ES2604756T3 - Timón para barcos - Google Patents

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ES2604756T3
ES2604756T3 ES07013643.7T ES07013643T ES2604756T3 ES 2604756 T3 ES2604756 T3 ES 2604756T3 ES 07013643 T ES07013643 T ES 07013643T ES 2604756 T3 ES2604756 T3 ES 2604756T3
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Dirk Dipl.-Ing. Lehmann
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Becker Marine Systems GmbH and Co KG
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Abstract

Disposición de timón para barcos rápidos con hélices sometidas a elevadas cargas, con un timón formado por una pala de timón (100) y una hélice (220) asignada al timón y dispuesta sobre un árbol de hélice accionable (225), en donde la pala de timón (100) está formada por dos secciones de pala de timón superpuestas (10, 20), en donde los listones de nariz (11, 21) de las dos secciones de pala de timón (10, 20) orientados hacia la hélice (220) y que presentan un perfil redondeado están posicionados de tal manera que un listón de nariz (11) está desplazado hacia babor (BB) o hacia estribor (SB) y el otro listón de nariz (21) está desplazado hacia estribor (SB) o hacia babor (BB), en donde las dos superficies de pared lateral de la pala de timón (100) convergen en un listón terminal (30) opuesto a la hélice (220), en donde la sección de pala de timón superior (10) presenta un perfil de sección transversal (12), que a.) es formado por una superficie de sección transversal (14) orientada hacia la hélice (220) que se amplía cónicamente desde el listón de nariz orientado hacia la hélice (220) hasta alcanzar un espesor de perfil máximo (13), y en donde a1.) las dos secciones de superficie de sección transversal (14a; 14b) de la superficie de sección transversal (14), definidas por una línea central (M1) que se extiende en la dirección longitudinal de la pala de timón (100), orientadas hacia la hélice (220), presentan tamaños diferentes, a2.) de las que la sección de superficie de sección transversal de mayor tamaño (14a) está localizada en el lado de babor, a3.) y la sección de superficie de sección transversal de menor tamaño (14b) está localizada en el lado de estribor, a4.) y que está formada por una superficie de sección transversal (15) conectada a la superficie de sección transversal (14) y que se estrecha cónicamente desde el espesor de perfil máximo (13) hacia el listón terminal (30), en donde a5.) las dos secciones de superficie de sección transversal (15a, 15b) de la superficie de sección transversal (15), definidas por la línea central (M1) en la zona opuesta a la hélice (220) del perfil de sección transversal (12), presentan la misma configuración, y en donde la sección de pala de timón inferior (20) presenta un perfil de sección transversal (22), que b.) está formado por una superficie de sección transversal (24) orientada hacia la hélice (220) y que se amplía cónicamente desde el listón de nariz (21) orientado hacia la hélice (220) hasta alcanzar un espesor de perfil máximo (23), en donde b1.) las dos secciones de superficie de sección transversal (24a, 24b) de la superficie de sección transversal (24), definidas por una línea central (M2) que se extiende en la dirección longitudinal de la pala del timón (100) y orientadas hacia la hélice (220), presentan tamaños diferentes, b2.) de las que la superficie de sección transversal de mayor tamaño (24b) está localizada en el lado de estribor y b3.) la superficie de sección transversal de menor tamaño (24a) está localizada en el lado de babor, b4.) y está formada por una superficie de sección transversal (25) que está conectada a la superficie de sección transversal (24) y se estrecha cónicamente desde el espesor de perfil máximo (13) hacia el listón terminal (30), en donde b5.) las dos secciones de superficie de sección transversal (25a, 25b) de la superficie de sección transversal (25), definidas por la línea central (M2) en la zona opuesta a la hélice (220) del perfil de sección transversal (22), presentan la misma configuración, de tal manera que el listón de nariz (11) orientado hacia la hélice (220) de la sección de pala de timón superior (10) está localizado en el lado de babor en relación a la línea central (M1) y el listón de nariz (21) de la sección de pala de timón inferior (20) está localizado en el lado de estribor en relación a la línea central (M2), y c.) en donde las secciones de superficie de sección transversal en el lado de la hélice (14a, 14b) del perfil de sección transversal (12) de la sección de pala de timón superior (10) presentan zonas de borde (16, 16a) con un desarrollo arqueado plano (16') o con un desarrollo arqueado fuertemente curvado (16'a) en donde las dos secciones de superficie de sección transversal (15a, 15b) del perfil de sección transversal (12) opuestas a la hélice (220) de la sección de pala de timón superior (10) presentan zonas de borde (17, 17a) que se extienden tangencialmente, y la sección de superficie de sección transversal (14b) con la zona de borde (16a) que presenta un desarrollo arqueado fuertemente curvado (16'a) está localizado en el lado de estribor, c1.) en donde las secciones de superficie de sección transversal en el lado de la hélice (24a, 24b) del perfil de sección transversal (22) de la sección de pala de timón inferior (20) presentan zonas de borde (26, 26a) con un desarrollo arqueado plano (26') o con un desarrollo arqueado fuertemente curvado (26'a), en donde las dos secciones de superficie de sección transversal (25a, 25b) opuestas a la hélice (220) del perfil de sección transversal (22) de la sección de pala de timón inferior (20) presentan zonas de borde (27, 27a) que se extienden tangencialmente, y la sección de superficie de sección transversal (24b) con la zona de borde (26a) que presenta un desarrollo arqueado fuertemente curvado (26'a) está localizado en el lado de babor, caracterizado porque d.) el timón está realizado como timón compensado, y porque e.) la disposición de timón presenta además un codaste de timón (140) y un asiento de limera de timón (120), en donde el asiento de limera de timón (120) está configurado como viga en voladizo con un agujero longitudinal interior central (125) para recibir el codaste de timón (140) para la pala de timón (100), en donde el asiento de limera del timón (120) está configurado de tal manera que alcanza hasta dentro de la pala de timón (100) conectada al extremo del codaste de timón, en donde para el asiento del codaste de timón (140) se dispone un solo cojinete (150) dentro del agujero longitudinal interior (125) en la zona terminal inferior del asiento de limera del timón (120), en donde el codaste del timón (140) en su zona terminal (140b) sobresale con una sección (145) fuera del asiento de limera del timón (120) y está unido de manera desprendible con el extremo libre inferior de esta sección (145) con la pala del timón (100), en donde la conexión del codaste de timón (140) con la pala del timón (100) está localizada más arriba del centro del árbol de la hélice (200), en donde para la recepción del extremo libre inferior (120b) del asiento de limera del timón (120) en la pala del timón (100) se provee una entalladura o contractura (160), y en donde no está previsto ningún asiento de cojinete entre la pala del timón (100) y el asiento de limera del timón (120).

