ES2881825T3 - Bote remolcador que tiene unidades de propulsión azimutales - Google Patents

Bote remolcador que tiene unidades de propulsión azimutales Download PDF

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Abstract

Un bote remolcador (1) que comprende tres unidades de propulsión azimutales de las cuales dos son unidades (10, 20) de propulsión yuxtapuestas, en donde cada una de las unidades (10, 20) de propulsión yuxtapuestas tiene un árbol (14) principal con un eje (11, 21) principal que se extiende en un ángulo (α) con respecto a un plano principal de simetría (2) del bote remolcador, en donde la tercera unidad (30) de propulsión azimutal está en una posición de longitud (L30) diferente de las posiciones de longitud (L10, L20) de dichas dos unidades (10, 20) de propulsión azimutales yuxtapuestas, en donde la dicha posición de longitud (L30) está ubicada detrás o es igual a la posición de longitud (L8, L8A) de un punto (8, 8A) de remolque y en frente o es igual a la posición de longitud (L8) del punto (8) de remolque más posterior del bote remolcador (1).

Description

DESCRIPCIÓN
Bote remolcador que tiene unidades de propulsión azimutales
La invención se refiere a un bote remolcador que tiene unidades de propulsión azimutales.
En el marco de la presente invención, por la expresión “unidad de propulsión azimutal” se entiende una unidad de propulsión cuya dirección de propulsión en dirección horizontal se puede variar en 360°. Dichas unidades de propulsión azimutales ya son conocidas per se, por ejemplo en forma de una boquilla que tiene una hélice dispuesta en ella.
Se imponen requisitos específicos a un bote remolcador con respecto al empuje y la maniobrabilidad. Por ejemplo, se desea que un remolcador no solo produzca potencia de arrastre hacia adelante, sino también hacia atrás, e incluso en dirección lateral, aunque la potencia de arrastre producible en dirección lateral será menor que la potencia de arrastre producible en dirección longitudinal.
Por ejemplo, a partir del artículo “Schottel Tugs” en Small Ships, Vol. 99, No. 1204, Diciembre de 1976, página 95, ya se conoce la instalación de un bote remolcador con unidades de propulsión azimutales debido a la maniobrabilidad proporcionada por el mismo. Dichos botes remolcadores, también conocidos con el nombre de “tractor remolcador”, tienen dos unidades de propulsión azimutales las cuales están yuxtapuestas en dirección transversal y, vistas en la dirección longitudinal del bote remolcador, en una posición central. Sin embargo, esto conlleva algunos inconvenientes. Por ejemplo, no es posible seguir utilizando el bote remolcador si una de las unidades de propulsión se ha dañado.
Por el documento WO 1997020730 se conoce un bote remolcador que tiene tres unidades de propulsión azimutales. Se proporcionan dos unidades de propulsión azimutales en una primera posición longitudinal, en lados opuestos de un plano de sección media del bote remolcador. Una tercera unidad de propulsión azimutal se coloca en una posición longitudinal diferente de las posiciones longitudinales de dichas dos unidades de propulsión azimutales. En este bote remolcador conocido, que se conoce en el campo como Rotor remolcador®, cada unidad de propulsión tiene un árbol de hélice y un árbol principal. La hélice se puede girar alrededor del árbol principal al menos 360 grados y los árboles principales se extienden paralelos entre sí, en una dirección vertical cuando el bote remolcador esta nivelado.
El documento WO2014/123465 divulga una embarcación de perforación en alta mar que comprende al menos tres unidades de propulsión azimutales, de las cuales al menos dos son unidades de propulsión yuxtapuestas. Cada una de las unidades de propulsión yuxtapuestas tiene un árbol principal con un eje principal que se extiende en un ángulo con respecto al plano principal de simetría de la embarcación. El documento NL1012591 presenta un bote remolcador el cual tiene un casco simétrico con respecto a la línea transversal del barco. El bote remolcador tiene una quilla simétrica y hélices orientables idénticas, a proa y a popa.
El documento CN102358413 divulga un método de instalación de un dispositivo de hélice de timón de giro completo con un ángulo especial, el cual comprende una etapa de instalación de un cuerpo de cilindro y una etapa de instalación del dispositivo de hélice de timón.
Para botes remolcadores, especialmente para uso en puertos y vías navegables con limitaciones de calado y/o puertos y vías navegables con remolcadores con restricciones de calado, es importante proporcionar suficiente fuerza de remolque, para tirar y/o empujar embarcaciones asistidas. Por lo tanto, existe el deseo de remolcadores alternativos que tengan una potencia y un calado óptimos, sin dejar de ser ágiles y confiables.
En general, el objeto de la invención es proporcionar un bote remolcador el cual, con respecto a los aspectos antes mencionados, se comporta mejor que los remolcadores conocidos hasta ahora.
