NL1026677C2 - Self-adjusting asymmetrical keel, sword, or rudder for a vessel. - Google Patents

Self-adjusting asymmetrical keel, sword, or rudder for a vessel. Download PDF

Info

Publication number
NL1026677C2
NL1026677C2 NL1026677A NL1026677A NL1026677C2 NL 1026677 C2 NL1026677 C2 NL 1026677C2 NL 1026677 A NL1026677 A NL 1026677A NL 1026677 A NL1026677 A NL 1026677A NL 1026677 C2 NL1026677 C2 NL 1026677C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
vessel
rudder
segments
rotation
asymmetrical
Prior art date
Application number
NL1026677A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Klaas Boudewijn Van Gelder
Original Assignee
Klaas Boudewijn Van Gelder
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Klaas Boudewijn Van Gelder filed Critical Klaas Boudewijn Van Gelder
Priority to NL1026677A priority Critical patent/NL1026677C2/en
Priority to EP05766791A priority patent/EP1786664A1/en
Priority to PCT/NL2005/000523 priority patent/WO2006009439A1/en
Priority to US11/632,701 priority patent/US20080207070A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1026677C2 publication Critical patent/NL1026677C2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/06Steering by rudders
    • B63H25/38Rudders
    • B63H25/382Rudders movable otherwise than for steering purposes; Changing geometry
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B32/00Water sports boards; Accessories therefor
    • B63B32/60Board appendages, e.g. fins, hydrofoils or centre boards
    • B63B32/62Board appendages, e.g. fins, hydrofoils or centre boards characterised by the material, e.g. laminated materials; characterised by their manufacturing process
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B32/00Water sports boards; Accessories therefor
    • B63B32/60Board appendages, e.g. fins, hydrofoils or centre boards
    • B63B32/64Adjustable, e.g. by adding sections, by removing sections or by changing orientation or profile
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B41/00Drop keels, e.g. centre boards or side boards ; Collapsible keels, or the like, e.g. telescopically; Longitudinally split hinged keels

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)
  • Bridges Or Land Bridges (AREA)

Description

Zelfinstellende asymmetrische kiel, zwaard, of roer voor een vaartuigSelf-adjusting asymmetrical keel, sword, or rudder for a vessel

De uitvinding heeft betrekking op een kiel, een zwaard, of een roer van een vaartuig, welke volgens de vinding wordt opgebouwd uit twee of 5 meer segmenten die aan elkaar zijn verbonden middels scharnieren, waarvan de draai-assen parallel zijn gericht en in het langsscheepse symmetrievlak liggen en ongeveer verticaal gericht zijn, en waarvan de verdraaiingen zijn begrensd tot een gewenste maximale hoek, opdat een stroomprofiel met een gewenste kromming wordt aangenomen.The invention relates to a keel, a sword, or a rudder of a vessel, which according to the invention is made up of two or more segments which are connected to each other by means of hinges, the axes of rotation of which are directed parallel and in the longitudinal ship lie on a plane of symmetry and are oriented approximately vertically, and whose rotations are limited to a desired maximum angle, so that a current profile with a desired curvature is assumed.

10 De voorste en de achterste van de zo aan elkaar verbonden segmenten zijn met de romp van het vaartuig verbonden middels twee in de romp van het vaartuig gelagerde assen, die ook parallel zijn aan voornoemde scharnieren, verder kort aan te duiden als "assen". Bij toepassing in een roer zijn de segmenten niet direct met de twee assen 15 aan het vaartuig verbonden, maar aan het bovenste roerdeel, dat met de hoofd roer-as is verbonden aan het vaartuig. In het vervolg is de vinding kort aan te duiden als "vin". Onder het begrip "scharnier" valt te verstaan de bekende uitvoeringsvormen met een pen die door gaten steekt en zo twee delen draaibaar verbind (pen-gat scharnier), 20 zoals die bijv. gebruikelijk zijn bij roerophangingen, of een alternatief flexibel scharnier zoals verder beschreven.The front and rear of the segments thus connected to each other are connected to the hull of the vessel by means of two shafts mounted in the hull of the vessel, which are also parallel to said hinges, further briefly referred to as "shafts". When used in a rudder, the segments are not directly connected to the vessel by the two axes 15, but to the upper stirring member, which is connected to the vessel by the main rudder axis. In the following the invention can briefly be referred to as "fin". The term "hinge" is understood to mean the known embodiments with a pin which protrudes through holes and thus rotatably connects two parts (pin-hole hinge), such as are customary for rudder suspensions, for example, or an alternative flexible hinge as further described. .

