Timón y objeto similar a un barco con un timón de este tipo.

Timón (1) para maniobrar un objeto tipo barco (20), comprendiendo el timón (1) una pala de timón principal (12) conun extremo aguas arriba (5) y un extremo aguas abajo (6),

siendo el timón (1) instalable de forma giratoria con respectoal objeto tipo barco alrededor de un eje de rotación (38), comprendiendo el timón (1) además dos aletas de timónauxiliares que se extienden generalmente de forma vertical (13, 23) conectadas a la pala del timón principal (12)mediante al menos dos placas transversales (2, 3), donde al menos una de las placas transversales (2, 3) está orientadageneralmente de forma oblicua hacia arriba hacia un extremo aguas abajo (6),

donde las dos placas transversales (2, 3) están conectadas a un extremo superior e inferior respectivamente del timónauxiliar (13, 23) y/o la pala del timón principal (12),

donde una placa transversal superior (2), situada sobre una placa transversal inferior (3), se extiende de forma másoblicua hacia arriba hacia el extremo aguas abajo (6) que la placa transversal inferior (3).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/NL2010/050610.

Solicitante: IHC Holland IE B.V.

Nacionalidad solicitante: Países Bajos.

Dirección: Molendijk 94 3361 EP Sliedrecht PAISES BAJOS.

Inventor/es: VAN OOSSANEN,PIETER, DE JAGER,ARIE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B63H25/38 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B63 BUQUES U OTRAS EMBARCACIONES FLOTANTES; SUS EQUIPOS.B63H PROPULSION O GOBIERNO MARINO (propulsión de vehículos de colchón de aire B60V 1/14; para submarinos que no sean de propulsión nuclear, B63G; en particular para torpedos F42B 19/00). › B63H 25/00 Gobierno; Disminución de marcha utilizando medios distintos a los elementos propulsores (empleando tuberías o collares portahélices regulables para gobernar B63H 5/14; utilizando unidades de propulsión fueraborda instaladas de forma amovible B63H 20/00 ); Anclaje o amarre dinámico, es decir, posicionamiento de los buques por medio de elementos propulsores auxiliares o principales (anclajes no dinámicos B63B 21/00; equipo para reducir el balanceo u otros movimientos molestos del buque por ayuda de un chorro o hélices auxiliares B63B 39/08). › Timones (codastes B63B 3/40).

PDF original: ES-2432073_T3.pdf

 

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Timón y objeto similar a un barco con un timón de este tipo.

Fragmento de la descripción:

Timón y objeto similar a un barco con un timón de este tipo [0001] La invención se refiere a un timón para maniobrar un objeto similar a un barco y un objeto tipo barco con un timón de este tipo.

Los objetos flotantes tales comos barcos y buques tienen uno o más timones conectados a ellos para maniobrar y seguir el rumbo. El timón está instalado de forma giratoria con respecto al objeto similar a un barco y puede girar alrededor de un eje de rotación, la así llamada mecha del timón.

El timón comprende una pala del timón principal con un extremo aguas arriba y otro aguas abajo. El objeto similar a un barco tendrá generalmente un movimiento hacia adelante y un flujo de agua pasará por el timón del extremo aguas arriba hacia el extremo aguas abajo. El timón generalmente se extiende de forma vertical y conforme al flujo de agua en una posición predeterminada. El eje del timón se puede inclinar con respecto al plano vertical.

La rotación del timón se controla por un volante de dirección o palanca. Mediante el uso de un mecanismo de transferencia adecuado que comprende, por ejemplo, una transmisión y/o accionadores, el timón puede rotar alrededor del eje de rotación para ejercer una fuerza lateral en el objeto similar a un barco, cambiando así su rumbo.

Se conoce un timón con palas auxiliares paralelas del documento JP 7165188 y del documento más cercano al estado de la técnica US 3 131 492.

Un problema conocido de las maniobras en objetos similares a un barco especialmente en aguas poco profundas es la estabilidad de ruta incrementada. Un timón es necesario de modo que, cuando se rota, proporciona suficiente fuerza lateral para permitir un cambio de rumbo. Es un objeto de la presente invención proveer un timón con propiedades mejoradas para maniobrar en aguas poco profundas.

Según la invención, un timón está provisto de una pala del timón principal. El timón es instalable de forma giratoria en relación al objeto similar a un barco alrededor de un eje de rotación que generalmente se extiende en un plano vertical, extendiéndose el timón principal generalmente de forma vertical, el timón comprende además al menos dos palas de timón auxiliares que se extienden generalmente de forma vertical, donde los timones auxiliares están unidos a la pala del timón principal por al menos dos placas transversales, donde al menos una placa transversal, la placa transversal superior más cercana al casco del barco, se extiende generalmente de forma oblicua hacia arriba, hacia un extremo aguas abajo del mismo. Un timón de este tipo puede proveer fuerzas laterales suficientes en aguas poco profundas.