Un objeto de la invención es proporcionar un bote remolcador el cual pueda producir más potencia que los remolcadores tipo remolcador de rotor conocidos hasta ahora, sin que se incremente el calado. Un objeto de la invención es proporcionar un bote remolcador el cual pueda producir una potencia similar a la de los remolcadores de tipo remolcador de rotor conocidos hasta ahora, disminuyendo el calado. En los remolcadores conocidos, se puede realizar un aumento de la potencia producible utilizando dos unidades de propulsión más fuertes, pero una consecuencia de ello es que las dimensiones de las unidades de propulsión también aumentan, lo cual tiene un efecto adverso sobre el calado del barco.
Con el fin de realizar los objetivos anteriores, un bote remolcador de acuerdo con la presente invención puede caracterizarse por las características de la reivindicación 1.
Un bote remolcador de acuerdo con la divulgación tendrá tres unidades de propulsión azimutales las cuales, vistas a partir de la parte superior, se encuentran en un patrón triangular, en donde al menos el eje principal de dos de dichas unidades de propulsión en lados opuestos de un plano de sección media del bote remolcador se extiende en un ángulo con respecto a una línea vertical cuando el bote remolcador está en una posición nivelada. Dicho ángulo está formado por o incluye al menos un ángulo con el plano de sección media del bote remolcador. Dicho ángulo puede incluir adicionalmente un ángulo en un plano paralelo a dicho plano de sección media.
Así, es posible producir un mayor empuje el cual se distribuye mejor sobre el bote remolcador y/o un empuje similar con un calado reducido. En comparación con los remolcadores de rotor conocidos, por ejemplo, se puede obtener el mismo empuje con unidades de propulsión similares, pero con un calado menor, o se puede obtener un empuje mayor con el mismo calado utilizando unidades de propulsión más grandes. Además, en las realizaciones se puede obtener un comportamiento de remolque mejorado mediante la disposición mejorada de los propulsores en relación con los puntos de remolque.
Estos y otros aspectos, características y ventajas de la presente invención se especificarán mediante la siguiente descripción de una realización preferida de un bote remolcador de acuerdo con la invención, con referencia a los dibujos adjuntos, en donde:
La Figura 1 muestra esquemáticamente una vista lateral de un bote remolcador de acuerdo con la técnica anterior;
La Figura 2 muestra esquemáticamente una unidad de propulsión azimutal;
La Figura 3 muestra esquemáticamente una vista en planta superior de un bote remolcador de acuerdo con la presente invención, para ilustrar las posiciones de las tres unidades de propulsión.
La Figura 4 es una sección longitudinal esquemática tomada por la línea M-M de la Figura 3;
La Figura 5 es una sección transversal esquemática tomada por la línea V-V de la Figura 3.
La Figura 5A muestra una vista de acuerdo con la Figura 5 parte de un bote remolcador con dos unidades de propulsión yuxtapuestas con empuje lateral, que muestra su dirección principal de empuje y estela general;
La Figura 6 muestra una vista frontal de un bote remolcador de acuerdo con la técnica anterior;
La Figura 7 muestra una vista frontal de un bote remolcador de acuerdo con la presente invención;
La Figura 8 muestra una vista lateral de un bote remolcador de acuerdo con la Figura 7 en una primera realización;
La Figura 9 muestra una vista lateral de un bote remolcador de acuerdo con la Figura 7 en una segunda forma de realización;
La Figura 10 muestra una vista lateral de un bote remolcador de acuerdo con la Figura 7 en una tercera forma de realización; y
La Figura 11 muestra una vista lateral de un bote remolcador de acuerdo con la Figura 7 en una cuarta realización.
La Figura 1 muestra esquemáticamente una vista lateral de un bote remolcador 1. En lo sucesivo, se asume que el bote remolcador 1 está a flote aproximadamente con la quilla uniforme, o - condición de compensación cero, y las expresiones “horizontal” y “vertical” se entienden relativas a la superficie del agua. La Figura 3 muestra esquemáticamente el contorno de un bote remolcador 1 visto a partir de arriba, que muestra la posición de las unidades 10, 20, 30 de propulsión. Se muestran colocadas a modo de ejemplo, en las esquinas de un triángulo. Un bote remolcador de acuerdo con la divulgación puede ser, por ejemplo, pero no se limita a, un bote remolcador diseñado para asistencia portuaria a embarcaciones, para asistencia cerca de la costa a embarcaciones y/o para asistencia en aguas abiertas a embarcaciones. Adicional o alternativamente, un bote remolcador de acuerdo con la presente divulgación puede ser un bote para ayudar en la extinción de incendios, tal como un bote de bomberos, o para otra asistencia en puertos, cerca de la costa o en alta mar, tal como romper el hielo, manejo de anclas, manejo de mangueras, suministro, soporte en el campo, soporte de buceo, soporte de ROV y/u otro soporte en alta mar. En esta descripción, yuxtapuesto debe entenderse, en relación con las unidades de propulsión como se describirá, en el sentido de al menos que al menos dos unidades están colocadas en lados opuestos de un plano intermedio, especialmente un plano vertical intermedio, que se extiende en una dirección longitudinal del bote remolcador. Dichas unidades pueden denominarse unidades de propulsión yuxtapuestas.