De scharnieren met een begrensde verdraaiing en de twee assen, die de vin verbinden aan het vaartuig, laten een verdraaiing en een laterale verplaatsing van de segmenten toe, zodat de vin 25 automatisch een asymmetrisch profiel met een gewenste kromming kan aannemen onder invloed van de hydrodynamische belasting. In geval van een kiel of zwaard is deze belasting het gevolg van een zijwaartse drift van het vaartuig, die wordt veroorzaakt door windkracht en golfkracht op de romp van het vaartuig, en eventueel de windkracht op 30 het zeil, indien het een zeilvaartuig betreft. In geval van een roer ontstaat de belasting bovendien ten gevolge van de stuuruitslag van het roer. Het is bekend dat de kromming van een stroomprofiel in een aanstroming van water leidt tot een veel hogere dwarskracht op het profiel dan een symmetrisch stroomprofiel, hetgeen uiteraard gunstig 35 is. Naast de automatische kromming van de vin bestaat door een geschikte plaatsing van de scharnieren en de twee assen de mogelijkheid om ook de hoek van aanstroming van het water naar de vin gunstiger te maken.The hinges with a limited rotation and the two axes connecting the fin to the vessel allow a rotation and lateral displacement of the segments, so that the fin can automatically assume an asymmetrical profile with a desired curvature under the influence of the hydrodynamic tax. In the case of a keel or sword, this load is the result of a lateral drift of the vessel, which is caused by wind force and wave force on the hull of the vessel, and possibly the wind force on the sail, if it concerns a sailing vessel. In the case of a rudder, the load is moreover caused by the steering travel of the rudder. It is known that the curvature of a flow profile in a flow of water leads to a much higher transverse force on the profile than a symmetrical flow profile, which of course is favorable. In addition to the automatic curvature of the fin, suitable placement of the hinges and the two axes also makes it possible to make the angle of inflow from the water to the fin more favorable.

Een kiel die is opgebouwd uit verplaatsbare of verdraaibare 1026677 2 delen, en daardoor een asymmetrisch profiel kan aannemen, is bekend uit diverse octrooien, bijvoorbeeld US4280433 van Haddock. Het doel is de efficiëntie van de kiel te vergroten, waardoor een kleinere uitvoering van de kiel mogelijk wordt, zodat de vaarweerstand wordt 5 verkleind, en indien gewenst de diepgang van het vaartuig ook kan worden verkleind. Bij onderhavige vinding is ook een andere toepassing, namelijk die van een roer voorzien, en daarbij is bovendien het effect van belang dat de roeruitslag kleiner hoeft te zijn om een gelijk sturend effect te genereren, waardoor de remmende 10 kracht ten gevolge van de roeruitslag aanzienlijk kleiner is.A keel that is made up of movable or rotatable parts and can therefore assume an asymmetrical profile is known from various patents, for example US4280433 from Haddock. The aim is to increase the efficiency of the keel, whereby a smaller version of the keel becomes possible, so that the sailing resistance is reduced, and if desired the draft of the vessel can also be reduced. In the present invention another application is also provided, namely that it is provided with a rudder, and moreover the effect is important that the rudder deflection need to be smaller in order to generate a uniform steering effect, so that the braking force due to the rudder stroke is considerably is smaller.

