FI63904C

FI63904C - ANORDING VID RODER FOER BAOTAR OCH SKEPP

Info

Publication number: FI63904C
Application number: FI802492A
Authority: FI
Inventors: Odd Braa
Original assignee: Braa O
Priority date: 1979-08-10
Filing date: 1980-08-07
Publication date: 1983-09-12
Also published as: WO1981000389A1; DE3069796D1; NO144737B; NO144737C; NO792611L; JPS56501005A; EP0033322B1; EP0033322A1; FI802492A; FI63904B; DK160481A

Description

rRl KUULUTUSJULKA1SU ^ -, _ Λ „rRl ADVERTISEMENT PUBLICATION1 -, _ Λ „

JotTa Ν ( 1) uTLAGGN I NGSSKRI FT o 3 90 4 C (45) Γ ; V ^ 1 - 3 (51) Ky.ik.Vci.3 B 63 H 25/38, 25/06, 5/14 SUOMI —FINLAND (21) P»<«nttlh«fcn>u» — P»t»nt»ntaknln| Ö02U92 (22) HtkeinUpllvl — AmMcntofriaf 07.08.80JotTa Ν (1) uTLAGGN I NGSSKRI FT o 3 90 4 C (45) Γ; V ^ 1 - 3 (51) Ky.ik.Vci.3 B 63 H 25/38, 25/06, 5/14 FINLAND —FINLAND (21) P »<« nttlh «fcn> u» - P »t» nt »ntaknln | Ö02U92 (22) HtkeinUpllvl - AmMcntofriaf 07.08.80

* * (23) Alku pilvi—GIMtlMCtdag O7.O8.8O* * (23) The beginning of the cloud — GIMtlMCtdag O7.O8.8O

(41) Tullut JulklMkfl — Blhrlt off«ndl| ·, r\p Ai(41) Tullut JulklMkfl - Blhrlt off «ndl | ·, R \ p Ai

PmtenttU ja rekictarihallitus _ __ ' . ^ (44) NlhtlvUalpsnoo |* kuuL|ulkalam pvm. —PmtenttU and the Government of the Register _ __ '. ^ (44) NlhtlvUalpsnoo | * kuLL | ulkalam pvm. -

Patent- och ragistantyralsan · amöIum utbgd och utUkrMUn puMkwrad 31.05.83 (32)(33)(31) Pyyd«*r etuoikeus -e*gird priontsc 10.08.79 lU.03.80 Norja-Norge(NO) 792611, 8OO7U6 (71)(72) Odd Braa, Hegnaveien, N-3200 Sandefjord, Norja-Norge(NO) (7U) Berggren Oy Ab (5U) Laite veneiden ja aluksien peräsimissä - Anordning vid roder för bätar och skepp Tämä keksintö tarkoittaa sellaista laitetta veneiden ja alusten peräsimessä, joka on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa annettua tyyppiä.Patent and octimony rights of the United Kingdom 31.05.83 (32) (33) (31) Pyyd «* r privilege -e * gird priontsc 10.08.79 lU.03.80 Norway-Norway (NO) 792611, 8OO7U6 (71) (72) Odd Braa, Hegnaveien, N-3200 Sandefjord, Norway-Norge (NO) (7U) Berggren Oy Ab (5U) A device in rudders for boats and ships , which is of the type given in the preamble of claim 1.

