ES2256573T3 - Timon con union articulada con embolos de giro y deslizamiento. - Google Patents

Timon con union articulada con embolos de giro y deslizamiento.

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ES2256573T3 ES02787511T ES02787511T ES2256573T3 ES 2256573 T3 ES2256573 T3 ES 2256573T3 ES 02787511 T ES02787511 T ES 02787511T ES 02787511 T ES02787511 T ES 02787511T ES 2256573 T3 ES2256573 T3 ES 2256573T3
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Abstract

Timón para buques de navegación marítima, compuesto de un timón principal (20) y de una aleta (10), provista de un émbolo horizontal (11), unida con este de forma articulada por medio de un émbolo vertical (15) y guiada de forma forzada por el timón principal 20, estando el émbolo vertical (15) y el émbolo horizontal (11) unidos entre sí por medio de un perno (14) de bisagra formando una unión articulada (100) con émbolos de giro y deslizamiento y estando fijada una carcasa (16) de cojinete del émbolo vertical (15) en un casco de buque, caracterizado porque para la absorción de fuerzas y pares de flexión que se producen por el casco del buque, el émbolo vertical (15) está apoyado en el casco de buque por medio de un contrasoporte (27) adicional, dispuesto en el lado del perno (14) de bisagra opuesto al émbolo vertical (15), y que presenta un manguito (22) de cojinete con un casquillo (21) en el cual se introduce un extremo del émbolo vertical (15) que se extiende más allá del perno (14) debisagra y que presenta en el lado del contrasoporte (27) opuesto al émbolo vertical (15) un aro de retención (24) que constituye un tope de movimiento para el émbolo vertical (15), estando unida la carcasa (16) de cojinete del émbolo vertical (15) con un primer travesaño horizontal (18) y, a través del contrasoporte (27), con un segundo travesaño horizontal (19) que discurre en paralelo al primer travesaño horizontal (18), estando los dos travesaños horizontales (18, 19) unidos con un travesaño vertical (26) que se apoya en el casco de buque.

