DK155583B - Ror med mindst en rotor til fartoejer - Google Patents

Description

i

DK 155583 B

Opfindelsen angår et ror af den i krav l's indledning angivne art til fartøjer og andet flydende materiel såsom på en stationær position anbragte eller bevægede fortrængningslegemer, flydeplatforme og boreøer. Også 5 slæbte fartøjer såsom transportpontoner eller lægtere og flydedokker skal henregnes til fartøjer og flydende materiel.

Ror er som regel et eller flere ved hækken anbragte fortrængningslegemer, der med eller uden påvirkning 10 ved skruevandet frembringer den til fartøjets styring nødvendige rorkraft, når roret indstilles skråt i forhold til fartøjets længdeakse. Der kendes imidlertid også i forskibets område eller f.eks. i en boreplatforms ben eller i flydelegemer på halvtneddykkede strukturer 15 anbragte styreorganer, som henregnes til begrebet "ror".

Det er kendt, at tilnærmelsesvis 2/3 af rorvirkningen frembringes på rorets sugeside, medens tilnærmelsesvis 1/3 af rorvirkningen frembringes på tryksiden. Alt efter rorets sideforhold og dets anbringelse i eller uden 20 for skruevandet afløses ved en rorvinkel på 15-35° den laminære vandstrøm på sugesiden, idet der i stedet for opstår turbulent strømning, så at roret staller, d.v.s. mister sin styreevne. Inden for luftfarten har man til modvirkning af denne uønskede effekt indført forvinger. 1 2 3 4 5 6 inden for skibsbygningen, hvor roret skal arbejde til 2 begge sider, har kraftdrevne og dermed standselige ro 3 torer stået deres prøve, sådanne rotorer er enten an 4 bragt ved rorets forkant eller i tilfælde af ror bestå 5 ende af flere indbyrdes svingelige dele, mellem disse.

6

Den til rotering af sådanne rotorer nødvendige driveffekt er meget lille i sammenligning med den opnåelige virkning. Et skibsrors tryksideeffekt kan forbedres ved hjælp af finner, der enten er anbragt på rorets

DK 155583B

2 agterkant og tvangsstyret eller manøvreret fra indersiden og således kan sættes ud af funktion.

Der kendes ror med en stationær forstævn eller -finne og halvspaderor til adskillelse af rorbøjningsmomentet 5 og rorstammemomentet. En kendt rorlejring består af en hul aksel, der optager bøjningsmomentet, og af en koncentrisk inden i denne forløbende massiv aksel, som overfører rordrejningsmomentet.

Et skibsror kan som regel kun have et begrænset late-10 ralfladeareal, idet der er sat grænser for rorets højde derved, at rorets højde opadtil er begrænset ved gillingslinien og nedadtil ved den nødvendige mindste afstand til basis. Der er desuden sat grænser for en forlængelse af roret ved fartøjets agterkant og den 15 nødvendige mindste afstand til drivskruen, samt ved den skadelige hydrodynamiske indvirkning af lange ror på rorkraftens gradient som funktion af rorvinkelen.

En forøgelse af lateralfladen er således i sig selv ikke altid det egnede middel til forøgelse af rorkraf-20 ten. Desuden ville dette medføre en betydelig forøgel se af hængslingsmodstanden, stålvægten og de roret påvirkende momenter. Desuden forringes fremdrivningsegen-skaberne på grund af den forøgelse af profiltykkelsen, der er en tvangsmæssig følge af en forøgelse af late-25 ralfladen.

Det er opfindelsens formål at tilvejebringe et ror til fartøjer, især store til middelstore fartøjer og til andet flydende materiel, der ved normale driftshastigheder kan arbejde som et normalt enkeltlegemeror, og 30 som ved behov og reduceret fart i risikofyldt og snævert farvand ved aktivering af rorelementer kan omdannes til et ror med maksimal roreffekt og med forøget tryksidevirkning samt sugesidepåvirkning. Dette opnås

DK 155583B

3 ved det i hovedkravets kendetegnende del angivne. Roret ifølge opfindelsen er fordelagtigt derved, at det er forsynet med indefra drevne elementer, der således kan sættes ud af funktion indefra. Disse til tilveje-5 bringelse af en supplerende roreffekt aktiverede elementer består af rotorer til påvirkning af sugesiden og af finner til forøgelse af tryksidevirkningen. Roret ifølge opfindelsen med størst mulig effekt kræver ikke særlige forstærkninger på de roret bærende skrog-10 dele, da det ved normal fart kan arbejde som et konventionelt enkeltlegemeror. Ved kursfart kan der endog styres alene med finnen, hvorved det faststillede hovedror tjener som supplerende dødtræ og således i væsentlig grad øger kursstabiliteten. Først ved små 15 hastigheder, ved hvilke rorvirkningen som bekendt er stærkt reduceret, aktiveres rotoren og finnen, så at rorets fulde virkning udnyttes. Når hovedroret er blokeret, kan den svingelige finne tjene som nødror. Er det blokerede hovedror ikke i midterposition, kan den 20 uønskede rorvirkning i det mindste delvis elminineres ved, at rotoren drives i modsat omløbsretning for at lette styringen ved hjælp af finnen. En meget stor rorvinkel på over 35° har desuden vist sig at være særlig fordelagtig.