Monien veneiden ohjattavuus on huono varsinkin vauhdin ollessa hiljainen. Tämä koskee erityisessä määrässä purjevenetyyppisiä pienveneitä tai muita venetyyppejä, joiden pohja on suhteellisen syvä ja köli pitkä ja joissa on keskusmoottori, jonka potkuri pyörii koko ajan saman akselin ympäri eikä siis voi osallistua ohjaukseen. Tällaisten veneiden ohjattavuus on erityisen huono peruutettaessa. Jotkut veneet eivät todella ollenkaan tottele peräsintä hiljaisessa vauhdissa peruutettaessa. Jotkut toiset veneet saattavat totella peräsintä vain toiseen suuntaan käännettäessä. On ilman muuta selvää, että tämä voi aiheuttaa suuria ongelmia siellä, missä vaaditaan tyydyttävää ohjausta, esim. venesatamaan ja sieltä pois ajettaessa tai muissa paikoissa, joissa on ohjattava venettä peruutettaessa. Tällaisten veneiden aiheuttamat ongelmat voivat muodostua niin suuriksi, että veneen omistaja suorastaan luopuu ottamasta venettään ulos venesatamasta tuulen ja aallokon suuntautuessa kohden maata.The maneuverability of many boats is poor, especially when the pace is quiet. This applies in particular to a number of sailboat-type small boats or other boat types with a relatively deep bottom and keel length and a central engine whose propeller rotates around the same axis all the time and therefore cannot participate in the steering. The maneuverability of such boats is particularly poor when reversing. Some boats don’t really obey the rudder at all when reversing at a quiet pace. Some other boats may only obey the rudder when turning in the other direction. It is, of course, clear that this can cause major problems where satisfactory guidance is required, such as when driving to and from the marina or in other places where steering is required when reversing the boat. The problems caused by such boats can become so great that the boat owner simply refrains from taking his boat out of the marina as the wind and wave head towards the land.

fy:' · ,' 2 6 3 9 0 4fy: '·,' 2 6 3 9 0 4

Peräsimen teho riippuu veden virtauksen poikkeamisesta suunnastaan veneen pituussuuntaan nähden, veden virtauksen riippuessa joko veneen nopeudesta tai potkurin liikkeelle panemasta vedestä. Potkurivirta ei kuitenkaan ole läheskään laminaarinen ja sen tähden sen vaikutus ohjaukseen on suhteellisen huono. Sen tähden hidasvauhtinen vene luonnollisestikin kulkee huonommin kuin sama vene suuremmassa vauhdissa. Joissakin tapauksissa potkuri alentaa veneen ohjattavuutta. Tämä koskee erityisesti peruuttamista. Tämä johtuu siitä, että potkuri, jonka kierto-ominaisuudet peruutettaessa ovat huonot koska potkurin siivethän ovat suunnitellut ennen muuta eteenpäin ajoa silmälläpitäen, hajoittaa pitkin laivan runkoa liikkuvan laminaarisen vesivirran. Peruutettaessa huonosti ohjattavat veneet on sen tähden usein saatava vauhtiin taaksepäin ja potkuri on kytkettävä irti ennen kuin saadaan jonkinlainen ohjausteho.The power of the rudder depends on the deviation of the water flow from its direction relative to the longitudinal direction of the boat, with the water flow depending on either the speed of the boat or the water propelled by the propeller. However, the propeller current is far from laminar and therefore its effect on steering is relatively poor. Therefore, a slow-speed boat will naturally run worse than the same boat at a higher speed. In some cases, the propeller lowers the boat’s maneuverability. This applies in particular to cancellations. This is because a propeller, which has poor rotational properties when reversing because the propeller blades are designed above all with a view to forward travel, dissipates the laminar water flow moving along the hull of the ship. When reversing poorly steered boats, it is therefore often necessary to accelerate backwards and disconnect the propeller before some steering power is obtained.

On kokeiltu useita erityyppisiä apuvälineitä edellä mainitun kaltaisten veneiden ohjattavuuden parantamiseksi. Peräsinpin- nan kummallekin puolelle on siis kokeiltu erityyppisiä ohjaus-levyjä.Several different types of aids have been tried to improve the maneuverability of boats such as those mentioned above. Thus, different types of baffles have been tried on both sides of the rudder surface.

Norjalaisesta patentista n:o 59 795 tunnetaan peräsimessä oleva laite, joka käsittää peräsinlevyn kummallekin puolelle asetettuja yhdensuuntaisia levyjä, joiden etureuna ulkonee peräsimen keskimmäisen etureunan eteen. Tämän laitteen tarkoituksena on ennen muuta peräsimen tasapainoittaminen koska täten aikaansaadaan peräsimen akselin edessä sijaitsevia ohjauspintoja. Vastaava laite on tunnettu amerikkalaisesta patentista n:o 3 181 492.Norwegian Patent No. 59,795 discloses a rudder device comprising parallel plates placed on either side of the rudder plate, the leading edge of which protrudes in front of the central leading edge of the rudder. The purpose of this device is above all to balance the rudder, as this provides guide surfaces in front of the rudder shaft. A similar device is known from U.S. Patent No. 3,181,492.

