Timón para una embarcación.

Un timón (2) para un buque (1), donde dicho timón (2) comprende una pala del timón (3) y una mecha del timón (4),

que está adaptada para que se una a un buque (1) con posibilidad de giro alrededor de un primer eje de giro (5), caracterizado por que

la pala del timón (3) está unida a la mecha del timón (4) mediante un primer brazo (6), que está sujeto a la mecha del timón (4) de modo que la pala del timón (3) puede girar alrededor de un segundo eje de giro (7), el cual es paralelo al primer eje de giro (5) y no coincide con este, y

mediante un segundo brazo (8) que proporciona un tercer eje de giro (9) de la pala del timón (3), el cual es paralelo al primer eje de giro (5) y está situado de manera fija con relación a este, ya que la pala del timón (3) puede desplazarse con relación al segundo eje de giro (7) y/o al tercer eje de giro (9) y girar alrededor de estos.

Timón para una embarcación

[1] La presente invención se refiere a un timón para un buque, particularmente para un navio.

[2] El timón de acuerdo con la invención comprende una pala del timón y una mecha del timón, la cual está adaptada para que se una a un buque con posibilidad de giro alrededor de un primer eje de giro.

[3] Un timón como el anteriormente mencionado, donde la pala del timón gira alrededor de un eje en su borde frontal de la popa, se conoce, por ejemplo, del documento GB 488 43 A. Por tanto, la pala del timón gira sustancialmente alrededor de su eje frontal cuando la pala del timón gira mediante la mecha del timón. Por lo tanto, el eje de giro de la pala del timón coincide con el eje de giro de la mecha del timón. La pala del timón está situada relativamente cerca a la hélice de un buque y al mismo nivel que esta.

[4] Otro ejemplo de un timón del tipo anteriormente mencionado, se expone en el documento GB 373 656 A, donde una pala del timón está unida con el giro permitido en su borde frontal a una popa. En la presente la pala del timón también gira alrededor de su borde frontal cuando se gira la mecha del timón, y asimismo en la presente, la pala del timón está situada junto a la hélice del buque.

[5] Otro ejemplo distinto de un timón del tipo anteriormente mencionado se expone en el documento US 3.159.132, donde se describe un timón para un buque pequeño. En la presente, una pala del timón está fija a una mecha del timón de modo que la pala del timón gire alrededor de su borde frontal cuando se gira la mecha del timón. Asimismo en la presente la pala del timón está situada junto a la hélice del buque.

[6] Con el tipo de timón anteriormente mencionado, la pala del timón conducirá, cuando esté girada desde su posición neutral hasta una posición en ángulo, a que el buque no responda de manera muy rápida o precisa al giro realizado por la pala del timón. Esto hace difícil maniobrar el buque, especialmente en zonas donde es crucial ser capaz de realizar unos cambios de rumbo rápidos y precisos, tal como en zonas de puerto, en aguas con mucho tráfico marítimo o muchas rocas, icebergs u otros obstáculos.

[7] Otro problema con los timones del tipo anteriormente mencionado, es que la mecha del timón, la pala del timón y sus cojinetes están expuestos a grandes cargas del momento cuando la pala del timón se mueve hasta una posición en ángulo. Esto se debe a que los cojinetes de la pala del timón en su borde frontal hacen que toda la longitud de la pala del timón contribuya a la carga del momento. Esto necesita una construcción robusta y resistente, lo que resulta en una construcción del timón pesada, que aumenta el peso del buque y provoca un mayor consumo de combustible del buque y/o reduce la capacidad de carga.

[8] Además, se requiere que los medios de control del buque para establecer el desplazamiento angular de la pala del timón sean capaces de superar los grandes momentos que actúan sobre los cojinetes de la pala del timón, con el fin de ser capaces de controlar el desplazamiento angular de la pala del timón. Por tanto, los timones del tipo anteriormente mencionado necesitan unos sistemas hidráulicos potentes u otras clases de dispositivos potentes para controlar la pala del timón, lo que aumenta el peso del buque y posiblemente la complejidad de la construcción.

[9] Se han realizado algunos ensayos anteriores para atenuar algunos de los problemas anteriormente mencionados al proporcionar un timón, donde la mecha de dicho timón está articulada en la pala del timón a cierta distancia del borde frontal de la pala del timón. Un ejemplo de dicho timón, por ejemplo, se presenta en el documento DE 38 14 943 A1.

[1] Basado en lo anterior, es un objeto de la presente Invención proporcionar un timón que dote al buque en el cual está montado con una mejor manlobrabllldad, lo que Incluye una reducción en el radio de giro del buque tanto a altas como a bajas velocidades, al tiempo que se proporciona una construcción del timón más ligera, que puede aumentar la capacidad de carga del buque y/o mejorar su consumo de combustible.