25 Roret ifølge opfindelsen medfører således en væsentlig forbedring i sammenligning med de kendte roranordninger og bidrager i høj grad til at mestre faresituatio-ner og undgå skibskatastrofer, der til dels skyldes manglende rorvirkning eller rorsvigt.

30 i det følgende forklares opfindelsen nærmere ved hjælp af tegningen, hvor fig. 1 viser et horisontalt snit i en udførelsesform for roret ifølge opfindelsen bestående af et rorlegeme

DK 155583B

4 med en agterfinne og en foran rorlegemet anbragt rotor/ fig. 2 ligeledes et horisontalt snit gennem en anden udførelsesform for roret med en til et rorlegeme hængslet agterfinne, en forreste styrestolpe eller rorstævn og en 5 mellem denne og rorlegemet anbragt rotor, fig. 3 et horisontalt snit i en tredje udførelsesform med en styrestolpe, et af rorlegemet og en agterfinne bestående ror samt med to rotorer anbragt henholdsvis mellem styrestolpen og rorlegemet og mellem selve rorlegemet og agio terfinnen, fig. 4 et tilsvarende snit i en fjerde udførelsesform med et rorlegeme, en til dette hængslet agterfinne og en mellem disse anbragt rotor, fig. 5 set fra siden en udførelsesform med et spaderor 15 med agterfinne og en ved rorets forkant anbragt rotor, fig. 6 set fra siden en udførelsesform med et halvspaderor med agterfinne og hængslet til en forstævn, hvor der under forstævnen er anbragt en rotor, og fig. 7 set fra siden en sidste udførelsesform med et ror-20 legeme med agterfinne og en mekanisme til manøvrering af denne.

Fig. 1 og 4 viser delvis afbalancerede ror, der kan være udført som spaderor med eller uden forstævn, jfr. også fig. 5 og 6. Rorets lateralflade kan være rektangulær 25 med konstant profil, men kan også være udformet svarende til en skæv vinkel, idet også profilets tykkelse ændrer sig svarende til længdeændringen. Rorets agterkant kan være afrundet i højden.

DK 155583 B

5 I fig. 1 til 4 er tilstrømningsretningen i forhold til roret antydet ved pile x.

Fig. 2 og 3 viser ubalancerede ror, der er sluttet til en fast konstruktionsdel. Er denne konstruktionsdel frit 5 stående og profileret som vist, er der tale om et ror med såkaldt styre.stævn eller styrehoved. Er konstruktionsdelen et fartøjs agterstævn eller en fast struktur på en boreø, en platform eller flydende materiel af anden art, er der tale om et såkaldt skegror. Også disse ror kan 10 være rektangulære eller skævvinklet hvad angår lateralfladen eller have en i højden afrundet agterkant.

I de i fig. 1 til 4 viste udførelsesformer har roret ifølge opfindelsen, der i sin helhed er betegnet med 10, et rorlegeme henholdsvis 11, 21, 31 og 41 og en til 15 dette sluttet og indefra manøverbar agterfinne henholdsvis 12, 22, 32 og 42, der således også kan sættes ud af funktion indefra.

Ved det delvis afbalancerede ror i fig. 1 er der til forbedring af vandstrømningen på rorets sugeside ved rorets 20 forkant anbragt en drevet rotor 15, jfr. også fig. 5. Er der ved denne udførelsesform imidlertid tale om et ror med en forfinne, der rager ned til rorets halve højde som vist i fig. 6, er rotoren kun anbragt foran den neden for forfinnen værende del af rorets forkant. 1 2 3 4 5 6

Til opnåelse af en bedre strømningsafbøjning ved udførel 2 sesformerne ifølge fig. 3 og 4 er der mellem selve ror 3 legemet henholdsvis 31 og 41 og rorets agterfinne henholds 4 vis 32 og 42 anbragt en indefra drevet rotor henholdsvis 5 33 og 43, der således kan sættes ud af funktion indefra.

6

Rotoren rotorer i retning af pilen, når roret er i den viste stilling i forhold til vandstrømmen x. Står roret til den anden side, ændres også rotorens omløbsretning.

DK 155583 B

6

Ved udførelsesf ornerne ifølge fig. 2 og 3 er der foran selve rorlegemet henholdsvis 21 og 31 anbragt et stationært styrehoved eller en styrefinne henholdsvis 24 og 34. Mellem selve rorlegemet henholdsvis 21 og 31 og styrehovedet 24 5 henholdsvis 34 er anbragt en rotor henholdsvis 25 og 35» der roteres i den ene eller den modsatte retning alt efter rorets stilling i forhold til vandstrømningen X på samme måde som rotorerne 33 og 43. På sugesiden skal rotorfladen bevæge sig i vandstrømmens retning.