Description

Timón con unión articulada con émbolos de giro y deslizamiento.
Campo de aplicación
La invención se refiere a un timón para buques de navegación marítima, con las características indicadas en el preámbulo de la reivindicación 1.
Estado de la técnica
Un timón para buques de navegación marítima, con las características de la reivindicación 1, se conoce del documento EP 0 811 552 A. Este timón se compone de un timón principal y de una aleta, unida con este de manera articulada y guiada de forma forzada por el timón principal, provista de una unión articulada con émbolo de deslizamiento, con un cojinete de deslizamiento configurado en la aleta para un émbolo de giro, estando realizado también el perno de articulación en forma de émbolo configurado en un cojinete de deslizamiento. Debido a que el perno de articulación está realizado como émbolo configurado en un cojinete de deslizamiento, tiene que ser posible minimizar el desgaste de todas las piezas que constituyen el sistema total y una presión que aparece en los bordes en el interior del cojinete y unir todos los componentes entre sí de tal manera que se faciliten movimientos de los componentes con grados de libertad suficientes.
Debido a esta configuración de la unión articulada con émbolos de giro y deslizamiento no es posible transmitir al casco de buque las fuerzas que aparecen, por lo que no se puede conseguir una reducción significativa del desgaste.
Debido a esta configuración del tipo de construcción se crean para el timón o los componentes móviles del mismo, respectivamente, en gran medida grados de libertad que garantizan que en ninguna superficie de apoyo actúen cargas mayores a las necesarias a causa del efecto de bordes sometidos a elevadas cargas.
Asimismo, esta configuración permite movimientos que se consiguen por medio del uso de un perno de bisagra entre los dos émbolos guiados en carcasas, de modo que se facilitan movimientos en un intervalo de ángulos de \pm90º, mientras que los sistemas conocidos están configurados de manera rígida a causa del ángulo predeterminado de 90º. Fuerzas originadas por una presión ejercida en la pared del timón que actúan en el sistema, así como los pares de flexión resultantes se compensan debido a la configuración cilíndrica de los émbolos, y la unión articulada móvil con émbolos de giro y deslizamiento compensa ladeos. No obstante, resulta desventajoso que el sistema de unión articulada con émbolos de giro y deslizamiento con un máximo de grados de libertad posibles sólo puede absorber fuerzas que se pueden tolerar con respecto al comportamiento de desgaste de los cojinetes de deslizamiento del perno de bisagra o del perno de giro, respectivamente, y de un perno de articulación que une los pernos. En especial para buques con sistemas de timón de mayores tamaños, las fuerzas más altas que actúan en el sistema son tan grandes que un tipo de construcción del timón para buques conforme a las soluciones conocidas realizadas sólo puede emplearse condicionalmente o no puede emplearse.
En el documento FR-A-1 382 764 se da a conocer un timón para buques en los cuales la hélice está por lo menos parcialmente encerrada en un túnel que actúa como tobera, estando dispuesta la pala del timón detrás de la hélice y configurada de tal manera que las posiciones de desviación máxima de la pala de timón están limitadas en ambas direcciones por medio del contacto del borde delantero de la pala de timón con la pared del túnel. Con una disposición de este tipo del timón en buques en los cuales la hélice está encerrada por lo menos parcialmente en un túnel, que actúa como tobera, y en los cuales la pala del timón está dispuesta detrás de la hélice, se pretende conseguir que los buques puedan maniobrarse con mayor facilidad, en especial buques para la navegación por aguas interiores agrupados en conjuntos cada vez mayores y unidos entre sí de forma rígida.
Del documento DE 23 53 934 A se conoce un tipo de construcción de timón de buque, con una hélice provista por lo menos parcialmente de una envoltura, con un timón auxiliar, unido de forma articulada con el borde posterior del timón principal, conectado con un mecanismo de mando que comprende una barra de accionamiento desplazable en un casquillo de guía y está unido de manera giratoria con el casco de buque en un punto de giro situado detrás de un plano aproximadamente perpendicular al eje. En este tipo de construcción de timón de buque, el casquillo de guía está dispuesto en el timón auxiliar aproximadamente de forma horizontal y casi en paralelo a la superficie del timón, mientras que la barra de accionamiento está apoyada de manera giratoria en un eje dispuesto detrás del eje de timón y tiene tal longitud que la barra de accionamiento y el casquillo de guía funcionan con una desviación del timón de 90º. La guía y el apoyo de la barra de accionamiento, apoyada en un extremo en el casco de buque, para controlar la aleta se lleva a cabo por medio del casquillo de guía, fijado en posición horizontal en la zona superior de la aleta, a través del cual pasa la barra de accionamiento. Como cojinete de deslizamiento, el casquillo de guía presenta en su espacio interior una empaquetadura de deslizamiento. La barra de accionamiento está apoyada de manera giratoria en un plano casi horizontal en un muñón de eje (perno de unión articulada) que penetra en una carcasa de muñón de eje y está asegurado en su extremo libre por medio de un perno de seguridad.
El tipo de construcción del timón de buque según el documento EP 0 051 822 A se compone de un timón principal con una aleta unida de forma articulada y guiada de forma forzada. La aleta guiada de forma forzada está configurada con un cojinete de deslizamiento para el perno de giro unido de forma articulada en un extremo con el casco de buque. El timón principal y la aleta unida con este de forma articulada y guiada de forma forzada están provistos de una unión articulada con émbolos de giro y deslizamiento con un cojinete de deslizamiento configurado en la aleta para un émbolo de giro. Por lo tanto, un perno de unión articulada, fijado con su extremo sobresaliente en el casco de buque, está apoyado de forma orientable.
Los timones conocidos no presentan contrasoportes adicionales para los émbolos de control en el casco de buque, de modo que las fuerzas y pares de flexión que aparecen no se absorben de forma suficiente.
Objetivo, solución, ventaja
El objetivo de la presente invención consiste en perfeccionar el timón con unión articulada con émbolos de giro y deslizamiento de tal manera que las fuerzas que aparecen y los pares de flexión que se producen puedan absorberse y transmitirse también al casco de buque, pero que todos los componentes sigan estando unidos entre sí de tal manera que se mantengan movimientos con grados de libertad suficientes y que no se limite la funcionalidad existente.
Este objetivo se consigue por medio de un timón del tipo inicialmente mencionado, con las características indicadas en la reivindicación 1, para buques de navegación marítima.