[11] Basado en lo anterior, se proporciona un timón de la clase inicialmente mencionada, donde el timón se caracteriza por que la pala del timón está unida a la mecha del timón por un primer brazo, el cual se fija a la mecha del timón de modo que la pala del timón puede girar alrededor de un segundo eje de giro, que es paralelo al primer eje de giro y no coincide con este, y por un segundo brazo, que proporciona un tercer eje de giro de la pala del timón, que es paralelo al primer eje de giro y está situado de forma fija con relación a este, ya que la pala del timón puede desplazarse con relación al segundo eje de giro y/o del tercer eje de giro y girar alrededor de estos.

[12] Se sobreentiende que el término "brazo" comprende un brazo en el sentido de: la distancia recta entre dos puntos sobre los cuales actúan fuerzas; en este caso, para el primer brazo, la distancia recta entre el primer eje de giro y el segundo eje de giro, y para el segundo brazo, la distancia recta entre el primer eje de giro y el tercer eje de giro. El experto en la técnica entenderá que estos brazos en la práctica pueden estar provistos de diversos elementos, tales como, por ejemplo, un elemento con forma de biela o brazo o elementos con formas diferentes, de

los cuales se darán ejemplos adicionales a continuación.

[13] De acuerdo con la invención, como el borde frontal de la pala del timón no gira directamente alrededor de la mecha del timón, un giro de la mecha del timón provoca que el borde frontal de la pala del timón se mueva hacia un lado, mientras que el borde posterior de la mecha del timón se mueve hacia el lado opuesto, ya que la pala del timón siempre tiene Impedido su movimiento en el tercer eje de giro con relación al primer eje de giro. De este modo, cuando la pala del timón se monta junto a una hélice de un buque, la pala del timón captura el flujo de agua de ambos lados de la hélice cuando la pala del timón se lleva a una posición en ángulo, en lugar de solamente por un lado de la hélice. Por tanto en la presente se obtiene un mayor grado de manlobrabllldad.

[14] Además, el hecho de que la pala del timón esté articulada tanto al segundo eje de giro como al tercer eje de giro provoca que las cargas del momento en cada uno de los dos cojinetes sean menores que la carga en el cojinete de un timón del tipo de timón conocido, mencionado anteriormente. Esto permite una construcción más estilizada y ligera, que incrementa la capacidad de carga y/o mejora el consumo de combustible del buque.

[15] Además, la construcción del timón ejerce el efecto de que al aumentar la posición en ángulo a la que se lleva la pala del timón, se acercará la mecha del timón a la pala del timón y por tanto se acercará a la hélice del buque en la cual se pretende montar el timón. Esto ejerce el efecto de que la pala del timón puede capturar de manera más eficiente una parte mayor del flujo de agua de la hélice, ya que cuanto más cerca está la pala del timón de la hélice, es menor la parte del flujo que pasa la pala del timón sin verse afectada.

[16] Además, está construcción del timón ejerce el efecto de que al aumentar el ángulo al que se lleva la pala del timón, aumentará la parte de la pala del timón que estará en un lado de un plano central en comparación con el otro lado del plano central. Este poslclonamlento asimétrico en posiciones en ángulo permite la disposición de una aleta relativamente larga en el borde posterior de la pala del timón. Por tanto en la presente existe la posibilidad de afectar el flujo de la hélice en una anchura muy grande para desplazamientos angulares grandes del timón. Esto proporciona la posibilidad de un grado de manlobrabllldad muy alto del buque tanto a alta como a baja velocidad. Por tanto, a baja velocidad, el buque, en esencia, tiene la posibilidad de girar alrededor de su propio eje únicamente mediante la hélice de popa. Con anterioridad, esto ha sido posible únicamente mediante la utilización de hélices laterales en el buque.

[17] En una realización del timón, el segundo eje de giro y/o el tercer eje de giro están dentro de la pala del timón. Tener uno o ambos de estos ejes dentro de la pala del timón reduce la presencia de salientes que pueden crear remolinos de perturbación y una resistencia no deseada.

[18] En una realización del timón, la mínima distancia entre el primer eje de giro y el tercer eje de giro es mayor que la mínima distancia entre el primer eje de giro y el segundo eje de giro. Esto proporciona un patrón de movimiento de la pala del timón particularmente ventajoso... [Seguir leyendo]

1. Un timón (2) para un buque (1), donde dicho timón (2) comprende una pala del timón (3) y una mecha del timón (4), que está adaptada para que se una a un buque (1) con posibilidad de giro alrededor de un primer eje de giro (5),

caracterizado porque

la pala del timón (3) está unida a la mecha del timón (4) mediante un primer brazo (6), que está sujeto a la mecha del timón (4) de modo que la pala del timón (3) puede girar alrededor de un segundo eje de giro (7), el cual es paralelo al primer eje de giro (5) y no coincide con este, y

mediante un segundo brazo (8) que proporciona un tercer eje de giro (9) de la pala del timón (3), el cual es paralelo al primer eje de giro (5) y está situado de manera fija con relación a este, ya que la pala del timón (3) puede desplazarse con relación al segundo eje de giro (7) y/o al tercer eje de giro (9) y girar alrededor de estos.