De uitvinding onderscheid zich van bekende uitvoeringen van een vin met beweegbare delen dat deze zelfstellend is, terwijl andere uitvoeringen gebruik maken van een bedieningsmechaniek, hetgeen een nadeel is vanwege de kwetsbaarheid van zo'n mechaniek, de extra ruimte 15 die het in beslag neemt, de aandacht die het van de bemanning vraagt, en de kosten van de bouw en onderhoud van het mechaniek. Een tweede verschil met de bekende vinnen met een instelbare kromming van het profiel, zoals in genoemde octrooi, is dat een groot gedeelte van de vin een vast geheel vormt met het vaartuig, terwijl de huidige 20 aanvraag een vin betreft die slechts met twee assen verbonden is met het vaartuig. Verder is een verschil dat de hoek van aanstroming gunstig kan worden beïnvloed door een geschikte keuze van de plaats van de scharnieren en gelagerde assen. Tenslotte is een verschil met enkele octrooi aanvragen dat daarin gebruik wordt gemaakt van een 25 buigzame zij-beplating voor de vervorming van het stroomprofiel.The invention differs from known embodiments of a fin with movable parts that it is self-adjusting, while other embodiments make use of an operating mechanism, which is a disadvantage because of the vulnerability of such a mechanism, the extra space it occupies, the attention it demands from the crew, and the costs of the construction and maintenance of the mechanism. A second difference with the known fins with an adjustable curvature of the profile, as in said patent, is that a large part of the fin forms a fixed whole with the vessel, while the current application concerns a fin that is only connected to two axes is with the vessel. Another difference is that the angle of inflow can be favorably influenced by a suitable choice of the location of the hinges and bearing shafts. Finally, a difference with a few patent applications is that use is made of a flexible side plating for the deformation of the current profile.

De zelfstellende eigenschap ontstaat onder invloed van de hydrodynamische belastingen. In geval van een kiel of zwaard ontstaat deze belasting ten gevolge van een zijwaartse drift van het vaartuig, of in geval van een roer is dit ten gevolge van het sturen. De 30 belastingen ontstaan doordat aan de lijzijde een hogere waterdruk ontstaat dan aan de loefzijde. In het geval van een roer ontstaat een hogere waterdruk aan de zijde van de roeruitslag. Van belang voor het juist functioneren van de vinding is dat het drukverschil tot een kromming van het stroomprofiel in de juiste richting leidt, d.w.z. bol 35 aan de loefzijde, hetgeen wordt bewerkstelligd door een geschikte keuze van de plaats van de diverse scharnier assen en de twee gelagerde assen. De twee assen bevinden zich daarom op het voorste en het achterste segment, zodat de scharnieren, die de segmenten verbinden, zich tussen deze twee buitenste scharnieren in bevinden.The self-adjusting property is created under the influence of the hydrodynamic loads. In the case of a keel or sword, this load is caused by a lateral drift of the vessel, or in the case of a rudder this is due to steering. The loads arise because a higher water pressure is created on the lee side than on the lee side. In the case of a rudder, a higher water pressure is created on the rudder deflection side. Important for the correct functioning of the invention is that the pressure difference leads to a curvature of the flow profile in the correct direction, ie sphere 35 on the windward side, which is achieved by a suitable choice of the location of the various hinge axes and the two mounted shafts. The two axes are therefore located on the front and rear segments, so that the hinges connecting the segments are located between these two outer hinges.

1026677_ 31026677_ 3

Indien ook nog de voorste gelagerde as voldoende voorlijk wordt geplaatst, en de achterste gelagerde as voldoende achterlijk, wordt bereikt dat een buigend moment ontstaat die de vin in de juiste kromming brengt.If the front bearing shaft is positioned sufficiently forwards, and the rear bearing shaft is sufficiently backward, a bending moment is created which brings the fin into the correct curvature.

5 In de gekromde stand van het profiel is de lengte tussen de assen, gemeten langs de centerlijnen van de segmenten, iets groter dan de afstand tussen de 2 assen. Dit lengteverschil dient te worden opgenomen door speling in de scharnieren. In geval van flexibele scharnieren wordt dit lenteverschil opgenomen door de rek van het 10 materiaal.In the curved position of the profile, the length between the axes, measured along the center lines of the segments, is slightly greater than the distance between the 2 axes. This difference in length must be absorbed by play in the hinges. In the case of flexible hinges, this spring difference is absorbed by the elongation of the material.