Description

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DESCRIPCION
Timon para barcos Ambito tecnico
La presente invencion se refiere a una disposicion de timon para barcos rapidos con helices sometidas a elevadas cargas.
Estado de la tecnica
Los timones de barco, tales como los timones compensados o los timones de perfil equilibrado, con o sin estabilizador articulado, se conocen en las mas diversas formas de realizacion. Igualmente, son conocidos los timones de barco con una pala de timon torsionada, que consiste en dos secciones de pala de timon superpuestas, cuyos listones de nariz orientados hacia la helice estan desplazados lateralmente, de tal manera que un liston de nariz esta desplazado hacia babor y el otro liston de nariz hacia estribor.
Por el documento NL 1 015 629 C se conoce una pala de timon torsionada, que esta formada por una seccion de pala de timon superior y una seccion de pala de timon inferior. Las zonas de seccion de pala de timon orientadas hacia la helice estan torsionadas de tal manera que las zonas de seccion de pala de timon que terminan en punta estan expuestas lateralmente hacia estribor y hacia babor como listones de nariz. Las zonas opuestas a la helice trascienden en un liston terminal comun. El perfil de la pala de timon torsionada es tal que los listones de nariz y los listones terminales se extienden de manera paralela entre sf Los dos listones de nariz presentan un desarrollo en forma de S. El codaste del timon se extiende a lo largo de la altura entera de la pala del timon y con su tubo de timon se encuentra insertado en las dos secciones de pala de timon torsionadas y guiado hasta la zona de fondo de la seccion de pala de rotor inferior. Las superficies de seccion transversal de las dos secciones de pala de timon presentan tamanos iguales, en donde el tamano de las superficies de seccion transversal no disminuye de arriba hacia abajo.
El documento KR 2001-00009112 A muestra una pala de timon torcida en una seccion de la zona de liston de nariz anterior, en donde la torcedura solo se efectua parcialmente por zonas. En la zona torcida, respectivamente una pared lateral presenta un desarrollo rectilmeo.
El documento GB 332.082 A tambien desvela un timon de barco con una pala de timon torsionada, cuyas zonas de perfil orientadas hacia la helice, es decir, los listones de nariz, estan orientados lateralmente hacia estribor y hacia babor, en donde los listones de nariz estan configurados de tal manera que terminan en punta. Los perfiles de seccion transversal de las dos secciones de pala de timon estan configuradas de tal manera que las superficies de pared lateral ubicadas en el lado de babor y en el lado de estribor de las dos secciones de pala de timon se extienden sin curvaturas, espedficamente de manera rectilmea, entre los listones terminales hasta los listones de nariz doblados lateralmente, de tal manera que las superficies de pared lateral no presentan zonas curvadas hacia afuera con diferentes radios de curvatura. A esto se suma que la configuracion de perfil de la pala de timon es tal que las dos superficies de seccion transversal de las dos secciones de pala de timon dispuestas de forma superpuesta presentan el mismo tamano y se extienden a lo largo de la altura entera de la pala de timon. Por los listones de nariz que terminan en punta se forman entalladuras de bordes afilados que estan expuestos a la cavitacion y destruccion. Con la configuracion de perfil de este timon mas bien se quiere alcanzar un mejoramiento de la propulsion.
En tal sentido, el documento JP 58-30896 A describe un timon para barcos con una pala de timon torsionada, que esta formada por una parte superior y una parte inferior, en donde ambas partes estan retorcidas en sus direcciones orientadas hacia la helice, espedficamente de tal manera que solo las zonas que afectan a los listones de nariz de ambas piezas se encuentran desplazadas lateralmente, mientras que, en cambio, las zonas que se extienden hacia los listones terminales de ambas partes presentan formas de seccion transversal iguales y medidas de seccion transversal iguales. De acuerdo con una forma de realizacion, los listones de nariz presentan un desarrollo arqueado en forma de S, mientras que, en otra forma de realizacion adicional, los listones de nariz presentan un desarrollo en forma de S y oblicuo.