2. Un timón (2) de acuerdo con la reivindicación 1, donde el segundo eje de giro (7) y/o el tercer eje de giro (9) están dentro de la pala del timón (3).

3. Un timón (2) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, donde la mínima distancia (ai_3) entre el primer eje de giro (5) y el tercer eje de giro (9) es mayor que la mínima distancia (a-i-2) entre el primer eje de giro (5) y el segundo eje de giro (7).

4. Un timón (2) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el primer eje de giro (5), cuando se observa en una dirección de circulación prevista (rs) de un flujo de agua que pasa la pala del timón (3) en una posición neutral de la pala del timón (3), está situado frente al segundo eje de giro (7), preferiblemente frente al borde frontal (1) de la pala del timón (3), y donde el segundo eje de giro (7), cuando se observa en la misma dirección, está situado frente al tercer eje de giro (9), el cual está situado preferiblemente frente al borde posterior (11) de la pala del timón (3), cuando se observa en la misma dirección.

5. Un timón (2) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el primer brazo (6) comprende un primer elemento con forma de biela (12) que se extiende al menos entre el primer eje de giro (5) y el segundo eje de giro (7), y/o donde el segundo brazo (8) comprende un segundo elemento con forma de biela (13) que se extiende al menos entre el primer eje de giro (5) y el tercer eje de giro (9) y preferiblemente se adapta posteriormente para que se extienda entre el primer eje de giro (5) y el buque (1) como un talón del timón (14).

6. Un timón (2) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el tercer eje de giro (9) se dispone como una guía (15) que comprende un vástago (16) dispuesto en el segundo brazo (8), de modo que el eje longitudinal (17) del vástago (16) es paralelo al tercer eje de giro (9) y coincide con este, y una ranura oblonga (18) dispuesta en la pala del timón (3) de modo que la pala del timón (3) puede girar y desplazarse con relación al segundo brazo (8), ya que la ranura oblonga (18) se desplaza y/o gira alrededor del vástago (16).

7. Un timón (2) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el timón (2) comprende una aleta del timón (19) unida de manera articulada a la pala del timón (3) de modo que la aleta (19) puede girar con relación a la pala del timón (3) alrededor de un cuarto eje de giro (2), el cual es paralelo al menos al primer eje de giro (5), y donde la aleta (19) está unida al segundo brazo (8) mediante un tercer brazo (21), el cual está sujeto a la aleta (19), de modo que la aleta (19) puede girar alrededor de un quinto eje de giro (22), que no coincide con el cuarto eje de giro (2), y donde el quinto eje de giro (22) está situado preferiblemente entre el tercer eje de giro (9) y el cuarto eje de giro (2), cuando se observa en la dirección de circulación prevista (rs) de un flujo de agua que pasa la pala del timón (3) en una posición neutral de la pala del timón (3), ya que el segundo brazo (8) se extiende preferiblemente pasado el tercer eje de giro (9) en una dirección que se aleja del primer eje de giro (5).

8. Un timón (2) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde un giro de la mecha del timón (4) de sustancialmente 7o con relación a la posición neutral da como resultado un giro de la pala del timón (3) de sustancialmente 5°-3°, preferiblemente de 1°-25°, con relación a la posición neutral y preferiblemente un giro de la aleta (19) de sustancialmente 2°-4°, preferiblemente de 25°-35°, con relación a la posición neutral, y

donde un giro de la mecha del timón (4) de sustancialmente 15° con relación a la posición neutral da como resultado un giro de la pala del timón (3) de sustancialmente 2°-4°, preferiblemente 25°-35°, con relación a la posición neutral y preferiblemente un giro de la aleta (19) de sustancialmente 5°-7°, preferiblemente 55°-65°, con relación a la posición neutral, y

donde un giro de la mecha del timón (4) de sustancialmente 4° con relación a la posición neutral da como resultado un giro de la pala del timón (3) de sustancialmente 35°-55°, preferiblemente de 4°-5°, con relación a la posición neutral y preferiblemente un giro de la aleta (19) de sustancialmente 95°-115°, preferiblemente 1°-11°, con

relación a la posición neutral.

9. Un timón (2) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la pala del timón (3) está adaptada para que esté situada sustancialmente junto a una hélice de un buque (1), preferiblemente junto a una hélice de popa de un buque (1), preferiblemente con el primer eje de giro (5) y el tercer eje de giro (9) alineados

junto con el centro de la hélice.

1. Un timón (2) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el borde frontal (1) de la pala del timón (3) en la posición neutral de la pala del timón (3) está situado a cierta distancia del primer eje de giro (5), y/o donde el borde posterior (11) de la pala del timón (3) en la posición neutral de la pala del timón (3) está situado a cierta distancia del tercer eje de giro (9).