Bij een toepassing in bijvoorbeeld de kiel of zwaard van een zeilboot leidt de vinding met name bij aan de wind varen tot betere zeileigenschappen. Echter, het kan voorkomen dat de asymmetrie ongewenst is, bijvoorbeeld bij een koers die voor de wind is. In zo'n 15 geval kan de beweegbaarheid worden geblokkeerd zodanig dat de vin vast staat in de symmetrische middenstand. Bij voorkeur gebeurt dit door borging met een borgpen van de twee assen waarmee dé vin vast zit aan het vaartuig, omdat deze vanuit de binnenkant van het vaartuig toegankelijk zijn.With an application in, for example, the keel or sword of a sailing boat, the invention leads to better sailing properties, particularly when sailing on the wind. However, it may happen that the asymmetry is undesirable, for example with a course ahead of the wind. In such a case, the movability can be blocked such that the fin is fixed in the symmetrical center position. This is preferably done by securing with a locking pin of the two axes with which the fin is fixed to the vessel, because these are accessible from the inside of the vessel.

20 Een alternatieve oplossing voor het borgen is dat in plaats van een gebruikelijk pen-gat scharnier een flexibel scharnier wordt toegepast tussen de vin-segmenten, die een bepaalde weerstand hebben tegen verdraaiing, zodat de vorm van de vin vanzelf in de symmetrische middenstand neigt. Naast de voordelen van het overbodig maken van een 25 borging van de vin heeft een dergelijke uitvoering van deze scharnieren als voordelen dat vervuiling of aangroei van algen e.d. geen storende invloed kunnen hebben op het functioneren van het mechanisme. Bij toepassing van de vinding in een roer zal in geval van het gebruik van scharnieren, in de uitvoering van pen-gat scharnieren, 30 de segmentverdraaiingen een stuurspeling vertonen, zodat een kleine roeruitslag geen effect heeft, hetgeen niet wenselijk is. Daarom geldt voor een roer dat flexibele scharnieren met een zekere stijfheid tegen verdraaiing moeten worden gebruikt, omdat hierdoor de speling wordt weggenomen. Bovendien wordt bij deze uitvoering een glad 35 buitenoppervlak verkregen, zonder open spleten tussen de segmenten, zodat de stroomlijn optimaal en de vaarweerstand zo laag mogelijk is. Om een eenvoudige montage en demontage van een dergelijk flexibel scharnier mogelijk te maken is deze opgebouwd uit twee U-vormige metaalprofielen, waartussen een rubber laag is verlijmd of 1026677 4 gegalvaniseerd. De dikte en de elasticiteit van de rubber laag zijn dusdanig te kiezen dat de gewenste weerstand tegen verdraaiing van het scharnier en gewenste begrenzing van de verdraaiing worden bereikt. Voor een eenvoudige montage en demontage zijn de U-vormige profielen 5 met verzonken bouten te bevestigen aan de vin-segmenten.An alternative solution for securing is that instead of a conventional pin-hole hinge a flexible hinge is used between the fin segments, which have a certain resistance to rotation, so that the shape of the fin tends to be in the symmetrical middle position. In addition to the advantages of rendering the fin superfluous, such an embodiment of these hinges has the advantages that contamination or fouling of algae and the like cannot have a disruptive effect on the functioning of the mechanism. When the invention is used in a rudder, in the case of the use of hinges, in the embodiment of pin-hole hinges, the segment rotations will show a control play, so that a small rudder stroke has no effect, which is not desirable. Therefore, it applies to a rudder that flexible hinges with a certain stiffness against rotation must be used, because this removes the play. Moreover, in this embodiment a smooth outer surface is obtained, with no open gaps between the segments, so that the streamline is optimal and the sailing resistance is as low as possible. To enable a simple assembly and disassembly of such a flexible hinge, it is constructed from two U-shaped metal profiles, between which a rubber layer is glued or galvanized. The thickness and the elasticity of the rubber layer can be chosen such that the desired resistance to rotation of the hinge and desired limitation of the rotation are achieved. For easy assembly and disassembly, the U-shaped profiles 5 can be attached to the fin segments with countersunk bolts.