De acuerdo con el documento DE 516 085 C, se conoce un timon hidrodinamico dispuesto detras del sistema de propulsion del barco, en donde la idea subyacente a la invencion consiste en que el eje de giro se encuentra dispuesto en el borde anterior de la pala de timon orientado hacia la helice o en la proximidad inmediata del borde anterior del timon. La pala de timon presenta diferentes perfiles de seccion transversal. De acuerdo con una forma de realizacion, la palada de timon esta formada por dos secciones superpuestas, cuyos listones de nariz orientados hacia la helice pueden estar curvados lateralmente; en el borde anterior de la pala de timon se forman superficies con forma de alabe director. La pala de timon presenta superficies de seccion transversal constantes que no se estrechan. De acuerdo con una forma de realizacion adicional, los listones de nariz de la pala de timon orientados hacia la helice estan configurados de tal forma que terminan en punta, lo que tiene como consecuencia que se presentan danos de corrosion por cavitacion.
Debido a que la pala de timon conocida no se estrecha conicamente hacia abajo, sino que presenta una seccion
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transversal uniforme o un tamano de seccion transversal uniforme desde arriba hasta abajo, todas las superficies de seccion transversal tienen el mismo tamano, independientemente de si la seccion de pala de timon superior se desvfa hacia un lado y la seccion de pala de timon inferior se desvfa hacia el otro lado.
De acuerdo con una forma de realizacion adicional, la pala de timon esta formada por dos secciones de pala que se encuentran dispuestas una encima de otra. Las dos secciones de pala presentan secciones transversales iguales, cuya mayor curvatura lateral se encuentra a la altura del eje de la helice. Los listones terminales opuestos a la helice no coinciden. Debido a que estos listones terminales estan ampliamente separados, se crean relaciones de seccion transversal totalmente diferentes. Ademas, los listones de nariz orientados hacia la helice de las dos secciones de pala de timon convergen entre sf para formar un liston de nariz que se extiende de manera rectilmea. En cambio, cada seccion de pala de timon presenta un liston terminal.
El objeto del documento de patente DE 87 08 276 U es un timon, en particular un timon de perfil compensado para barcos. Este timon esta formado por una pala de timon con una aleta articulada en el mismo, asf como una helice dispuesta sobre un eje de helice accionable, asignada a timon, en donde el asiento de la limera del timon esta provisto como viga en voladizo con un agujero longitudinal interior central para recibir el codaste de timon de la pala del timon y esta configurado para alcanzar hasta dentro de la pala de timon conectada con el extremo del codaste del timon, en donde en el agujero interior de la limera del timon se provee un primer asiento de cojinete como asiento para el codaste del timon, en donde en la superficie de pared exterior, aproximadamente a la misma altura en relacion al primer asiento en el agujero longitudinal interior del asiento del codaste de timon se provee un segundo asiento de cojinete para recibir y apoyar la pala de timon, y en donde el codaste del timon con su extremo localizado dentro de la pala del timon llega hasta dentro de la zona del centro del eje de la helice o hasta por debajo del centro del eje de la helice. En este timon, para el codaste del timon se proveen dos asientos de cojinete, espedficamente un asiento de cojinete para recibir el codaste del timon, en donde este asiento de cojinete esta provisto en el agujero longitudinal interior del asiento de limera del timon configurado como viga en voladizo, asf como un asiento de cojinete adicional para apoyar la pala del timon.
Objetivo. solucion. ventajas
El objetivo de la presente invencion consiste en crear un timon de barco, en el que se eviten los signos de corrosion en el timon por cavitacion, en particular en el uso en barcos rapidos con helices sometidas a elevadas cargas, y con el que se reduzca el consumo de combustible.
Este objetivo se resuelve mediante una disposicion de timon del tipo inicialmente descrito, con las caractensticas mencionadas en la reivindicacion 1.
Correspondientemente, de acuerdo con la presente invencion esta previsto que la disposicion de timon para barcos rapidos con helices sometidas a elevadas cargas este configurada con un timon formado por una pala de timon y una helice dispuesta sobre un eje de helice accionable, asignada a timon, en donde la pala de timon esta formada por dos secciones de pala de timon superpuestas, en donde los listones de nariz de las dos secciones de pala de timon, orientados hacia la helice y que presentan un perfil redondeado, estan posicionados de tal manera que uno de los pistones de nariz esta desplazado hacia babor o hacia estribor y el otro liston de nariz esta desplazado hacia estribor o hacia babor, en donde las dos superficies de pared lateral de la pala de timon convergen en un liston terminal opuesto a la helice, en donde la seccion de palada de timon superior presenta un perfil de seccion transversal, que
a. ) esta formado por una superficie de seccion transversal orientada hacia la helice que se amplfa de forma conica desde el liston de nariz orientado hacia la helice hasta alcanzar un espesor de perfil maximo, y en donde
a1.) las dos secciones de superficie de seccion transversal de la superficie de seccion transversal orientadas hacia la helice, formadas por una lmea central que se extiende en la direccion longitudinal de la pala del timon, presentan diferentes tamanos,
a2.) de los que la seccion de superficie de seccion transversal de mayor tamano esta localizada hacia el lado de babor,
a3.) y la seccion de superficie de seccion transversal de menor tamano esta localizada hacia el lado de estribor,
a4.) y que esta formado por una superficie de seccion transversal que se estrecha conicamente desde el mayor espesor de perfil hacia el liston terminal y que se conecta a dicha superficie de seccion transversal, en donde
a5.) las dos secciones de superficie de seccion transversal definidas por la lmea central en la zona opuesta a la helice del perfil de seccion transversal presentan la misma configuracion, y en donde la seccion de pala de timon inferior presenta un perfil de seccion transversal,
b. ) que esta formada por una superficie de seccion transversal orientada hacia la helice que se amplfa de forma conica hasta alcanzar un espesor de perfil maximo a partir del liston orientado hacia la helice, en donde