Visto en la dirección transversal, el bote remolcador 1 es sustancialmente simétrico con respecto a un plano principal vertical de simetría 2 (II - II en la Figura 3), que se extiende en la dirección longitudinal del bote remolcador 1. El bote remolcador 1 tiene un punto 3 extremo delantero ubicado en el plano principal de simetría 2, y un punto 4 extremo posterior ubicado también en el plano principal de simetría 2. La distancia horizontal entre los puntos 3 y 4 extremos delantero y posterior se indica como la longitud L del bote remolcador 1. A continuación en el presente documento, las posiciones de longitud horizontal se indicarán como medidas en relación con el punto 4 extremo posterior.
Con el número 5 de referencia, en las figuras se indica un plano vertical el cual es perpendicular al plano principal de simetría 2, y el cual intersecta ese plano principal de simetría 2 de acuerdo con una línea vertical exactamente a la mitad de los puntos 3 y 4 extremos delantero y posterior. Esa línea vertical M se denominará el centro del bote remolcador 1, y el plano 5 vertical se denominará el plano central transversal del bote remolcador 1. A continuación en el presente documento, las posiciones del ancho horizontal se indicarán como medidas relativas al plano principal de simetría 2.
La porción del cuerpo del bote remolcador 1 ubicada detrás del plano 5 central transversal se denominará popa 6 o lado de popa, y la porción de cuerpo del bote remolcador 1 ubicada en frente del plano 5 central transversal se denominará proa 7 o el lado de proa.
Mediante un signo de referencia La , se indica la posición horizontal de un punto 8 de remolque previsto en la popa 6, es decir, un punto destinado a sujetar un cable de remolque o similar al mismo, o para guiar, a través de ese punto, un cable de remolque o similar a un cabrestante de remolque, o un gancho de remolque. El bote remolcador 1 puede tener diversos puntos de remolque; por ejemplo, se puede proporcionar un punto 8A de remolque en la proa 7 y un punto 8B de remolque en la popa 6. Si el bote remolcador 1 tiene diversos puntos de remolque en la proa 7 y/o en la popa 6, el punto 8 de remolque está destinado a ser el último punto de contacto físico entre la línea 100 de remolque y el bote remolcador 1. En el presente documento un punto de contacto debe entenderse como que también incluye un contacto de línea o un área de contacto relativamente pequeña. De manera similar, la posición longitudinal de cualquier punto 8, 8A de remolque puede indicarse mediante el signo de referencia L con un indicador, tal como 8 u 8A. Los puntos 8, 8A de remolque pueden comprender, por ejemplo, un cabrestante 101, tal como, pero no se limita a, un cabrestante de recuperación, para levantar una línea 100 de remolque. El bote remolcador también puede estar provisto con un sistema de defensa, para permitir tanto empujar como tirar de una embarcación para ser asistida, o para operar en las proximidades de otras embarcaciones y/o estructuras.
El bote remolcador 1 comprende tres unidades 10, 20 y 30 de propulsión azimutales, cuya dirección de propulsión en dirección horizontal se puede variar en 360° con respecto al respectivo eje 11, 21, 31 principal asociado con las unidades 10, 20 y 30 de propulsión. Cada unidad de propulsión puede ser accionada por un motor de propulsión independiente o diferentes unidades de propulsión pueden ser accionadas por el mismo motor, por ejemplo a través de cajas de transmisión apropiadas, o generadores accionados por motor en combinación con unidades de propulsión accionadas de manera eléctrica, no se muestran por simplicidad. Dichas unidades de propulsión azimutales son conocidas per se, por ejemplo en la forma de un tornillo, una boquilla que tiene una hélice dispuesta en ella, o una denominada unidad Voith Schneider. Un ejemplo de dicha unidad de propulsión se muestra en la Figura 2, solo a modo de ejemplo, sin limitar el alcance de esta divulgación de ninguna manera. Como la naturaleza y la construcción de dichas unidades de propulsión azimutales no constituyen un objeto de la presente invención, y una persona experta no necesita tener un conocimiento específico de las mismas para una comprensión adecuada de la presente invención, no se describirán más allí de lo necesario para la divulgación.
