiento (18).

4. Timón, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el resalte máximo del cuerpo hidrodinámico (41) por encima del borde de ataque (11, 21) y/o del borde final (30) es de 10%, preferentemente 7%, muy preferentemente 5% de la longitud media del perfil de la pala de timón (100).

5. Timón, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la longitud del cuerpo hidrodinámico (41) corresponde esencialmente a la longitud de las superficies de desplazamiento (18).

6. Timón, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la anchura máxima del cuerpo hidrodinámico (41) corresponde al máximo grosor de perfil del timón, en especial al máximo grosor de perfil (13) del timón en la zona de transición (40) entre los dos segmentos de la pala de timón (10, 20).

7. Timón, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo hidrodinámico (41) está conformado de forma redondeada.

8. Timón, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se prevé un único cuerpo hidrodinámico (41) que forma una superficie de guía de flujo para ambas zonas de las superficies de desplazamiento.

9. Timón, según la reivindicación 8, caracterizado porque el cuerpo hidrodinámico (41) está realizado con una forma esférica, de gota y/o de torpedo.

10. Timón, según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en la zona de cada superficie de desplazamiento (18) está dispuesto un cuerpo hidrodinámico (41) respectivamente.

11. Timón, según la reivindicación 10, caracterizado porque el cuerpo hidrodinámico (41) está conformado a modo de un plano inclinado y se extiende oblicuamente del canto exterior de la superficie de desplazamiento (18) de un borde de ataque anterior (11, 21) y/o borde final (30a, 30b) a otro borde de ataque anterior (11, 21) y/o borde final (30a, 30b).

12. Timón, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tamaño del área de sección transversal disminuye desde la zona superior de la pala de timón (100) hasta la zona inferior de la misma.

13. Timón, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el segmento superior (10) de la pala de timón presenta un perfil de sección transversal (12) que

a) está formado por un área de sección transversal (14) dirigida hacia la hélice (220) y que se ensancha cónicamente desde el borde de ataque (11) dirigido hacía la hélice (220) en dirección hacia el borde final (30), hasta el máximo grosor de perfil (13), así como