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b1.) las dos secciones de superficie de seccion transversal de la superficie de seccion transversal orientadas hacia la helice, definidas por una lmea central que se extiende en la direccion longitudinal de la pala del timon, presentan diferentes tamanos,
b2.) de las que la superficie de seccion transversal de mayor tamano esta localizada en el lado de estribor y
b3.) la superficie de seccion transversal de menor tamano esta localizada en el lado de babor,
b4.) y que esta formada por una superficie de seccion transversal que se estrecha conicamente desde el espesor de perfil maximo hacia el liston terminal y se conecta a la superficie de seccion transversal, en donde
b5.) las dos secciones de superficie de seccion transversal de la superficie de seccion transversal definidas por la lmea central en la zona opuesta a la helice del perfil de seccion transversal presentan la misma configuracion, de tal manera que el liston de nariz orientado hacia la helice de la seccion de pala de timon superior esta localizado en el lado de babor hacia la lmea central y el liston de nariz de la seccion de pala de timon inferior en el lado de estribor hacia la lmea central, y
c. ) en donde las secciones de superficie de seccion transversal en el lado de la helice del perfil de seccion transversal de la seccion de pala de timon superior presentan zonas de borde con un desarrollo arqueado plano o, respectivamente, con un desarrollo arqueado fuertemente curvado, en donde las dos secciones de superficie de seccion transversal opuestas a la helice del perfil de seccion transversal de la seccion de pala de timon superior presenta zonas de borde que se extienden tangencialmente, y la seccion de superficie de seccion transversal con la zona de borde que presenta un desarrollo arqueado fuertemente curvado esta localizada en el lado de estribor,
c1.) en donde las secciones de superficie de seccion transversal en el lado de la helice del perfil de seccion transversal de la seccion de pala de timon inferior presentan zonas de borde con un desarrollo arqueado plano o, respectivamente, con un desarrollo arqueado fuertemente curvado, en donde las dos secciones de superficie de seccion transversal opuestas a la helice del perfil de seccion transversal de la seccion de pala de timon inferior presentan zonas de borde que se extienden tangencialmente, y la seccion de superficie de seccion transversal con la zona de borde que presenta un desarrollo arqueado fuertemente curvado esta localizada en el lado de babor, y en donde
d. ) el timon esta configurado como timon compensado, y
e. ) la disposicion de timon presenta ademas un codaste de timon y un asiento de limera del timon, en donde el asiento de limera del timon esta configurado como viga en voladizo con un agujero longitudinal interior central para recibir el codaste del timon para la pala del timon, en donde el asiento de limera del timon esta configurado de tal forma que alcanza hasta dentro de la pala de timon conectada al extremo del codaste de timon, en donde para el asiento del codaste de timon se dispone un solo cojinete de asiento dentro del agujero longitudinal interior en la zona terminal inferior del asiento de limera del timon, en donde el codaste del timon en su zona terminal sobresale con una seccion fuera del asiento de limera del timon y esta unido a la pala del timon de manera desprendible con el extremo inferior libre de esta seccion, en donde la union del codaste de timon a la pala del timon esta localizada mas arriba del centro del arbol de la helice, en donde para recibir el extremo inferior libre del asiento de limera del timon se provee una entalladura o contractura, y en donde no se provee ningun asiento entre la pala del timon y el asiento de limera del timon.
La ventaja de un timon configurado de acuerdo con la presente invencion con dos perfiles de seccion transversal lateralmente invertidos consiste, por una parte, en que se previene la formacion de burbujas de vapor y, por otra parte, en que se previenen los signos de erosion en el timon, que se presentan por la formacion de cavitacion en barcos rapidos con helices sometidas a elevadas cargas. La configuracion especial de la pala de timon contribuye a reducir el consumo de combustible. Ademas de una significativa proteccion contra la cavitacion, tambien se obtiene un mejoramiento del rendimiento. Se logra una importante reduccion del peso.
Debido a que los listones de nariz de las dos secciones de hoja de timon estan desplazadas la una hacia la otra, de tal manera que el liston de nariz de la seccion de pala de timon superior esta desplazada hacia babor y el liston de nariz de la seccion de pala de timon inferior esta desplazada hacia estribor, o que el liston de nariz de la seccion de pala de timon superior se encuentra desplazada hacia estribor y el liston de nariz de la seccion de pala de timon inferior se encuentra desplazada hacia babor, se obtienen respectivamente dos perfiles de seccion transversal lateralmente invertidos entre sf de las dos secciones de pala del timon.
De acuerdo con la presente invencion, se provee ademas una disposicion del timon de barco en conexion con su codaste de timon en un asiento de limera del timon. Las dos superficies de pared lateral de la pala del timon convergen en un liston terminal opuesto a la helice, en donde el asiento de limera del timon se provee como viga en voladizo con un agujero longitudinal interior central para recibir el codaste de timon para la pala del timon y esta formado de tal manera que alcanza suficientemente hasta dentro de la pala del timon conectada con el extremo del codaste de timon, en donde para el asiento del codaste de timon se dispone un cojinete dentro del agujero longitudinal interior del asiento de limera del timon, que con su extremo libre entra en una entalladura, contractura o
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algo similar en la pala del timon, en donde el codaste del timon en su zona terminal sobresale con una seccion fuera del asiento de limera del timon y con el extremo de esta seccion esta conectado con la pala del timon, en donde no se provee ningun asiento entre la pala del timon y el asiento de la limera del timon y en donde la conexion del codaste de timon con la pala del timon esta localizada mas arriba del centro del arbol de la helice, en donde el cojinete interior para el asiento del codaste de timon esta dispuesto dentro del asiento de limera del timon en la zona terminal del asiento de limera del timon.