Como puede verse, por ejemplo, en la Figura 2 una unidad de propulsión tiene una hélice 12 montada en un árbol 13 de la hélice. El árbol 13 de la hélice se extiende en un astuto, por ejemplo, sustancialmente en ángulo recto (90 grados) a un eje principal o árbol 14 principal, tradicionalmente denominado como un eje 11, 21, 31 vertical, aunque en la presente invención para al menos una de las unidades 10, 20, 30 de propulsión el árbol 14 principal puede extenderse no vertical y puede encerrar un ángulo con respecto a los planos 2 y/o 5. La hélice 12 normalmente estará encerrada por una boquilla 15 que se extiende a su alrededor. El árbol 13 de la hélice es accionado por el árbol 14 principal y puede girar alrededor del eje 11, 21, 31 principal en un ángulo de 360 grados o más con el fin de dirigir el empuje de la unidad 10, 20, 30 de propulsión en cualquier dirección deseada. Como puede verse en la Figura 2 el árbol 14 principal se extiende a través de un pozo 17 de propulsión, el cual también se puede denominar pozo 17, el cual estará fijado y/o formado por el casco del bote remolcador 1, de tal modo que las conexiones a la unidad 10, 20, 30 de propulsión, tal como a un motor o eléctrico, controles y similares se pueden lograr dentro de dicho casco 18. Además, debe quedar claro que las fuerzas que actúan sobre la unidad 10, 20, 30 de propulsión, por ejemplo, por el empuje generado por la hélice 12, o las fuerzas entre el casco 18 y la unidad 10, 20, 30 de propulsión deberán transferirse al casco 18 y viceversa a través del pozo 17 de propulsión. Esto significa que el pozo 17 de propulsión deberá ser suficientemente fuerte, por ejemplo reforzado por nervaduras, vigas, soportes o similares, requiriendo nuevamente espacio. Así, la construcción de las unidades 10, 20, 30 de propulsión en el casco 18 de un bote remolcador requiere espacio dentro del casco 18, limitando las posibles disposiciones para colocar las unidades 10, 20, 30 de propulsión en un bote remolcador 1 de acuerdo con la técnica anterior.
Vistas en dirección horizontal, las tres unidades 10, 20 y 30 de propulsión azimutales pueden estar dispuestas de acuerdo con un triángulo isósceles, estando colocado el triángulo simétricamente con respecto al plano principal de simetría 2. Se prefiere que dos unidades 10 y 20 de propulsión azimutales estén situadas en un lado del plano 5 central transversal, y que la tercera unidad 30 de propulsión azimutal esté situada en el otro lado del plano 5 central transversal, visto en dicha dirección longitudinal L del bote 1.
En las realizaciones preferidas que se ilustran, una primera unidad 10 de propulsión azimutal y una segunda unidad 20 de propulsión azimutal pueden ubicarse debajo de la proa 7, simétricamente a ambos lados del plano 5 transversal central. Con esto se quiere decir que la posición L10 longitudinal del árbol 14 principal de la primera unidad 10 de propulsión azimutal es igual a la posición L20 longitudinal del árbol 14 principal de la segunda unidad 20 de propulsión azimutal. Estas posiciones son superiores a 0.5 L, a la vez que la posición B10 de ancho del eje 14 principal de la primera unidad 10 de propulsión azimutal es igual (pero opuesta) a la posición B20 de ancho del eje 14 principal de la segunda unidad 20 de propulsión azimutal. En cuanto a las posiciones L10 y L20 de longitud, pueden ser mayores que 0.65L y preferiblemente mayores que 0.7 L. En combinación con la geometría del casco 18, esto restringe aún más el espacio disponible, limitando aún más las posibles disposiciones. Si se proporciona un punto de remolque en la proa 7, la posición de longitud del mismo es preferiblemente mayor o igual que L10 y L20. Si se proporciona un punto de remolque en la popa 6, la posición de longitud del mismo es preferiblemente mayor o igual que L30.
El árbol 14 principal de la tercera unidad 30 de propulsión azimutal se encuentra preferiblemente en el plano principal de simetría 2, y tiene una posición L30 de longitud menor que 0.5, y puede ser mayor o igual a 0.15 L o menor. L30 puede ser menor o igual a 0.4 L, por ejemplo menor o igual a 0.25. L30 puede ser mayor o igual a L8 o menor que L8 para el punto 8 de remolque en la popa.
La posición y especialmente la posición de longitud L o B está definida por la posición P en la cual el árbol 14 principal de una unidad de propulsión cruza el casco 18 o un plano imaginario del casco 18 como una continuación del casco 18 sobre el pozo 17 de propulsión o abertura relevante en la cual el pozo 17 de propulsión está montado en el casco 18. Como se discutirá para al menos una de las unidades 10, 20, 30 de propulsión en la presente invención, el árbol 14 principal se extiende de manera no vertical, de tal modo que el extremo 14A inferior del eje principal no está directamente debajo de dicha posición P, contrariamente al bote remolcador de acuerdo con la técnica anterior, en el cual dicho extremo 14A inferior de cada uno de los árboles 14 principales está de hecho directamente debajo de dicha posición P ya que el árbol 14 principal de cada unidad 10, 20, 30 de propulsión se extiende verticalmente, extendiéndose dichos árboles 14 de la técnica anterior paralelos entre sí y paralelos a los planos 2 y 5 principales.
En la presente invención para al menos una y preferiblemente al menos dos de las unidades 10, 20, 30 de hélice, el árbol 14 principal o al menos los ejes 11, 21 y/o se extiende no vertical, de tal modo que este encierra un ángulo con una línea vertical que pasa por el punto correspondiente P. En la Figura 5 se muestra esquemáticamente una vista en sección transversal vertical a través de los ejes 11,21 de los árboles 14 principales de la primera y segunda unidades 10, 20 de hélice. Estos ejes 11, 21 en esta realización se encuentran en un plano V-V paralelo al plano 5, como se indica en la Figura 3. Como puede verse en esta vista, cada uno de los ejes 11, 21 incluye un ángulo a con el plano 2 de la sección media, en la Figura 5 se representa por la línea vertical entre las dos unidades 10, 20. El ángulo a puede ser, por ejemplo, entre 1 y 15 grados, tal como por ejemplo entre 1 y 10 grados, por ejemplo entre 2 y 10 grados, tal como pero no se limita entre 2 y 8 grados.