Conforme a estas características, la configuración según la invención consiste en que para absorber las fuerzas y pares de flexión que se producen por el casco del buque, el émbolo vertical está apoyado en el casco de buque por medio de un contrasoporte adicional, dispuesto en el lado del perno de bisagra opuesto al émbolo vertical y que presenta un manguito de cojinete con un casquillo en el cual se introduce un extremo del émbolo vertical que se extiende más allá del perno de bisagra y presenta en el lado del contrasoporte dirigido hacia el émbolo vertical un aro de retención que constituye un tope de movimiento para el émbolo vertical, estando unida la carcasa de cojinete del émbolo vertical con un primer travesaño horizontal y, a través del contrasoporte, con un segundo travesaño horizontal que discurre en paralelo al primer travesaño horizontal, estando los dos travesaños horizontales unidos entre sí por medio de un travesaño vertical que se apoya en el casco de buque.
El timón de acuerdo con la invención con su unión articulada con émbolo de deslizamiento ofrece la ventaja de facilitar el empleo de timones con unión articulada con émbolos de giro y deslizamiento en buques de navegación marítima de mayor tamaño en los cuales las fuerzas que aparecen son más altas que en los buques equipados hasta la actualidad.
Debido a que el émbolo vertical presenta para la fijación de la unión articulada con émbolos de giro y deslizamiento en el casco de buque por lo menos un contrasoporte, las fuerzas que actúan en el cojinete de deslizamiento del perno vertical de unión articulada y en el perno horizontal de giro así como en el perno de bisagra, que une aquellos pernos, disminuyen considerablemente y el desgaste se reduce a un nivel tolerable.
En una forma de realización preferida de la invención, el contrasoporte con por lo menos un travesaño horizontal está unido con el casco de buque a través de un travesaño vertical, de modo que una parte de las fuerzas puede transmitirse al casco de buque y se pueden conseguir la estabilidad y reducción de desgaste deseadas de la unión articulada con émbolos de giro y deslizamiento.
Otras configuraciones preferidas de la invención se desprenden de las características indicadas en las reivindicaciones dependientes.
Descripción breve del dibujo
A continuación, la invención se explica más detalladamente en base a un ejemplo de realización y con referencia a los dibujos correspondientes. En las figuras se muestran:
Fig. 1 Vista en perspectiva de un timón con aleta y con unión articulada con émbolos de giro y deslizamiento.
Fig. 2 Vista esquemática de los émbolos de deslizamiento unidos entre sí de la unión articulada con émbolos de giro y deslizamiento y de un contrasoporte.
Descripción detallada de la invención y la mejor manera de realizar la invención
Un timón, representado en la figura 1, se compone de un timón principal 20 con una aleta 10 dispuesta en este de forma orientable y guiada de forma forzada, provista de una unión articulada 100 con émbolos de giro y deslizamiento. La unión articulada 100 con émbolos de giro y deslizamiento se compone en lo esencial de una articulación en cruz con un perno 14 de bisagra y las carcasas 12 y 16 de cojinete, visibles en la figura 1, de un émbolo horizontal 11 correspondiente y de un émbolo vertical 15 representados conjuntamente en la figura 2.
En la figura 2 se muestran los componentes de la unión articulada 100 con émbolos de giro y deslizamiento. Esta se compone, tal como se ha descrito anteriormente, del émbolo horizontal 11 y del émbolo vertical 15. El émbolo horizontal 11, denominado también émbolo de giro, está dispuesto de forma desplazable en una carcasa 12 de cojinete y presenta un casquillo 13 que se compone preferentemente de bronce. El émbolo 11 de giro, que sobresale de una carcasa 12 de cojinete, está unido de forma móvil con el émbolo vertical 15, denominado también perno de unión articulada, por medio de un perno 14 de bisagra. El émbolo vertical 15 está dispuesto de forma desplazable en la carcasa 16 de cojinete. La carcasa 16 de cojinete presenta también un casquillo 17 que se compone también preferentemente de bronce. El perno 14 de bisagra garantiza que se pueda compensar una desviación del émbolo horizontal de la posición de 90º.
Para amortiguar golpes en los émbolos, es decir, para la amortiguación de vibraciones y oscilaciones, la carcasa 16 de cojinete del émbolo vertical 15 está configurada de forma cerrada en su extremo dirigido al casco de buque y forma por encima del émbolo vertical 15 un colchón 30 de un medio de amortiguación. El cierre de la carcasa 16 de cojinete constituye al mismo tiempo un tope para el movimiento vertical del émbolo vertical 15.
Para cumplir con su función, la unión articulada 100 con émbolos de giro y deslizamiento está fijada en la aleta 10 (figura 1) por medio del émbolo horizontal 11 situado en la carcasa 12 de cojinete, mientras que el émbolo vertical 15 presenta un contrasoporte 27 para la absorción adicional de fuerzas. El contrasoporte 27 (figura 2) se encuentra en el extremo del émbolo vertical 15 enfrentado al casco de buque. Por motivos de claridad se ha prescindido de representar el contrasoporte 27 en la figura 1.
El contrasoporte 27 presenta un casquillo 21 y un manguito 22 de cojinete. El casquillo 21 es un revestimiento de bajo desgaste del manguito 22 de cojinete. El casquillo 21 presenta en el lado del contrasoporte 27 dirigido al émbolo vertical 15 un aro de retención 23 que sirve como seguro del casquillo 21.
En el lado del contrasoporte 27 opuesto al émbolo vertical 15 está dispuesto un aro de retención 24 para asegurar el casquillo 21 que, además, constituye otro tope para el émbolo vertical 15.
El casquillo 21 está realizado preferentemente de bronce, igual que los casquillos 13 y 17 anteriormente descritos.
El contrasoporte 27 se apoya en un travesaño horizontal 19. El travesaño horizontal 19 está unido con un travesaño vertical 26 que se apoya en el casco de buque. En la zona de la carcasa 16 de cojinete del émbolo vertical 15 se encuentra adicionalmente otro travesaño horizontal 18 fijado en la carcasa 16 de cojinete por medio de una brida 25. El travesaño horizontal 18 (fondo de talón) está unido también con el travesaño vertical 26 (limera del timón) y apoya de esta manera en el casco de buque la parte del émbolo vertical 15 situada encima del perno 14 de bisagra.
Mediante este tipo de construcción descrito está garantizado que las fuerzas que actúan en la unión articulada 100 con émbolos de giro y deslizamiento puedan absorberse mediante el contrasoporte 27 y la brida 25 y puedan transmitirse por medio de los travesaños horizontales 18 y 19 al travesaño vertical 26 y, a continuación, al casco de buque.
De esta manera se facilita ventajosamente el empleo del timón 20 con unión articulada 100 con émbolos de giro y deslizamiento en buques de mayor tamaño.
Lista de símbolos de referencia
100
Unión articulada con émbolos de giro y deslizamiento
10
Aleta
11
Émbolo horizontal/perno de giro
12
Carcasa de cojinete
13
Casquillo/revestimiento
14
Perno de bisagra
15
Émbolo vertical/perno de articulación
16
Carcasa de cojinete
17
Casquillo/revestimiento
18
Travesaño horizontal
19
Travesaño horizontal
20
Timón principal
21
Casquillo/revestimiento
22
Casquillo de cojinete
23
Aro de retención
24
Aro de retención
25
Brida
26
Travesaño vertical
27
Contrasoporte
30
Colchón