10 Såvel rotorerne som finnerne kan drives henholdsvis manøvreres og sættes ud af funktion ved hjælp af i og for sig kendte indretninger, der kan være anbragt inden i rorlegemet, inden i finnen eller inden i rotoren. Finnens vinkel, finnens længde og rotorens omløbstal er tilpasset det 15 pågældende formål efter hydrodynamiske regler. Alle rorets elementer reguleres automatisk.

/ /

Til svingning af finnen 12, 22, 32 eller 42 tjener en i fig. 7 vist driv- og indstillingsmekanisme 140, der i det følgende beskrives nærmere for den i fig. 1 viste 20 finne 12's vedkommende.

I fig. 7 er antydet et skibsskrog 100 med en rorbrønd 111, i hvilken er anbragt en rorstamme 121, der forbinder roret 11 med en rormaskine 122. Rorets agterfinne 12 er ved 132, 133 svingeligt lejret på selve rorlegemet 25 11 og kan svinge om en svingakse 131. I rorets agterfin ne 12 findes en driv- og indstillingsmekanisme 140 med mindst én hydraulisk eller elektrisk motor eller en hydraulikcylinder med eller uden udgangsudveksling 145. Indstillingsmekanismen kan også være udformet som et dreje-30 vingeanlæg eller som kædedrev. Driv- og indstillingsmekanismen 140 står i forbindelse med på tegningen ikke viste og i skibsskroget anbragte styreindretninger.

Rorfinnen 12 kan faststilles ved hjælp af en låsemekanis-

DK 155583 B

7 me 150, 150a, ved hjælp af hvilken rorfinnen 12 kan arre-teres i en stilling parallelt med selve rorlegemet 11.

Ved fastlåsning af finnen i forhold til rorlegemet fås et ror bestående af ét enkelt rorlegeme. Låseorganerne kan 5 være anbragt i finnen eller i rorlegemet.

Hver . rorfinnelåseanordning 150 henholdsvis 150a består af fortrinsvis hydraulisk drevne låsebolte, spærrepaler, bånd- eller kædebremser eller lignende låseorganer 151.

Den låseorganerne aktiverende hydraulikcylinder står via 10 en ledning 153 i forbindelse med et driv- og styreorgan 154. Låsebolten 151 er indskydelig i en til bolten passende boring 155 i rorlegemot 11, når rorfinnen 12 skal låses i en stilling i flugt med rorlegemet. For det tilfælde, at hydraulikken til manøvrering af låseboltene 151 svigter, 15 kan roret være således indrettet, at finnen 11 automatisk fastlåses på rorlegemet. I dette øjemed er låsebolten 151 påvirket af en forspænding ved hjælp af en trykfjeder 152, der skyder bolten til låsestillingen, såfremt hydraulikken til aktivering af låsebolten svigter. I sin uvirksomme 20 stilling i finnen holder låsebolten 151 trykfjederen 152 sammentrykket. Hydraulikken holder låsebolten 151 i denne uvirksomme stilling, så længe rorets agterfinne 12 skal være frit bevægeligt. Når hydraulikken er koblet fra, forskyder trykfjederen 152 låsebolten 151 til låsestillingen.

25 Låsebolten kan dog også forskydes såvel til låsestillingen som til frigivelsesstillingen udelukkende ad hydraulisk vej. Antallet af låseorganer er afhængige af rorlegemets højde.

Manøvre- og stillemekanismen 140 for rorfinnen 12 skal ik-30 ke nødvendigvis være anbragt i denne, men kan også være placeret i rorlegemet 11. Også låseanordningerne 150, 150a kan i stedet for i finnen 12 være beliggende i rorlegemet 11. I så tilfælde skydes låseboltene fra rorlegemet 11 ind

Claims (1)

1. Ror til fartøjer og andet flydende materiel, med en uafhængigt af selve rorlegemet (11; 21; 31; 41) svin-gelig agterfinne (12; 22, 32; 42) og med mindst én rotor (15; 25; 33; 43), kendetegnet ved, at agterfinnen er indrettet til at kunne låses i en med selve rorlegemet flugtende midterstilling ved hjælp af låseorganer (150, 150a); at der ved rorlegemets (11) forreste kant og/eller mellem rorlegemet (41) og finnen (42) eller mellem rorlegemet (21, 31) og en foran dette placeret stationær konstruktionsdel, f.eks. en rorstævn (24, 34) er anbragt en rotor (15, 25, 35, 33, 43), og at rotoren eller rotorerne er indrettet til at roteres i en fra rorets stilling i forhold til vandstrømmens retning (x) afhængig omløbsretning således, at rotoroverfladen på rorets sugeside bevæges i vandstrømmens retning. 1 Ror ifølge krav 1 og udformet som halvspaderor, kendetegnet ved, at rotoren (15) er anbragt langs rorets forkant i dets bevægelige nedre forkantparti, f i g. 6.