La Figura 6 muestra en vista frontal la posición de especialmente la primera y segunda unidades 10, 20 de propulsión de un bote remolcador de la técnica anterior, teniendo los ejes 11, 21 principales que se extienden verticalmente, paralelos entre sí. En contraste la Figura 7 muestra un bote remolcador de acuerdo con la invención, el cual se muestra sustancialmente idéntico al de la Figura 6 pero teniendo los ejes 11,21 principales de la primera y segunda unidades 10, 20 de hélice en ángulo entre sí y con el plano 2, como se muestra en la Figura 5. Como puede verse la distancia horizontal Dprop entre los centros de las hélices 12 cuando los árboles de las hélices 12 se extienden paralelos entre sí, perpendiculares al plano V - V, en el bote remolcador de la técnica anterior, puede ser menor que dicha distancia Dprop en un bote remolcador de acuerdo con la invención cuando la distancia Dp entre los puntos P donde dichos ejes 11 y 21 que cruzan la superficie real o imaginaria del casco 18 es la misma. Esto puede tener la ventaja de que el momento que cada una de las hélices puede ejercer por empuje relativo al centro M del bote remolcador 1 que puede ejercer puede ser mayor, con la misma hélice 12 o podría ser el mismo con una hélice 12 más pequeña.
En realizaciones, cada unidad 10, 20, 30 de propulsión tiene una dirección principal de empuje Dt, preferiblemente dirigida perpendicular al eje 11, 21, 31 principal. La dirección principal de empuje Dt debe entenderse como una línea central que se extiende a partir del centro de la hélice 12 en una dirección paralela y preferiblemente coincidente con un eje 12A del árbol de la hélice 12. Esta línea o dirección principal de empuje Dt se extiende como una línea central de la estela W de agua sustancialmente cónica desplazada por la hélice correspondiente. Como puede verse en la Figura 5A las unidades 10, 20 de propulsión yuxtapuestas pueden montarse de tal manera que cuando sus direcciones principales de empuje Dt vistas en la vista superior estén dirigidas en la misma dirección y en dicha vista superior paralelas entre sí o incluso coincidentes, la dirección principal de empuje Dt de una primera 10 de las dos unidades de propulsión yuxtapuestas está dirigida por debajo de la dirección principal de empuje Dt de la segunda 20 de las dos unidades 10, 20 de propulsión yuxtapuestas o viceversa, dependiendo de dicha dirección de empuje. Por lo tanto, no interfieren o al menos en menor medida que en el bote remolcador de la técnica anterior. Además, como puede verse, el casco 18 interfiere menos o no con la estela W de las hélices 12 que en el bote remolcador de acuerdo con la técnica anterior.
Como puede verse en una comparación de la Figura 6 y Figura 7, cuando se utiliza la hélice 12 del mismo tamaño, la distancia T entre los puntos más bajos de las boquillas y la línea de flotación WL del bote remolcador 1 puede reducirse inclinando el eje 11, 21. Esto puede reducir el calado. O se puede mantener la misma distancia T a la vez que se puede usar una hélice 12 más grande, lo que aumenta la eficiencia y la potencia de la hélice.
Como puede verse en la Figura 7, el casco 18 puede tener un área 18A de superficie inclinada en y cerca de los puntos P respectivos como se ha discutido. Mediante la inclinación de los ejes 11, 21 de las respectivas unidades 10, 20 de propulsión, la boquilla 15 se puede acercar a dicha superficie, es decir, la distancia c entre dicha área 18A y la boquilla 15 medida en los ejes 11,21 puede ser más corta que en la técnica anterior, lo que de nuevo resulta en una distancia T menor cuando se usa la hélice 12 del mismo tamaño o con la misma distancia T se puede usar una hélice más grande. La boquilla 15 se puede acercar al casco 18 al menos ya que por la inclinación de los ejes 11, 21 dichos ejes 11, 21 estará más cerca o formarán una normal a dicha área 18a de superficie inclinada, lo que significa que durante la rotación de la hélice 12 con la boquilla 15 alrededor del árbol 14 principal o de los ejes 11, 21 la boquilla permanecerá sustancialmente a la misma distancia de la superficie 18A del casco, a la vez que en la técnica anterior al girar la hélice y la boquilla alrededor de dicho eje vertical, se toparía con el casco cuando se gira hacia el plano 2 central si se eligió la misma distancia C limitada cuando la hélice está orientada hacia la proa o la popa.
Mediante la inclinación de los ejes 11, 21 de las respectivas unidades 10, 20 de propulsión se inclinará también la posición del pozo 17 de propulsión de cada una de las unidades 10, 20 de propulsión, permitiendo un reposicionamiento de las mismas ligeramente hacia afuera a lo largo de la superficie 18A del casco 18 en comparación con el mismo casco de la técnica anterior, llevando las hélices 12 aún más hacia afuera, aumentando la distancia Dprop aún más. Además, el diseño y la construcción del pozo 17 de propulsión pueden ser más fáciles y efectivos ya que se reduce el ángulo entre dicha superficie 18A y el lado inferior relevante del pozo 17 de propulsión.