La ventaja que se obtiene con un timon configurado de acuerdo con la presente invencion, en el que el codaste del timon esta asentado en la zona terminal del asiento de limera del timon por medio de un cojinete, en donde la conexion del codaste de timon con la pala del timon esta localizada mas arriba del centro del arbol de la helice, sin que para ello se requiera un asiento de cojinete adicional para la pala del timon en la superficie de pared exterior del asiento de limera del timon, consiste en que para la sustitucion del arbol de la helice, el codaste de timon ya no tiene que ser extrafdo del asiento de limera del timon despues de haber desmontado la pala del timon, debido a que la conexion del codaste de timon con la pala del timon esta localizada mas arriba del centro del arbol de la helice. A esto se suma que la pala de timon del timon puede presentar un perfil muy delgado.
Esta previsto adicionalmente que la seccion de pala de timon superior de la pala del timon presenta un perfil de seccion transversal que esta formado por una superficie anterior que se extiende desde el liston de nariz anterior hasta el liston de nariz posterior y que se amplfa conicamente hasta alcanzar un espesor de perfil maximo, asf como por una superficie posterior conectada a la superficie anterior y que se estrecha conicamente hacia el liston terminal posterior, en donde las dos secciones de superficie anteriores definidas por una lmea central que se extiende en la direccion longitudinal de la pala del timon presentan tamanos diferentes, de las que la seccion de superficie de mayor tamano esta localizada en el lado de babor y la seccion de superficie de menor tamano esta localizada en el lado de estribor, en donde en las dos secciones de superficie definidas por la lmea central en la zona posterior del perfil de seccion transversal presentan la misma configuracion, y que la seccion de pala de timon inferior de la pala del timon presenta un perfil de seccion transversal que esta formado por una superficie anterior que se extiende desde el liston de nariz anterior hasta el liston terminal posterior y se amplfa conicamente hasta alcanzar un espesor de perfil maximo, asf como por una superficie posterior que se conecta a la superficie anterior, en donde las dos secciones de superficie anteriores definidas por una lmea central que se extiende en la direccion longitudinal de la pala del timon presentan tamanos diferentes, de las que la seccion de superficie de mayor tamano esta localizada en el lado de estribor y la seccion de superficie de menor tamano esta localizada en el lado de babor, en donde las dos secciones de superficie definidas por la lmea central en la zona posterior del perfil de seccion transversal presentan la misma configuracion, de tal manera que el liston de nariz asignado a la helice de la seccion de pala de timon superior se localiza en el lado de babor de la lmea central y el liston de nariz de la seccion de pala de timon inferior se localiza en el lado de estribor de la lmea central.
Las dos secciones de superficie en el lado de la helice del perfil de seccion transversal de la seccion de pala de timon superior presentan zonas de borde con un desarrollo arqueado plano y un desarrollo arqueado curvado, en donde las dos secciones de superficie opuestas a la helice del perfil de seccion transversal de la seccion de pala de timon superior presentan zonas de borde que se extienden tangencialmente, en donde la seccion de superficie con la zona de borde que presenta un desarrollo arqueado curvado esta localizada en el lado de estribor.
Las dos secciones de superficie en el lado de la helice del perfil de seccion transversal de la seccion de pala de timon inferior presentan zonas de borde con un desarrollo arqueado plano y un desarrollo arqueado curvado, en donde las dos secciones de superficie opuestas a la helice del perfil de seccion transversal de la seccion de pala de timon inferior presentan zonas de borde que se extienden tangencialmente, en donde la seccion de superficie con la zona de borde que presenta un desarrollo arqueado curvado esta localizada en el lado de babor.
Una forma de realizacion adicional de la presente invencion preve que, en la pala de timon, en la zona del liston terminal comun para la seccion de pala de timon superior y la seccion de pala de timon inferior, se encuentra unida de forma articulada una aleta.
Breve descripcion de los dibujos
Ejemplos de realizacion de la presente invencion se describen mas detalladamente a continuacion con referencia a los dibujos. En los dibujos:
La Fig. 1 muestra una disposicion de timon formada por una pala de timon con un codaste de timon y una helice asignada a la pala del timon,
La Fig. 2A muestra una vista ilustrativa de la pala del timon,
La Fig. 2B muestra una vista anterior de la pala del timon de acuerdo con la Fig. 2A,
La Fig. 3 muestra la pala de timon de acuerdo con la Fig. 2A con formas de seccion transversal dibujadas en la seccion de pala de timon superior y en la seccion de pala de timon inferior,
La Fig. 4 muestra una vista desde arriba sobre el perfil de seccion transversal de la seccion de pala de timon superior del timon,
La Fig. 5 muestra una vista desde arriba sobre el perfil de seccion transversal de la seccion de pala de timon inferior del timon,
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La Fig. 6 muestra la disposicion de timon con el codaste de timon alojado en el asiento de cojinete de la limera del timon y el punto de sujecion localizado mas arriba del centro del arbol de la helice del codaste del timon a la pala del timon,
La Fig. 7 muestra una seccion perpendicular de acuerdo con la lmea VII-VII que en la Fig. 6 y
La Fig. 8 muestra una representacion esquematica de la disposicion de asiento de cojinete entre el codaste del
timon y la limera del timon.
Descripcion detallada de la presente invencion y mejor forma de realizacion de la invencion
En la forma de realizacion de timon representada en la Fig. 1 se designa con el numeral 110 un casco de barco, con 120 un asiento de cojinete de limera de timon, con 100 una pala de timon y con 140 un codaste de timon. La pala de timon 100 esta asignada a una helice 220.