De twee assen die de segmenten verbinden met de romp van het vaartuig moeten, naast het toelaten van een verdraaiing van de segmenten ten opzichte van het vaartuig en het weerstaan van buigende momenten (a) en een dwars belastingen (b), ook een axiale belasting 10 kunnen opnemen, wat met name inhoudt: de belastingen (c) omlaag in verband met het gewicht van de vin, belastingen (d) die zowel omhoog als omlaag zijn gericht die optreden als het vaartuig zou vastlopen op een obstructie onder water, of belastingen (e) omhoog die optreden als op het land het scheepsgewicht op de vin wordt gesteund. Een 15 belangrijke eis voor het juist functioneren is dat de assen zonder een teveel aan wrijving kunnen bewegen onder belasting a,b en c, zodat de hydrodynamische belastingen de verdraaiingen kan bewerkstelligen. Bij de overige belastingen is de lichte en soepele roteerbaarheid niet van belang. De assen zijn daartoe gelagerd met een geschikte combinatie 20 van radiale en axiale lagers. De keuze van deze combinatie hangt sterk af van de afmeting en het gewicht van de vin. Voor een kleine lichte vin zal dit een combinatie zijn van radiale glijlagers en een axiale glijlager voor beide axiale belastingsrichtingen, terwijl bij een grote zware uitvoering de beste combinatie zal bestaan uit rollagers 25 voor axiale belastingen omlaag en de radiale belastingen, en met glijlagers voor belastingen omhoog.The two axes connecting the segments to the hull of the vessel must, in addition to allowing a rotation of the segments relative to the vessel and withstanding bending moments (a) and a transverse load (b), also have an axial load 10, which includes in particular: the downward loads (c) due to the weight of the fin, both upward and downward loads (d) that would occur if the vessel were stuck on an underwater obstruction, or loads (e) that occur when on land the ship's weight is supported on the fin. An important requirement for proper functioning is that the shafts can move without excessive friction under load a, b and c, so that the hydrodynamic loads can effect the rotations. For other loads, the light and smooth rotatability is not important. The shafts are mounted for this purpose with a suitable combination of radial and axial bearings. The choice of this combination strongly depends on the size and weight of the fin. For a small light fin this will be a combination of radial slide bearings and an axial slide bearing for both axial load directions, while with a large heavy version the best combination will consist of roller bearings for axial loads down and the radial loads, and with slide bearings for loads up.

In het geval van een kiel met een hoeveelheid ballast gewicht, die is bedoeld om een richtend moment te verkrijgen als het vaartuig een helling maakt, treed de volgende complicatie op. Ten 30 gevolge van het hellen van het vaartuig zal het ballast gewicht een component dwars op de kiel hebben, welke tegen de hydrodynamische kracht in werkt. Als deze kracht groter zou worden dan de hydrodynamische kracht zou de asymmetrie van het profiel in de verkeerde richting kunnen buigen. Dit fenomeen betekent een beperking 35 van het maximale ballastgewicht, hetgeen in veel gevallen onwenselijk is. In zo'n geval wordt een voorziening aangebracht waarmee de lagering van de twee assen kan worden geborgd in de beide asymmetrische standen, op het moment dat de helling klein genoeg is en het profiel in de juiste stand staat. Evenals bij voornoemde borging 1026677 I 1 5 in de symmetrische middenstand gebeurt dit bij voorkeur door borging met een borgpen van de twee assen waarmee de vin vast zit aan het vaartuig, omdat deze vanuit de binnenkant van het vaartuig toegankelijk zijn.In the case of a keel with an amount of ballast weight, which is intended to achieve a target moment when the vessel makes a slope, the following complication occurs. As a result of the vessel's slanting, the ballast weight will have a component transverse to the keel, which acts against the hydrodynamic force. If this force became greater than the hydrodynamic force, the asymmetry of the profile could bend in the wrong direction. This phenomenon means a limitation of the maximum ballast weight, which in many cases is undesirable. In such a case, provision is made with which the bearing of the two axes can be secured in the two asymmetrical positions, at the moment that the slope is small enough and the profile is in the correct position. As with the aforementioned locking 1026677 in the symmetrical central position, this is preferably done by locking with a locking pin of the two axes with which the fin is fixed to the vessel, because these are accessible from the inside of the vessel.

55

Vervolgens zal de uitvinding verder aan de hand van enkele in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeelden met drie segmenten nader toegelicht worden.The invention will be further elucidated hereinbelow on the basis of a few exemplary embodiments shown in the figures with three segments.

Figuur 1 toont een zijaanzicht van een vaartuig met een kiel 10 en een roer volgens de uitvindingFigure 1 shows a side view of a vessel with a keel 10 and a rudder according to the invention

Figuur 2 toont een bovenaanzicht van een uitvoering van een doorsnede van een vin.Figure 2 shows a top view of an embodiment of a section of a fin.