En las realizaciones, la inclinación de los ejes 11,21 de las respectivas unidades 10, 20 de propulsión puede tener la ventaja de que se pueden colocar más lejos del plano 5 en el bote remolcador 1, por ejemplo más cerca de la popa o proa 7, en una posición de longitud L10+, L20+, aumentando la distancia entre el centro C del bote y las respectivas hélices 12 en comparación con el bote remolcador de la técnica anterior, como puede verse en una comparación entre las Figuras 8 y 9, en donde en la Figura 8 se muestra una vista lateral con las unidades 10, 20 en una posición de longitud L10, L20 convencional, la cual puede ser o no de acuerdo con la invención, y en la Figura 9 se da una vista lateral en una realización de la invención que tiene las unidades 10, 20 más adelante, en la posición de longitud L10+, L20+. Así, el momento que se puede ejercer a través del empuje de cada hélice 12 con respecto a dicho centro C se puede incrementar, cuando se usa la misma hélice o el mismo momento cuando se usa una hélice más pequeña. A este respecto, más pequeño puede entenderse como más pequeño en tamaño y/o en empuje.
Como puede verse en las vistas frontales de la Figura 6 y 7, al separar más las hélices 12 de la primera y segunda unidades 10, 20, su estela interferirá menos con la hélice 12 de la tercera unidad 30 cuando tengan un empuje recto hacia atrás y viceversa. Además, la estela de las hélices 12 y por lo tanto su empuje serán menos obstruidos o interferirán con el casco 18 del bote remolcador 1 debido a la inclinación del eje 11, 21.
La Figura 10 muestra una realización alternativa de la presente invención, en la cual los árboles 14 principales, o al menos los ejes 11, 21 principales de la primera y segunda unidades 10, 20 de hélice están inclinados, es decir, incluyen un ángulo p con un plano vertical V - V paralelo al plano 5. En esta realización, los ejes 11, 21 están inclinados de tal manera que los extremos 14A inferiores de los árboles 14 se arrastran con respecto a los puntos P. Esto se puede combinar en las realizaciones con la posición angular como se divulga aquí antes en relación con las Figuras 5 y 7, o visto en vista frontal, los ejes 11, 21 pueden ser paralelos entre sí y extenderse verticalmente. Como puede verse en la Figura 10 esto puede hacer que las hélices 12 de las unidades 10, 21 avancen más, aumentando el momento que se puede ejercer con respecto al centro C. Además, la distancia T se puede reducir cuando se usa una hélice del mismo tamaño o la misma distancia T se puede mantener como en el bote remolcador de la técnica anterior cuando se usa una hélice 12 más grande. Además, la boquilla y por lo tanto la hélice se pueden colocar cerradas al casco 18. En las realizaciones, la estela de las hélices 12 y por lo tanto el empuje puede interferir menos con el casco 18, aumentando la eficiencia.
La Figura 11 muestra una realización alternativa adicional, en la cual la tercera unidad 30 de propulsión tiene un árbol 14 principal con un eje 11 principal que se extiende en un ángulo y en el plano 2 de sección media o un plano paralelo a ese plano 2, en el cual el ángulo y puede ser, por ejemplo, tal que el extremo 14A inferior esté situado detrás del punto relevante P, es decir, detrás del extremo 14B superior de dicho árbol 14. El ángulo y puede ser, por ejemplo, entre 1 y 15 grados, tal como por ejemplo entre 1 y 10 grados, por ejemplo entre 2 y 10 grados, tal como por ejemplo pero no se limita a, entre 2 y 8 grados. En los dibujos, los ángulos a, p y y pueden no estar a escala y pueden representarse más grandes para mayor claridad.
En la Figura 11, tanto la primera como la segunda unidades 10, 20 de propulsión y la tercera unidad 30 de propulsión tienen ejes 11, 21, 31 principales los cuales están inclinados con respecto a un plano vertical, visto en una vista lateral. Debe quedar claro que también sólo la tercera unidad 30 de propulsión puede tener dicha inclinación. Las inclinaciones del eje 11 y 21 pueden diferir de las del tercer eje 31. En las realizaciones, los ejes 11,21 pueden estar inclinados en dos direcciones, es decir, los ángulos a, p pueden diferir ambos de 0 o 180 grados y pueden ambos, por ejemplo estar entre 1 y 15 grados, tal como por ejemplo entre 1 y 10 grados, por ejemplo entre 2 y 10 grados, tal como pero no se limita a entre 2 y 8 grados, en donde los ángulos a, p pueden ser iguales o diferentes para los ejes 11,21 respectivos.