La pala de timon 100 de acuerdo con las Figs. 2A, 2B y 3 presenta dos secciones de timon superpuestas 10, 20, cuyos listones de nariz 11, 31 orientados hacia la helice 220 estan desplazados de tal manera que un liston de nariz 11 esta desplazado hacia babor BB y el otro liston de nariz 21 esta desplazado hacia estribor SB. Las dos superficies de pared lateral 100a, 100b de la pala de timon 100 convergen en un liston terminal 30 opuesto a la helice 220.
A este respecto, las secciones de pala de timon superior e inferior 10, 20 de la pala de timon 100 estan configuradas de la siguiente manera:
la seccion de pala de timon superior 10 de acuerdo con la Fig. 4 presenta un perfil de seccion transversal 12 que esta formado por una superficie anterior 14 que se amplfa conicamente desde el liston de nariz anterior 11 hasta el liston terminal 30 hasta alcanzar un espesor de perfil maximo 13. A esta superficie anterior 14 se conecta una superficie posterior 15 que se extiende hacia el liston terminal 30, la que se estrecha en direccion hacia el liston terminal 30. La superficie anterior 14 es dividida por una lmea central M1 que se extiende en la direccion longitudinal de la pala de timon 100 en dos secciones de superficie 14a, 14b, que presentan tamanos diferentes.
A este respecto, la seccion de superficie de mayor tamano 14a esta localizada en el lado de babor y la seccion de superficie de menor tamano 14b esta orientada hacia el lado de estribor. La superficie posterior 15 tambien es dividida por la lmea central M1 en dos secciones de superficie 15a, 15b. En este caso, las dos secciones de superficie 15a, 15b tienen el mismo tamano y presentan formas iguales.
Las dos secciones de superficie en el lado de la helice 14a, 14b del perfil de seccion transversal 12 de la seccion de pala de timon superior 10 presentan zonas de borde 16, 16a con un desarrollo arqueado plano 16'a, en donde las dos superficies 15a, 15b opuestas a la helice 220 del perfil de seccion transversal 12 de la seccion de pala de timon superior 10 presentan zonas de borde 17, 17a que se extienden tangencialmente.
La seccion de superficie 14b con la zona de borde 16a con un desarrollo arqueado fuertemente curvado 16'a esta localizada en el lado de estribor.
La seccion de pala de timon inferior 20, de acuerdo con la Fig. 5, presenta un perfil de seccion transversal lateralmente invertido 22. Este perfil de seccion transversal 20 se extiende a partir de una superficie que se amplfa conicamente desde el liston de nariz anterior 21 hasta el liston terminal 30, espedficamente hasta alcanzar un espesor de perfil maximo 23. A esta superficie anterior 24 se conecta una superficie 25 que se extiende hacia el liston terminal 30 y se estrecha en direccion hacia el liston terminal 30. La superficie anterior 24 es dividida por una lmea central M2 que se extiende en la direccion longitudinal de la pala de timon 100 en dos secciones de superficie 24a, 24b que presentan tamanos diferentes. La seccion de superficie de mayor tamano 24b esta localizada en el lado de estribor y la seccion de superficie de menor tamano 24a esta orientada hacia el lado de babor. La superficie posterior 25 tambien es dividida por la lmea central M2 en dos secciones de superficie 25a, 25b. En este caso, las dos secciones de superficie 25a, 25b tienen el mismo tamano y presentan formas iguales.
Las dos secciones de superficie en el lado de la helice 24a, 24b del perfil de seccion transversal 22 de la seccion de pala de timon superior 20 presentan zonas de borde 26, 26a con un desarrollo arqueado plano 26' y un desarrollo arqueado curvado 26'a, en donde las dos superficies 25a, 25b opuestas a la helice 220 del perfil de seccion transversal 22 de la seccion de pala de timon inferior 20 presentan zonas de borde 27, 27a que se extienden tangencialmente. La seccion de superficie 24b con la zona de borde 26'a con un desarrollo arqueado fuertemente curvado 26'a esta localizada en el lado de babor.
La forma de realizacion y la disposicion de las dos secciones de pala de timon 10, 20 da como resultado que el liston de nariz 11 asignado a la helice 220 de la seccion de pala de timon superior 10 se localiza en el lado de babor hacia la lmea central M1 y el liston de nariz 21 de la seccion de pala de timon inferior 20 se localiza en el lado de estribor hacia la lmea central M2, en donde las dos secciones de pala de timon 10, 20 convergen en la zona posterior de la pala de timon 100 en un liston terminal 30.
De acuerdo con las Figs. 2A, 2B, 3, 4 y 5, las dos secciones de pala de timon 10, 20 de la pala de timon 100 estan dispuestas mutuamente con sus perfiles de seccion transversal 12, 22 de tal manera que las secciones de pared
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lateral de la pala de timon, que estan localizadas en la zona de los desarrollos arqueados fuertemente curvados 16'a y 26'a de las secciones de superficie 14b y 24b, estan localizadas en el lado de estribor y en el lado de babor, quedando orientadas entonces hacia la seccion de superficie 14b del perfil de seccion transversal 12 del lado de estribor y la seccion de superficie 24b del perfil de seccion transversal 22 del lado de babor, de tal manera que los listones de nariz 11,21 de las dos secciones de pala de timon 10, 20 estan localizados en el lado de babor y en el lado de estribor.