Amerikkalaisesta patentista n:o 2 328 041 on tunnettua sijoittaa tavallisen levyperäsimen kummallekin puolelle kaarevia ohjaus-suojia siten, että nämä ohjaussuojat jäävät säteittäisesti potkurin ulkopuolelle peräsimen ollessa neutraalissa asennossa.It is known from U.S. Patent No. 2,328,041 to place curved guide guards on either side of a conventional rudder so that these guide guards remain radially outside the propeller when the rudder is in the neutral position.

Tällaisilla tähän asti tunnetuilla laitteilla ei kuitenkaan ole ollut tarkoitettua tehoa ja nykyään ei siis ole mitään tehokkaita apuvälineitä edellä mainitun kaltaisten venetyyppien ohjattavuuden lisäämiseksi tai parantamiseksi, varsinkin peruutettaessa.However, such hitherto known devices have not had the intended power and today there are therefore no effective aids for increasing or improving the maneuverability of boat types such as those mentioned above, especially when reversing.

•Λ >J.j, 3 6 3 9 0 4 Tämä keksintö tähtää sellaisen laitteen aikaansaamiseksi veneiden ja alusten peräsimeen, joka käsittää peräsimen kummallekin puolelle sijoitettuja, keskenään ja peräsimen pintojen kanssa yhdensuuntaisia levyjä ja joka parantaa veneiden ohjattavuutta sekä peruutettaessa että eteenpäin ajettaessa.The present invention aims to provide an apparatus for a rudder for boats and ships, comprising plates placed on either side of the rudder, parallel to each other and to the rudder surfaces, and which improves the maneuverability of the boats both when reversing and when driving forward.

Tämä saavutetaan sellaisella laitteella veneiden ja alusten peräsimiä varten, joka käsittää potkurin taakse sijoitetun kanavan tai onkalon, joka on kierrettävissä olennaisesti yhdensuuntaisen akselin ympäri ja sen luonteenomaisuus perustuu siihen, että kanavan poikkileikkauksen muoto on suljettu, pyöreä ja että kanavan takapäässä on kaksi V-muotoista uurretta, joiden kärki sijaitsee kanavan lävistävässä keskeisessä pystytasossa siten, että tämän tason kummallekin puolelle muodostuu kaareva kieleke.This is achieved by a device for rudders for boats and ships comprising a channel or cavity located behind the propeller which is rotatable about a substantially parallel axis and is characterized by a closed, circular cross-sectional shape of the channel and two V-shaped grooves at the rear end of the channel , the tip of which is located in a central vertical plane penetrating the channel so as to form a curved tongue on each side of this plane.

Keksinnön mukaiselle peräsinlaitteelle on tunnusomaista se, että kielekkeet ovat likipitäen puolet kanavan kokonaispituudesta aluksen pituussuunnassa, ja että peräsin on järjestetty sellaiselle etäisyydelle potkurin taakse, että peräsin sijaitsee potkurin siipien kärkien kautta kulkevan tason takana.The rudder device according to the invention is characterized in that the tabs are approximately half the total length of the channel in the longitudinal direction of the vessel, and that the rudder is arranged at such a distance behind the propeller that the rudder is behind a plane passing through the propeller blade tips.