Las tres unidades 10, 20 y 30 de propulsión azimutales pueden montarse completamente debajo de la parte inferior 9 del bote remolcador 1. Sin embargo, también es posible que las unidades 10, 20 y 30 de propulsión azimutales estén parcialmente empotradas en la parte inferior 9 del bote remolcador 1, de modo que el bote remolcador 1 tendrá un calado menor. Esto se aplica en particular a la tercera unidad 30 de propulsión azimutal, ubicada en el centro del bote remolcador 1, porque, visto en sección transversal, la parte inferior 9 del bote remolcador 1 tiene en general más o menos forma de V, de modo que, de hecho, el punto más bajo de la tercera unidad 30 de propulsión azimutal puede determinar el calado del bote remolcador 1 si se utilizan hélices del mismo tamaño. Cuando se utilizan dichos recesos 9A, la inclinación del eje 11, 21, 31 puede ser más beneficiosa ya que el empuje de las hélices estará menos influenciado por los lados y bordes de dicho receso, aumentando el empuje efectivo que se puede lograr para estas unidades 10, 20, 30.
En los botes remolcadores “tractores” convencionales, las unidades de propulsión están dispuestas en posiciones de igual longitud. Una consecuencia de ello es que cuando el bote se mueve verdaderamente de manera transversal a la dirección longitudinal y, además, se debe ejercer una fuerza de tracción o empuje en esa dirección, se pierde una parte bastante grande de la potencia instalada: esta pérdida puede ser aproximadamente 50% o más dependiendo de la disposición y tipo de unidades de propulsión instaladas. En botes remolcadores convencionales con tomillos montados en la parte posterior del bote, esa pérdida puede llegar incluso al 70%. Debido a la presencia de una tercera unidad 30 de propulsión en una posición de longitud diferente a la de las otras dos unidades de propulsión, como se conoce en la técnica anterior, se mejora la maniobrabilidad en dirección lateral, y la fuerza de tracción o empuje máximamente producible transversal a la dirección longitudinal aumenta considerablemente. Al reposicionar los ejes 11, 21 principales de las dos unidades de propulsión las cuales están una al lado de la otra en un mismo lado del plano 5 transversal, las vías laterales de empuje pueden aumentarse aún más, ya que parte del empuje de una primera de las dos unidades 10, 20 de propulsión las cuales, vistas en la dirección de empuje, están delante de la segunda de las dos unidades 20, 10 de propulsión, pasarán por debajo de dicha segunda unidad de propulsión. A la vez que ese empuje, es decir, el agua desplazada por la hélice 12 de dicha segunda unidad de propulsión pasará por debajo del casco 18 en una extensión mayor que cuando los ejes 11, 21 fueran verticales, aumentando aún más la eficiencia.
Dado que la tercera unidad 30 de propulsión azimutal está ubicada en el plano principal de simetría 2, es posible de una manera fácil viajar en línea recta utilizando sólo una o dos unidades de propulsión, a saber, la tercera unidad 30 de propulsión o las unidades 10 y 20 de propulsión. Esta posibilidad, la cual puede utilizarse, por ejemplo, cuando el bote remolcador 1 viaja en condición de quilla uniforme o de compensación cero, proporciona un ahorro de combustible y un desgaste reducido.
Las tres unidades de propulsión pueden desarrollar conjuntamente un empuje mayor que el empuje que pueden producir dos unidades de propulsión con un calado igual. Incluso es posible realizar un mayor empuje total a la vez que las tres unidades de propulsión se eligen individualmente para que sean más pequeñas que las unidades de propulsión individuales del bote remolcador convencional, por lo que también se puede reducir el calado del bote remolcador.
Cualquier experto en la técnica entenderá que son posibles cambios y modificaciones de la realización descrita, los cuales caen dentro del marco de la presente invención y dentro del alcance protector de las reivindicaciones. También es posible que una o diversas, por ejemplo la tercera, de las unidades de propulsión estén montadas de manera retráctil, permitiendo que una unidad de propulsión que no se esté utilizando se retraiga a una posición dentro del perfil de la parte inferior del barco. Como resultado, la resistencia durante el viaje se reducirá, lo cual significa un ahorro de combustible.
La posición de las unidades de propulsión se puede invertir, es decir, una unidad en la parte delantera y dos unidades en la parte posterior independientemente de los puntos 8 de remolque en la proa 7 y la popa 6.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un bote remolcador (1) que comprende tres unidades de propulsión azimutales de las cuales dos son unidades (10, 20) de propulsión yuxtapuestas, en donde cada una de las unidades (10, 20) de propulsión yuxtapuestas tiene un árbol (14) principal con un eje (11, 21) principal que se extiende en un ángulo (a) con respecto a un plano principal de simetría (2) del bote remolcador, en donde la tercera unidad (30) de propulsión azimutal está en una posición de longitud (L30) diferente de las posiciones de longitud (L10, L20) de dichas dos unidades (10, 20) de propulsión azimutales yuxtapuestas, en donde la dicha posición de longitud (L30) está ubicada detrás o es igual a la posición de longitud (L8, L8A) de un punto (8, 8A) de remolque y en frente o es igual a la posición de longitud (L8) del punto (8) de remolque más posterior del bote remolcador (1).