Sin embargo, la presente invencion tambien incluye una forma de realizacion del timon, de acuerdo con la que las dos secciones de pala de timon 10, 20 de la pala de timon 100 con sus perfiles de seccion transversal 12, 22 estan dispuestas en una relacion mutua de tal manera que las secciones de pared lateral de la pala de timon que estan localizadas en la zona de los desarrollos arqueados fuertemente curvados 16'a y 26'a de las secciones de superficie 14b y 24b quedan localizadas en el lado de babor y en el lado de estribor, en donde la seccion de superficie 14b del perfil de seccion transversal 12 queda orientada entonces hacia el lado de babor y la seccion de superficie 24b del perfil de seccion transversal 22 queda orientada hacia el lado de estribor, de tal manera que los listones de nariz 11, 21 de las dos secciones de pala de timon 10, 20 se localizan en el lado de estribor y en el lado de babor.
En la forma de realizacion de timon representada en las Figs. 6 a 8, con el numeral 110 se designa un casco de barco, con 120 un asiento de limera de timon, con 100 una pala de timon y con 140 un codaste de timon. A la pala de timon 100 se conecta de manera articulada una aleta 135. La pala de timon 100 presenta una entalladura preferentemente cilmdrica 155 para recibir el extremo libre 120b del asiento de limera del timon 120.
El asiento de limera del timon 120 esta configurado como viga en voladizo con un agujero longitudinal interior central 125 para recibir el codaste de timon 140 para la pala de timon 100. Adicionalmente, el asiento de limera del timon 120 esta configurado de tal forma que alcanza hasta dentro de la pala de timon 100 conectada con el extremo del codaste de timon. En su agujero interior 125, el asiento de limera del timon 120 presenta un cojinete 150 para recibir el codaste de timon 140, en donde este cojinete 150 preferentemente esta dispuesto en la zona terminal inferior 120b del asiento de limera del timon 120. El codaste de timon 140 con su extremo 140b sobresale con una seccion 145 fuera del asiento de limera del timon 120. El extremo libre inferior de esta seccion prolongada 145 del codaste de timon 140 esta conectado fijamente con la pala del timon 100 en 170, aunque tambien en este caso esta prevista una conexion que permite soltar la pala del timon 100 del codaste de timon 140, en el momento en que sea necesario sustituir el arbol de la helice. A este respecto, la conexion del codaste de timon 140 en la zona 170 con la pala de timon 100 esta localizada mas arriba del centro del arbol de la helice 200, de tal manera que para desmontar el arbol de la helice solo es necesario remover la pala del timon 100 del codaste de timon 140, mientras que, en cambio, no es necesario extraer el codaste de timon 140 fuera del asiento de limera del timon 120, ya que tanto el extremo inferior libre 120b del asiento de limera del timon 120 como tambien el extremo inferior libre del codaste de timon 140 se localizan mas arriba del centro del arbol de la helice. En esta forma de realizacion mostrada en las Figs. 1 a 3 solo se provee un unico cojinete interior 150 para el asiento del codaste de timon 140 dentro del asiento de limera del timon 120; se prescinde de un cojinete adicional para la pala de timon 100 en la pared exterior del asiento de limera del timon 120. Para recibir el extremo inferior libre 120b del asiento de limera de timon 120, la pala de timon 100 esta provista con una contractura o entalladura insinuada con el numeral 160.
En el timon, el asiento de limera del timon 120 esta provisto como viga en voladizo con un agujero longitudinal interior central 125 para recibir el codaste de timon 140 para la pala de timon 100. Adicionalmente, del asiento de limera del timon 120 esta configurado de tal manera que alcanza hasta dentro de la pala de timon 100 conectada en el extremo del codaste de timon y en su agujero interior 125 presenta un cojinete 150 para apoyar el codaste de timon 140 en el asiento de limera del timon 120. Con su extremo libre 120b, el asiento de limera del timon 120 entra en una entalladura o contractura 160 en la pala de timon 100, en donde el codaste de timon 140 en su zona terminal 140b sobresale con una seccion 145 fuera del asiento de la limera del timon 120. Con el extremo libre de esta seccion prolongada 145, el codaste de timon 140 esta conectado a la pala de timon 100, en donde la conexion del codaste de timon 140 con la pala de timon 100 estar localizada mas arriba del centro del arbol de la helice 200. En la zona terminal 120b del asiento de limera del timon 120 se provee preferentemente el cojinete interior 150.
La presente invencion no esta limitada a las formas de realizacion previamente descritas y representadas en los dibujos. Otras variaciones en la disposicion del asiento de cojinete en la zona del asiento de limera de timon 120 y del codaste de timon 140 entran igualmente en el marco de la presente invencion, al igual que una configuracion diferente de la entalladura cilmdrica 160 en la pala de timon 11.