Figuur 3 toont een bovenaanzicht van een uitvoering als roer, met een roeruitslag 15 Figuur 4 toont een bovenaanzicht van een alternatieve uitvoering van een scharnier door het gebruik van een flexibel verbindingsmateriaal, bijvoorbeeld rubber.Figure 3 shows a top view of an embodiment as a rudder, with a rudder deflection. Figure 4 shows a top view of an alternative embodiment of a hinge through the use of a flexible connecting material, for example rubber.

Het in figuur 1 weergegeven vaartuig 1 met kielsegmenten 2,3,4. De drie segmenten zijn onderling scharnierend verbonden met 20 twee scharnieren 5, en het voorste en het achterste segment zijn draaibaar met het vaartuig verbonden door middel van twee in het vaartuig radiaal en axiaal gelagerde assen 6. Van het roer zijn de segmenten 8,9,10 weergegeven die onderling scharnierend zijn verbonden met twee scharnieren 11, en het voorste en het achterste segment zijn 25 draaibaar zijn verbonden met het bovenste roerdeel 12, die met een roer as 7 is verbonden met het vaartuig.The vessel 1 shown in figure 1 with keel segments 2,3,4. The three segments are hinged to each other with two hinges 5, and the front and rear segments are rotatably connected to the vessel by means of two shafts 6 radially and axially mounted in the vessel. 10 which are mutually hingedly connected to two hinges 11, and the front and rear segments are rotatably connected to the upper stirring part 12, which is connected to the vessel with a stirring shaft 7.

In figuur 2 is in het asymmetrisch gekromd profiel de ligging zichtbaar van de scharnieren 5 en de assen 6. Voorts is zichtbaar dat de verdraaiingen van de scharnieren begrensd is tot een kleine hoek 30 . ten gevolge van de smalle wig-vormige spleten tussen de segmenten. De pijl 14 geeft de richting van het aanstromende water met een kleine drifthoek. De loefzijde is in dit geval de bovenkant en de lijzijde is de onderkant van het profiel. De pijl 15 geeft de resultante van de hydrodynamische dwarskracht weer en staat in de richting van loef, 35 d.w.z. dat deze kracht de externe krachten ten gevolge van wind en golven compenseerd, en dus de drift tegen gaat. Uit de figuur wordt duidelijk dat als de externe krachten omdraaien, bijvoorbeeld door overstag gaan van een zeilvaartuig, de pijl 15 in de tegenovergestelde 1026677 6 richting zal komen waardoor de vervorming van het profiel in de andere richting wordt gebracht.In figure 2 the location of the hinges 5 and the shafts 6 is visible in the asymmetrically curved profile. Furthermore, it is visible that the rotations of the hinges are limited to a small angle 30. due to the narrow wedge-shaped gaps between the segments. The arrow 14 indicates the direction of the approaching water with a small drift angle. The windward side is in this case the top and the lee side is the bottom of the profile. The arrow 15 indicates the resultant of the hydrodynamic transverse force and is in the direction of windward, i.e. that this force compensates for the external forces due to wind and waves, and therefore prevents drift. It is clear from the figure that if the external forces turn around, for example due to tackling of a sailing vessel, the arrow 15 will come in the opposite direction, whereby the deformation of the profile is brought in the other direction.

In figuur 3 zijn roersegmenten 8,9,10 en de hoofd roer as 7 weergegeven. Pijl 15 stelt de hydrodynamische dwarskracht voor die het 5 gevolg is van de roeruitslag a en een eventuele drift van het vaartuig. De pijl 16 is de projectie van pijl 15 op de vaarrichting, en stelt de extra vaarweerstand voor van het roer als gevolg van de roeruitslag. De figuur maakt duidelijk dat deze kracht bij benadering evenredig is met de roeruitslag, zodat een kleinere uitslag leidt tot 10 een kleinere vaarweerstand.In figure 3 stirring segments 8,9,10 and the main stirring shaft 7 are shown. Arrow 15 represents the hydrodynamic transverse force that results from the rudder deflection a and any drift of the vessel. The arrow 16 is the projection of arrow 15 on the sailing direction, and represents the additional sailing resistance of the rudder as a result of the rudder deflection. The figure makes clear that this force is approximately proportional to the rudder stroke, so that a smaller stroke leads to a smaller sailing resistance.