2. Un bote remolcador de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los árboles (14) principales de las dos unidades (10, 20) de propulsión yuxtapuestas tienen un eje (11, 21) principal el cual tiene una inclinación definida por dicho ángulo (a) reflejado con respecto al plano principal de simetría (2) del bote remolcador (1).
3. Un bote remolcador de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde los árboles (14) principales de las dos unidades (10, 20) de propulsión yuxtapuestas tienen ejes (11,21) principales inclinados y sustancialmente están en un plano (V - V) paralelo al plano (5) central transversal.
4. Un bote remolcador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en donde los árboles (14) principales de las dos unidades (10, 20) de propulsión yuxtapuestas tienen un eje (11, 21) principal el cual está inclinado con respecto al plano (5) central transversal y al plano principal de simetría (2).
5. Un bote remolcador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la tercera unidad (30) de propulsión azimutal tiene un árbol (14) principal con un eje (31) principal que se extiende en un ángulo (y) con respecto al plano principal de simetría (2), en donde el ángulo (y) está entre 1 y 15 grados, tal como por ejemplo entre 1 y 10 grados, tal como por ejemplo entre 2 y 10 grados, tal como pero no se limita a entre 2 y 8 grados.
6. Un bote remolcador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las unidades (10, 20) de propulsión yuxtapuestas tienen cada una un árbol (14) principal con un eje (11, 21) principal que se extiende en:
- un ángulo (a) con respecto al plano principal de simetría (2) del bote remolcador (1), en donde el ángulo (a) está entre 1 y 15 grados, tal como por ejemplo entre 1 y 10 grados, por ejemplo entre 2 y 10 grados, tal como por ejemplo pero no se limita a entre 2 y 8 grados; y opcionalmente
- un ángulo (p) con respecto al plano (5) central transversal del bote remolcador (1), en donde el ángulo (p) está entre 1 y 15 grados, tal como por ejemplo entre 1 y 10 grados, por ejemplo entre 2 y 10 grados, tal como por ejemplo pero no se limita a entre 2 y 8 grados.
7. Un bote remolcador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos una y preferiblemente cada unidad (10, 20, 30) de propulsión está montada en un casco (18) del bote remolcador (1) mediante un pozo o tarro (17) el cual se extiende dentro del casco (18).
8. Un bote remolcador de acuerdo con la reivindicación 7, en donde dicho pozo o tarro comprende una pared periférica que se extiende alrededor de parte del árbol (14) principal y/o del eje (11, 21, 31) principal de una unidad (10, 20, 30) de propulsión, en donde el lado inferior de la pared periférica está montado en o sobre una parte (18A) de la superficie inclinada del casco (18), preferiblemente de tal modo que dicha pared periférica sea sustancialmente cilíndrica o troncocónica y tenga un eje central sustancialmente paralelo a y preferiblemente coincida con el eje (11, 21, 31) principal de la unidad (10, 20, 30) de propulsión correspondiente.
9. Un bote remolcador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el casco (18) del bote está provisto con una muesca o receso (9A) de tal manera que una hélice (12) o boquilla de hélice esté muy cerca o se extienda parcialmente dentro de dicha muesca o receso (9A).
10. Un bote remolcador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde cada unidad (10, 20, 30) de propulsión tiene una dirección principal de empuje, preferiblemente dirigida perpendicular al eje (11,21, 31) principal, en donde las unidades (10, 20) de propulsión yuxtapuestas están montadas de tal manera que cuando la dirección principal de empuje en la vista superior se dirige en la misma dirección y cruza sustancialmente, la dirección principal de empuje de una primera de las dos unidades de propulsión yuxtapuestas se dirige por debajo de la dirección principal de empuje de la segunda de las dos unidades (10, 20) de propulsión yuxtapuestas.
11. Un bote remolcador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos para las unidades (10, 20) de propulsión yuxtapuestas el eje (11, 21) principal cruza el casco (18), visto en vista frontal o posterior, en sustancialmente ángulo recto.
12. Un bote remolcador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde con cada unidad (10, 20, 30) de propulsión está asociado un motor impulsor separado, en donde el bote remolcador comprende además una instalación de extinción de incendios que tiene una bomba de extinción de incendios que se puede acoplar a uno de dichos tres motores impulsores, preferiblemente el motor impulsor asociado con la tercera unidad (30) de propulsión.
13. Un bote remolcador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-12, en donde con cada unidad (10, 20, 30) de propulsión está asociado un motor impulsor separado, en donde el bote remolcador comprende además una instalación de extinción de incendios que tiene dos bombas de extinción de incendios que se pueden acoplar a dos de dichos tres motores impulsores, preferiblemente los motores impulsores asociados con dichas dos unidades (10, 20) de propulsión yuxtapuestas, y en donde un motor impulsor como máximo está provisto con un acoplamiento deslizante entre dicho motor impulsor y la unidad impulsora asociada.
14. Un bote remolcador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el eje principal de las dos unidades (10, 20) de propulsión azimutales yuxtapuestas se extiende adicionalmente en un ángulo (p) con respecto a un plano (5) central transversal del bote remolcador.
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