La placa transversal es una placa que se extiende principalmente en dirección lateral y en la dirección de flujo. Según la invención, esta dirección general está ligeramente inclinada de modo que la placa transversal se extiende hacia arriba en la dirección aguas abajo. Las palas triples de timón (al menos una principal y dos auxiliares) suponen una fuerza lateral aumentada durante la rotación del timón, en particular cuando el timón se sitúa en la estela del propulsor operativo del objeto similar a un barco.

El timón se sitúa en la roda del objeto similar a un barco. Cerca de la roda, la inmersión del casco del barco se reducirá. Por lo tanto, el flujo de agua hacia la roda posee una dirección oblicua hacia arriba. Según la invención, la placa transversal superior está orientada para seguir esta línea de flujo de agua de modo que el lado aguas abajo está localizado más arriba que el lado aguas arriba. Esto disminuirá la fuerza de resistencia de flujo en el timón.

El inventor calculó modelos de flujo calculado alrededor del timón para varias formas de cascos y determinó que un ajuste del ángulo de ataque de la placa transversal superior reduciría la resistencia de flujo del timón, mientras aumenta la fuerza lateral.

En una forma de realización ambas placas transversales se extienden oblicuamente hacia arriba hacia los extremos aguas abajo de las mismas. No obstante, la placa transversal inferior está situada generalmente en un ángulo más pequeño con respecto a la horizontal. Preferiblemente este ángulo más pequeño es igual a la dirección de flujo local, de manera que el ángulo de ataque de la placa transversal inferior es generalmente cero. En una forma de realización, la placa transversal inferior está situada horizontalmente.

En una forma de realización, una parte superior e inferior del timón auxiliar está conectada a las placas transversales. Un timón de este tipo tiene una sección transversal generalmente rectangular. Mediante una conexión doble entre la pala del timón principal y los dos timones auxiliares, se obtiene una estructura más rígida. Particularmente se obtiene así una estructura en forma de caja, de modo que aumenta la integridad estructural del timón. Esto permitirá la reducción de la cantidad de material usado para el timón disminuyendo así su peso, mientras se mantiene la rigidez suficiente. En una forma de realización alternativa el timón comprende tres o más placas transversales.

Además, el inventor determinó a partir de estos cálculos que a veces es ventajoso orientar la placa superior en un pequeño ángulo de ataque negativo, en relación al ángulo de flujo local. De esta manera, la presión en el casco sobre la placa aumenta, disminuyendo así la resistencia del casco.

En una forma de realización ventajosa, un ángulo entre la placa transversal superior y el plano horizontal se encuentra entre 0, 1 y 25 grados, preferiblemente entre 1 y 24 grados. En otra forma de realización, este ángulo está limitado entre 4 y 20 grados. Un ángulo de este tipo permite ajustar prácticamente a cero la placa transversal superior al ángulo de ataque a la dirección de flujo local, asegurando así que la fuerza de resistencia experimentada por el timón sea mínima. En una forma de realización, el ángulo entre el borde aguas arriba y aguas abajo de la pala del timón principal y la placa transversal superior se encuentra entre 65 y 89 grados.

En una forma de realización, la placa transversal superior que es la placa más cercana a la roda del barco, se extiende más hacia arriba hacia el extremo aguas abajo (en un ángulo superior con respecto al plano horizontal) que la placa transversal inferior. El flujo de agua más cercano al casco del barco, será más anguloso con respecto al plano horizontal.

En una forma de realización del timón según la invención las placas transversales se extienden más allá de las palas de timón auxiliares en una dirección transversal. Al proveer tal extensión, el modelo de flujo alrededor del timón mejora espectacularmente, disminuyendo el torbellino marginal de las palas de timón auxiliar, aumentando así la fuerza lateral y disminuyendo la resistencia del timón. En el extremo aguas abajo de las placas transversales se extienden más allá del borde de salida de las palas del timón. Esto también aumenta el rendimiento del timón.

En una forma de realización, la proporción entre la longitud de cuerda de la pala del timón principal y la anchura de la placa transversal se encuentra entre 0, 3 y 1, 2. La placa transversal puede extenderse en dirección aguas arriba y/o aguas abajo de la pala del timón principal para reducir la resistencia de cualquier torbellino marginal en la parte superior e inferior de las palas del timón.

Preferiblemente, las placas transversales están provistas en un extremo aguas arriba de las mismas con una anchura frontal que se extiende en dirección transversal. Según una forma de realización, una proporción entre dicha anchura frontal y la longitud de cuerda del timón principal se encuentra entre 0, 2 y 0, 5.

Preferiblemente, las placas transversales son generalmente de una forma triangular con esquinas truncadas. Dichas placas transversales tendrán generalmente seis bordes. Preferiblemente el borde frontal, en el extremo aguas arriba del timón, se extiende en la dirección transversal perpendicular a la dirección del flujo de agua cuando el timón no está en un ángulo para generar fuerza lateral. Preferiblemente, el borde frontal es una primera esquina truncada del triángulo en el que "encajan" las formas en planta de las placas transversales. En otra forma de realización, dos esquinas truncadas están posicionadas en los extremos transversales de las placas transversales.