Lukemattomat kokeet ovat osoittaneet, että tämän kanavanmuotoisen peräsimen muotoilu suo täysin ylivoimaisen ohjattavuuden erityisesti peruutettaessa. Tämä on hyvin olennaista koska teräväpohjäisten veneiden, esim. purjeveneiden peruuttaminen on aina ollut ongelmallista. Edellä esitetyllä tavalla muotoiltua peräsintä tällainen vene tottelee yhtä hyvin kumpaankin suuntaan, kun se normaalisti tottelee peräsintä vain potkurin pyörimissuunnassa. Ohjattavuus paranee myös eteenpäin ajettaessa ja silloin varsinkin hyvin hiljaisessa vauhdissa.Countless experiments have shown that the design of this channel-shaped rudder provides completely superior maneuverability, especially when reversing. This is very essential because withdrawing sharp-bottomed boats, such as sailboats, has always been problematic. A rudder shaped as described above is obeyed by such a boat equally well in both directions, while it normally obeys the rudder only in the direction of rotation of the propeller. Maneuverability also improves when driving forward and then especially at a very quiet pace.

Keksinnön erityinen sovellutusmuoto on tunnettu siitä, että kanava on sijoitettu levyperäsimen yhteyteen koska kanava on tehty symmetrisesti levyperäsimen kummallekin puolelle. Tällainen järjestely on tarkoituksenmukaista silloin kun vene on varustettu tavanomaisella levyperäsimellä koska silloin levyperäsimeen voidaan kiinnittää puolet kanavasta peräsimen kummallekin puolelle.A particular embodiment of the invention is characterized in that the channel is arranged in connection with the rudder because the channel is made symmetrically on both sides of the rudder. Such an arrangement is expedient when the boat is equipped with a conventional rudder, because then half of the channel can be attached to the rudder on each side of the rudder.

Keksintöä selitetään seuraavassa tarkemmin piirustuksen yhteydessä, joka esittää keksinnön kahta erilaista sovellutusmuotoa.The invention will now be described in more detail with reference to the drawing, which shows two different embodiments of the invention.

6 3 90 4 46 3 90 4 4

Kuvio 1 esittää perspektiivissä keksinnön mukaisen peräsimen ensimmäistä sovellutusmuotoa pienveneeseen asennettuna, ja kuvio 2 esittää samaa laitetta suoraan ylhäältäpäin katsottuna, kuvio 3 esittää perspektiivissä keksinnön mukaisen peräsimen toista sovellutusmuotoa, ja kuviot 4 ja 5 esittävät kuvion 3 laitetta suoraan takaa tai suoraan ylhäältäpäin katsottuna.Figure 1 shows a perspective view of a first embodiment of a rudder according to the invention mounted on a small boat, and Figure 2 shows the same device directly from above, Figure 3 shows a perspective view of a second embodiment of a rudder according to the invention, and Figures 4 and 5 show the device of Figure 3 directly from behind or directly from above.

Kuviossa 1 olevan sovellutusesimerkin mukaisesti on veneen perä-peilin 2 ja peräsimen alemman tuen 3 väliin sijoitettu pyöreä kanavan muotoinen peräsin 1. Taaksepäin ulkoneva tuki 3 on yleisin rakenne pienveneissä mutta on myös tyyppejä, joista tämä tuki puuttuu niin, että peräsintä kannattaa vain peräsimen tukki 4. Esimerkin mukaista venettä käyttää kolmisiipinen potkuri 5, jonka kiertosuunta on vaihdettavissa. Peräsinakseli 4 on kiinnitetty kanavaan 1 kanavan kokonaispituuden L keskikohdan eteen. Kanavan takapäähän on tehty kaksi V-muotoista uurretta siten, että V:n kärki sijaitsee kanavan 1 lävistävässä keskeisessä pystytasossa. Täten tämän tason kummallekin puolelle muodostuu kaareva kieleke 7, 8, jonka kokonaispituus a kanavan pituussuunnassa on likipitäen sama kuin puolet kanavan kokonaispituudesta L.According to the application example in Figure 1, a circular channel-shaped rudder 1 is placed between the stern mirror 2 of the boat and the lower rudder support 3. The rearwardly projecting support 3 is the most common structure in small boats but there are also types lacking this support so that only the rudder support 4 The boat according to the example is driven by a three-bladed propeller 5, the direction of rotation of which can be changed. The rudder shaft 4 is attached to the channel 1 in front of the center of the total length L of the channel. Two V-shaped grooves are made in the rear end of the channel so that the tip of the V is located in a central vertical plane penetrating the channel 1. Thus, on each side of this plane, a curved tongue 7, 8 is formed, the total length α of which in the longitudinal direction of the channel is approximately equal to half the total length L of the channel.