Claims (2)

1. Timón para buques de navegación marítima, compuesto de un timón principal (20) y de una aleta (10), provista de un émbolo horizontal (11), unida con este de forma articulada por medio de un émbolo vertical (15) y guiada de forma forzada por el timón principal 20, estando el émbolo vertical (15) y el émbolo horizontal (11) unidos entre sí por medio de un perno (14) de bisagra formando una unión articulada (100) con émbolos de giro y deslizamiento y estando fijada una carcasa (16) de cojinete del émbolo vertical (15) en un casco de buque, caracterizado porque para la absorción de fuerzas y pares de flexión que se producen por el casco del buque, el émbolo vertical (15) está apoyado en el casco de buque por medio de un contrasoporte (27) adicional, dispuesto en el lado del perno (14) de bisagra opuesto al émbolo vertical (15), y que presenta un manguito (22) de cojinete con un casquillo (21) en el cual se introduce un extremo del émbolo vertical (15) que se extiende más allá del perno (14) de bisagra y que presenta en el lado del contrasoporte (27) opuesto al émbolo vertical (15) un aro de retención (24) que constituye un tope de movimiento para el émbolo vertical (15), estando unida la carcasa (16) de cojinete del émbolo vertical (15) con un primer travesaño horizontal (18) y, a través del contrasoporte (27), con un segundo travesaño horizontal (19) que discurre en paralelo al primer travesaño horizontal (18), estando los dos travesaños horizontales (18, 19) unidos con un travesaño vertical (26) que se apoya en el casco de
buque.
2. Timón de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el casquillo (21) está realizado de bronce.
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