In figuur 4 is een alternatief scharnier afgebeeld die een begrensde verdraaiing toelaat tussen segmenten 8 en 9 door de vervorming van een flexibel verbindingsmateriaal 18, bijvoorbeeld rubber, en een weerstand tegen verdraaiing heeft ten gevolge van de 15 stijfheid van het flexibele materiaal en de gekozen dikte van de materiaal 18. Het scharnier is opgebouwd uit twee ü-vormige profielen 17 van een hard materiaal, bijvoorbeeld staal, die verlijmt zijn of gegalvaniseerd zijn tegen het flexibele materiaal. Deze uitvoering met ü-profielen laat een eenvoudige montage en demontage toe middels de 20 bouten 19.Figure 4 shows an alternative hinge that allows a limited rotation between segments 8 and 9 due to the deformation of a flexible connecting material 18, for example rubber, and has a resistance to rotation due to the rigidity of the flexible material and the chosen thickness of the material 18. The hinge is made up of two U-shaped profiles 17 of a hard material, for example steel, which are glued or galvanized against the flexible material. This version with ü-profiles allows easy assembly and disassembly by means of the 20 bolts 19.

102667?102667?

Claims (4)

1. Een kiel, een zwaard, of een roer van een vaartuig, welke is opgebouwd uit segmenten, die aan elkaar zijn verbonden middels 5 scharnieren, waarvan de draai assen parallel zijn en in het langsscheepse symmetrievlak liggen en ongeveer verticaal gericht zijn, en waarvan de verdraaiingen zijn begrensd tot een gewenste maximale verdraaiing, zodanig dat een asymmetrisch stroomprofiel met een gewenste kromming wordt aangenomen, met het kenmerk dat het aantal 10 segmenten twee of meer bedraagt, bij voorkeur drie, waarvan geen van de segmenten een starre verbinding heeft met het vaartuig, maar alleen het voorste en het achterste segment elk, middels een as, een in de romp van het vaartuig radiaal en axiaal gelagerde roterende as verbinding heeft, waarvan de rotatie as parallel is aan voornoemde 15 scharnier assen, zodat automatisch een verdraaiing en een laterale verplaatsing van de segmenten gebeurt onder invloed van de hydrodynamische belasting, die wordt veroorzaakt door een zijwaartse drift van het vaartuig, waardoor de vin een asymmetrisch profiel met een gewenste kromming aanneemt, en bovendien de hoek van aanstroming 20 van het water naar de vin wordt vergroot.1. A keel, a sword, or a rudder of a vessel, which is made up of segments connected to each other by means of hinges, the axes of rotation of which are parallel and lie in the longitudinal plane of symmetry and are directed approximately vertically, and of which the rotations are limited to a desired maximum rotation, such that an asymmetrical flow profile with a desired curvature is assumed, characterized in that the number of segments is two or more, preferably three, none of which has a rigid connection to the vessel, but only the front and rear segments each has, by means of a shaft, a rotating shaft connection radially and axially mounted in the hull of the vessel, the rotation shaft of which is parallel to the above-mentioned hinge axes, so that a rotation and lateral movement of the segments occurs under the influence of the hydrodynamic load, which is caused by a sideways drift of the vessel, whereby the fin adopts an asymmetrical profile with a desired curvature and, moreover, the angle of approach of the water to the fin is increased. 2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat het is toegepast als roer van een vaartuig, zodat de hydrodynamische belasting, naast de zijwaartse drift van het vaartuig, ook door een roeruitslag wordt veroorzaakt, waardoor door de vinding het effect van 25 het roer wordt versterkt, zodat een kleinere roeruitslag of een kleiner roerblad nodig is, waardoor de vaarweerstand ten gevolge van een roeruitslag sterk wordt gereduceerd.2. Device as claimed in claim 1, characterized in that it is used as the rudder of a vessel, so that the hydrodynamic load, in addition to the lateral drift of the vessel, is also caused by a rudder deflection, whereby the effect of the rudder is caused by the invention. is strengthened, so that a smaller rudder stroke or a smaller rudder blade is needed, whereby the sailing resistance due to a rudder stroke is greatly reduced. 3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de scharnieren tussen de segmenten worden gevormd door twee U-vormige 30 profielen, die zijn vervaardigd van een hard materiaal, bijvoorbeeld staal, die met boutverbindingen zijn bevestigd aan de segmenten, en waartussen een elastische materiaal, bijvoorbeeld rubber, is verlijmd of gegalvaniseerd met een dikte en met een materiaalelasticiteit dusdanig dat de weerstand tegen verdraaiing van het scharnier en de 35 begrenzing van de verdraaiing worden verkregen zodat de gewenste asymmetrische profielkromming wordt bereikt.3. Device as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the hinges between the segments are formed by two U-shaped profiles, which are made of a hard material, for example steel, which are bolted to the segments and between them an elastic material, for example rubber, is glued or galvanized with a thickness and with a material elasticity such that the resistance to rotation of the hinge and the limitation of the rotation are obtained so that the desired asymmetrical profile curvature is achieved. 4. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de twee in het vaartuig gelagerde assen zijn voorzien van een borging zodanig dat de twee uiterste asymmetrische standen van het profiel, 40 alsook de symmetrische middenstand kan worden vastgezet. 1026677 _Device as claimed in claim 1, characterized in that the two shafts mounted in the vessel are provided with a locking device such that the two extreme asymmetrical positions of the profile 40 and the symmetrical central position can be fixed. 1026677 _
NL1026677A 2004-07-19 2004-07-19 Self-adjusting asymmetrical keel, sword, or rudder for a vessel. NL1026677C2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1026677A NL1026677C2 (en) 2004-07-19 2004-07-19 Self-adjusting asymmetrical keel, sword, or rudder for a vessel.
EP05766791A EP1786664A1 (en) 2004-07-19 2005-07-19 Hydrodynamic fin
PCT/NL2005/000523 WO2006009439A1 (en) 2004-07-19 2005-07-19 Hydrodynamic fin
US11/632,701 US20080207070A1 (en) 2004-07-19 2005-07-19 Hydrodynamic Fin