Kuvio 3 esittää sellaista sovellutusmuotoa, joka soveltuu hyvin sellaisen veneen peräsimen uudelleen rakentamiseen, jossa jo on normaali levyperäsiri 9, joka on sijoitettu veneen peräpeilin 2 ja alemman tuen 3 väliin. Tällöinkin venettä käyttää kolmisiipinen potkuri 5, jonka kiertosuunta on vaihdettavissa. Peräsintä liikuttaa peräsinakseli 4, joka on sijoitettu hieman levyperäsi-men 9 etureunan taakse tietyn tasapainovaikutuksen aikaansaamiseksi. Peräsimen 9 kumpaankin pintasivuun on kiinnitetty ympyrän-kaaren muotoisia ohjauslevyjä 11 ja 12. Levyt on taivutettu ympyräksi laivan poikkisuunnassa siten, että nämä kaksi levyä 11, 12 yhdessä muodostavat ympyränmuotoisen kanavan. Sivuraja-reunat 13 (kuvio 5) ovat yhdensuuntaiset keskenään ja levyperä-simen 9 peräsinpintojen kanssa. Levyjen 12 ja 11 ylä- ja alareunat 14 ja 15 ovat kiinnitetyt peräsinpinnan vastaaviin ylä- ja alareunoihin. Tämä levyjen 11, 12 etureuna 16 sijaitsee hieman taaksepäin peräsinakselista 4. Levyjen 11, 12 takareuna 16 on kaareva niin, että levyjen ulkoiset rajareunat 13 ulottuvat hieman reunoihin 14 ja 15 kiinnitettyjen levynosien taakse. Täten 5 63904 muodostuvat kielekkeet tai ulokkeet 17.Figure 3 shows an embodiment which is well suited for rebuilding a rudder of a boat which already has a normal rudder stock 9 placed between the transom 2 of the boat and the lower support 3. Even then, the boat is driven by a three-bladed propeller 5, the direction of rotation of which can be changed. The rudder is moved by a rudder shaft 4 located slightly behind the front edge of the rudder stock 9 to provide a certain balance effect. Attached to each surface side of the rudder 9 are circular-arc guide plates 11 and 12. The plates are bent into a circle in the transverse direction of the ship so that the two plates 11, 12 together form a circular channel. The lateral boundary edges 13 (Fig. 5) are parallel to each other and to the rudder surfaces of the plate rudder 9. The upper and lower edges 14 and 15 of the plates 12 and 11 are attached to the respective upper and lower edges of the rudder surface. This front edge 16 of the plates 11, 12 is located slightly rearward of the rudder shaft 4. The rear edge 16 of the plates 11, 12 is curved so that the outer boundary edges 13 of the plates extend slightly behind the plate parts attached to the edges 14 and 15. Thus, tabs or projections 17 63904 are formed.

Kahden levyn 11 ja 12 muodostaman kanavan halkaisija on suurempi kuin potkurin 5 potkurihalkaisija. Levyjen 11 ja 12 mittoihin nähden ulokkeen 17 pituus a on likipitäen yhtä suuri kuin kokonaispituuden L (katso kuviota 5) jäljellä oleva pituus b, ts. että ulokkeen 17 pituus a on likipitäen sama kuin puolet levyjen 11 tai 12 kokonaispituudesta. Pituuden L (= a+b) suhde halkaisijaan on 3:4 ja 3:6 välillä.The diameter of the channel formed by the two plates 11 and 12 is larger than the propeller diameter of the propeller 5. With respect to the dimensions of the plates 11 and 12, the length a of the protrusion 17 is approximately equal to the remaining length b of the total length L (see Fig. 5), i.e. the length a of the protrusion 17 is approximately equal to half the total length of the plates 11 or 12. The ratio of length L (= a + b) to diameter is between 3: 4 and 3: 6.