Claims (1)

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    REIVINDICACIONES
    1. Disposicion de timon para barcos rapidos con helices sometidas a elevadas cargas, con un timon formado por una pala de timon (100) y una helice (220) asignada al timon y dispuesta sobre un arbol de helice accionable (225), en donde la pala de timon (100) esta formada por dos secciones de pala de timon superpuestas (10, 20), en donde los listones de nariz (11, 21) de las dos secciones de pala de timon (10, 20) orientados hacia la helice (220) y que presentan un perfil redondeado estan posicionados de tal manera que un liston de nariz (11) esta desplazado hacia babor (BB) o hacia estribor (SB) y el otro liston de nariz (21) esta desplazado hacia estribor (SB) o hacia babor (BB), en donde las dos superficies de pared lateral de la pala de timon (100) convergen en un liston terminal (30) opuesto a la helice (220), en donde la seccion de pala de timon superior (10) presenta un perfil de seccion transversal (12), que
    a. ) es formado por una superficie de seccion transversal (14) orientada hacia la helice (220) que se amplfa conicamente desde el liston de nariz orientado hacia la helice (220) hasta alcanzar un espesor de perfil maximo
    (13) , y en donde
    a1.) las dos secciones de superficie de seccion transversal (14a; 14b) de la superficie de seccion transversal
    (14) , definidas por una lmea central (M1) que se extiende en la direccion longitudinal de la pala de timon (100), orientadas hacia la helice (220), presentan tamanos diferentes,
    a2.) de las que la seccion de superficie de seccion transversal de mayor tamano (14a) esta localizada en el lado de babor,
    a3.) y la seccion de superficie de seccion transversal de menor tamano (14b) esta localizada en el lado de estribor,
    a4.) y que esta formada por una superficie de seccion transversal (15) conectada a la superficie de seccion transversal (14) y que se estrecha conicamente desde el espesor de perfil maximo (13) hacia el liston terminal (30), en donde
    a5.) las dos secciones de superficie de seccion transversal (15a, 15b) de la superficie de seccion transversal
    (15) , definidas por la lmea central (M1) en la zona opuesta a la helice (220) del perfil de seccion transversal (12), presentan la misma configuracion,
    y en donde la seccion de pala de timon inferior (20) presenta un perfil de seccion transversal (22), que
    b. ) esta formado por una superficie de seccion transversal (24) orientada hacia la helice (220) y que se amplfa conicamente desde el liston de nariz (21) orientado hacia la helice (220) hasta alcanzar un espesor de perfil maximo (23), en donde
    b1.) las dos secciones de superficie de seccion transversal (24a, 24b) de la superficie de seccion transversal
    (24) , definidas por una lmea central (M2) que se extiende en la direccion longitudinal de la pala del timon (100) y orientadas hacia la helice (220), presentan tamanos diferentes,
    b2.) de las que la superficie de seccion transversal de mayor tamano (24b) esta localizada en el lado de estribor
    y
    b3.) la superficie de seccion transversal de menor tamano (24a) esta localizada en el lado de babor, b4.) y esta formada por una superficie de seccion transversal (25) que esta conectada a la superficie de seccion transversal (24) y se estrecha conicamente desde el espesor de perfil maximo (13) hacia el liston terminal (30), en donde
    b5.) las dos secciones de superficie de seccion transversal (25a, 25b) de la superficie de seccion transversal
    (25) , definidas por la lmea central (M2) en la zona opuesta a la helice (220) del perfil de seccion transversal (22), presentan la misma configuracion,
    de tal manera que el liston de nariz (11) orientado hacia la helice (220) de la seccion de pala de timon superior (10) esta localizado en el lado de babor en relacion a la lmea central (M1) y el liston de nariz (21) de la seccion de pala de timon inferior (20) esta localizado en el lado de estribor en relacion a la lmea central (M2), y
    c. ) en donde las secciones de superficie de seccion transversal en el lado de la helice (14a, 14b) del perfil de seccion transversal (12) de la seccion de pala de timon superior (10) presentan zonas de borde (16, 16a) con un desarrollo arqueado plano (16') o con un desarrollo arqueado fuertemente curvado (16'a) en donde las dos secciones de superficie de seccion transversal (15a, 15b) del perfil de seccion transversal (12) opuestas a la helice (220) de la seccion de pala de timon superior (10) presentan zonas de borde (17, 17a) que se extienden tangencialmente, y la seccion de superficie de seccion transversal (14b) con la zona de borde (16a) que presenta un desarrollo arqueado fuertemente curvado (16'a) esta localizado en el lado de estribor,
    c1.) en donde las secciones de superficie de seccion transversal en el lado de la helice (24a, 24b) del perfil de seccion transversal (22) de la seccion de pala de timon inferior (20) presentan zonas de borde (26, 26a) con un desarrollo arqueado plano (26') o con un desarrollo arqueado fuertemente curvado (26'a), en donde las dos secciones de superficie de seccion transversal (25a, 25b) opuestas a la helice (220) del perfil de seccion transversal (22) de la seccion de pala de timon inferior (20) presentan zonas de borde (27, 27a) que se extienden tangencialmente, y la seccion de superficie de seccion transversal (24b) con la zona de borde (26a) que presenta un desarrollo arqueado fuertemente curvado (26'a) esta localizado en el lado de babor, caracterizado porque
    d. ) el timon esta realizado como timon compensado, y porque
    e. ) la disposicion de timon presenta ademas un codaste de timon (140) y un asiento de limera de timon (120), en donde el asiento de limera de timon (120) esta configurado como viga en voladizo con un agujero longitudinal interior central (125) para recibir el codaste de timon (140) para la pala de timon (100), en donde el asiento de
    5 limera del timon (120) esta configurado de tal manera que alcanza hasta dentro de la pala de timon (100)
    conectada al extremo del codaste de timon, en donde para el asiento del codaste de timon (140) se dispone un solo cojinete (150) dentro del agujero longitudinal interior (125) en la zona terminal inferior del asiento de limera del timon (120), en donde el codaste del timon (140) en su zona terminal (140b) sobresale con una seccion (145) fuera del asiento de limera del timon (120) y esta unido de manera desprendible con el extremo libre inferior de 10 esta seccion (145) con la pala del timon (100), en donde la conexion del codaste de timon (140) con la pala del
    timon (100) esta localizada mas arriba del centro del arbol de la helice (200), en donde para la recepcion del extremo libre inferior (120b) del asiento de limera del timon (120) en la pala del timon (100) se provee una entalladura o contractura (160), y en donde no esta previsto ningun asiento de cojinete entre la pala del timon (100) y el asiento de limera del timon (120).
    15
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