El borde de la esquina truncada en la extremidad transversal del timón tiene una longitud específica. En una forma de realización, la proporción entre esta longitud de borde truncado y la longitud de cuerda de la pala del timón principal se encuentra entre 0, 1 y 0, 3.

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Reivindicaciones:

1. Timón (1) para maniobrar un objeto tipo barco (20) , comprendiendo el timón (1) una pala de timón principal (12) con un extremo aguas arriba (5) y un extremo aguas abajo (6) , siendo el timón (1) instalable de forma giratoria con respecto al objeto tipo barco alrededor de un eje de rotación (38) , comprendiendo el timón (1) además dos aletas de timón auxiliares que se extienden generalmente de forma vertical (13, 23) conectadas a la pala del timón principal (12) mediante al menos dos placas transversales (2, 3) , donde al menos una de las placas transversales (2, 3) está orientada generalmente de forma oblicua hacia arriba hacia un extremo aguas abajo (6) , donde las dos placas transversales (2, 3) están conectadas a un extremo superior e inferior respectivamente del timón auxiliar (13, 23) y/o la pala del timón principal (12) , donde una placa transversal superior (2) , situada sobre una placa transversal inferior (3) , se extiende de forma más oblicua hacia arriba hacia el extremo aguas abajo (6) que la placa transversal inferior (3) .

2. Timón según la reivindicación 1, donde una única placa transversal (2, 3) conecta dos timones auxiliares (13, 23) al timón principal.

3. Timón según la reivindicación 1 o 2, donde dos placas transversales (2, 3) se extienden oblicuamente hacia arriba hacia el extremo aguas abajo (6) .

4. Timón según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde un ángulo entre la placa transversal (2, 3) y un plano horizontal (14) se encuentra entre 0, 1 y 25 grados.

5. Timón según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la placa transversal (2, 3) se extiende principalmente en una dirección de flujo (7) y dirección transversal (34) , se extiende más allá del timón auxiliar (13, 23) en dirección transversal (34) , y opcionalmente una proporción entre una longitud de cuerda de la pala del timón principal

(12) y una longitud (35) de la placa transversal (2, 3) se extiende más allá de los timones auxiliares (13, 23) se encuentra entre 0, 3 y 1, 2.

6. Timón según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde una proporción entre la anchura (87) de la placa transversal (2, 3) en un extremo aguas arriba (5) de la misma y la longitud de cuerda (86) de la pala del timón principal

(12) se encuentra entre 0, 2 y 0, 5.

7. Timón según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la placa transversal (2, 3) posee forma triangular, con esquinas truncadas (26, 27, 28) , y opcionalmente donde las esquinas truncadas (26, 27, 28) están situadas en los extremos de las placas transversales que se extienden en dirección transversal (34) más allá de la pala del timón auxiliar (13, 23) , y opcionalmente donde la proporción de una longitud de un borde (29, 30) formado en dichas esquinas truncadas (26, 28) y una longitud de cuerda (86) de la pala del timón principal (12) se encuentra entre 0, 1 y 0, 3.

8. Timón según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde un extremo aguas arriba (5) de la pala del timón auxiliar (13, 23) está situado aguas abajo del extremo aguas arriba (5) de la pala del timón principal (12) .

9. Timón según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde una longitud de cuerda (86) de la pala del timón principal (12) se encuentra entre 1, 0 y 3, 0 de una longitud de cuerda (82) de las palas de timón auxiliar (13, 23) .

10. Timón según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde las palas de timón auxiliar (13, 23) están posicionadas en un ángulo de ataque con respecto a la pala del timón principal (12) con un borde delantero de las palas auxiliares (13, 23) rotadas hacia afuera (40) de la pala del timón principal (12) , y opcionalmente donde el ajuste de ángulo de ataque de las palas de timón auxiliar (13, 23) con respecto a la pala del timón principal (12) se encuentra entre 0, 5 y 12 grados.

11. Timón según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde cualquiera de la pala del timón principal (12) o palas auxiliares (13, 23) están compuestas por secciones de hoja de timón Schilling.

12. Timón según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde una proporción de una altura (4) de la pala del timón principal (12) y una longitud de cuerda (86) de la pala del timón principal (12) se encuentra entre 1, 0 y 4, 0 y/o donde una proporción de una distancia transversal entre una línea central (88) de la pala del timón principal y las palas del timón auxiliares (13, 23) se encuentra entre 0, 25 y 1, 5 de una longitud de cuerda de la pala del timón principal (12) .

13. Timón según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el eje de rotación generalmente se extiende en un plano vertical, extendiéndose la cuchilla de timón principal (12) generalmente de forma vertical.

14. Objeto tipo barco con un ensamblaje de un propulsor y timón según cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

15. Objeto tipo barco según la reivindicación 14, con una placa transversal superior (2) que se extiende en un ángulo (β) oblicuamente hacia arriba, donde dicho ángulo (β) depende de una distancia entre un casco del objeto tipo barco y la placa transversal superior (2) .


 

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