Piirustuksen sovellutusesimerkkien mukaista laitetta on kokeiltu purjeveneeseen, jonka ohjattavuus varsinkin peruutettaessa oli hyvin huono. Hiljaisessa vauhdissa pursi ei peruutettaessa ollenkaan totellut peräsintä toisessa suunnassa. Venepaikka sijaitsi siten, että aallokko ja tuuli usein kävivät kohden maata ja usein sattui, että veneen omistaja ei voinut lähteä veneellä pelkästään sen takia ettei se ollut tarpeeksi ohjauskelpoinen koska sitä peruutettaessa oli mahdotonta ohjata. Keksinnön mukaisen laitteen asennuksen jälkeen omistaja vakuutti, että sitä oli yhtä helppo ohjata kuin autoa ja että se peruutettaessa tot-teli peräsintä sekä hiljaisessa että täydessä vauhdissa. Eteenpäin ajettaessa kääntösäde oli myös tullut paljon pienemmäksi.The device according to the application examples of the drawing has been tested on a sailboat, the maneuverability of which was very poor, especially when reversing. At a quiet pace, the yacht did not obey the rudder in the other direction at all when reversing. The berth was located so that waves and wind often hit the land and it often happened that the boat owner could not leave the boat just because it was not maneuverable because when it was reversed it was impossible to steer. After installing the device according to the invention, the owner assured that it was as easy to steer as the car and that when reversing it obeyed the rudder at both a quiet and full speed. When driving forward, the turning radius had also become much smaller.

Keksinnön mukaisen laitteen toinen vaikutus on se, että se myös estää tai huomattavasti alentaa tämäntyyppisten veneiden perä-imua. Tämä on yleinen ilmiö ja se alentaa vauhtia tai lisää polttoaineen kulutusta aika paljon. Joihinkin veneisiin on tämän estämiseksi runkoon rakennettu kalliita kantotasoja tai vakaajia potkurin alueelle. Näistä voidaan nyt luopua ja rungon hinta alenee.Another effect of the device according to the invention is that it also prevents or considerably reduces the stern suction of this type of boat. This is a common phenomenon and it slows down or increases fuel consumption quite a bit. To prevent this, some boats have built expensive carrying platforms or stabilizers in the hull in the area of the propeller. These can now be dispensed with and the price of the hull reduced.

• ·• ·

Claims

6 6 3 9 0 4

1. Anordning vid Roder (1, 9) för Batar och skepp, som omfattar en bakom propellern (5) of the channel up to the V-shape of the channel from the center of the vertical vertical planet genome channel, which will soon be shown in the image of Tunga (7, 8; 17, 18), kännetecknad av, att tungorna (7 , 8, 17, 18) in the case of a single-phase channel of the channel and a single-stranded, in which case (1,9) anord-nats at the end of the beam of the propellant, bladspetsarna av propellern (5).

A device in the rudder (1, 9) of boats and ships, comprising a tunnel-shaped channel located behind the propeller (5), rotatable about a substantially vertical axis (4), the channel having a closed cross-section and having two V-shaped ends at the rear end of the channel. -shaped groove, the tips of which are located in a central vertical plane penetrating the channel so as to form a curved tongue (7, 8; 17, 18) on each side of this plane, characterized in that the tongues (7, 8? 17, 18) are approximately half the total length of the channel L in the longitudinal direction of the vessel, and that the rudder (1, 9) is arranged at such a distance behind the propeller that the rudder (1,9) is located behind a plane passing through the wing tips of the propeller (5).

Device according to Claim 1, characterized in that the ratio of the total length L of the duct to the diameter of the duct is between 3: 4 and 3: 6.

Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the channel is arranged in connection with a conventional plate-shaped rudder (9), so that half of the channel is arranged on each side of the plate rudder.

2. Anordning enligt patentkravet 1, kännetecknad av, att förhallandet by having a channel with a total length of L and a channel diameter of 3: 4 and 3: 6. ; Λ