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1026677A NL1026677C2 (en) 2004-07-19 2004-07-19 Self-adjusting asymmetrical keel, sword, or rudder for a vessel.
NL1026677 2004-07-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1026677C2 true NL1026677C2 (en) 2006-01-23

Family

ID=34981218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1026677A NL1026677C2 (en) 2004-07-19 2004-07-19 Self-adjusting asymmetrical keel, sword, or rudder for a vessel.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20080207070A1 (en)
EP (1) EP1786664A1 (en)
NL (1) NL1026677C2 (en)
WO (1) WO2006009439A1 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2002486C2 (en) * 2009-02-03 2010-08-04 Klaas Boudewijn Van Gelder Dynamic fin comprising coupled fin sections.
US9944356B1 (en) 2009-03-25 2018-04-17 Alexander T. Wigley Shape shifting foils
DE102010001102A1 (en) * 2009-11-06 2011-05-12 Becker Marine Systems Gmbh & Co. Kg Arrangement for determining a force acting on a rudder
BR112012010878A2 (en) * 2009-11-10 2017-10-10 Origin Fin Systems Pty Ltd keel ring with a fluid modifying surface
AU2013204785C1 (en) 2012-07-09 2019-09-05 Fin Control Systems Pty. Limited Fin Plug for Water Craft
AU2013204755A1 (en) 2012-11-14 2014-05-29 Fin Control Systems Pty. Limited A Fin Plug for a Water Craft
US9463855B2 (en) 2014-04-23 2016-10-11 David B. Stone, JR. Propulsion device for sailboat
US11214344B1 (en) 2019-12-09 2022-01-04 Brunswick Corporation Marine propulsion device and lower unit therefor
US11111849B1 (en) 2019-12-19 2021-09-07 Brunswick Corporation Marine propulsion device and lower unit therefor

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE376152C (en) * 1920-06-22 1923-05-24 Emil Palmblad Sword for sailing ships
US2608173A (en) 1948-09-27 1952-08-26 Kersten Herbert Hinzie Windward lifting centerboard
US3165086A (en) * 1962-09-25 1965-01-12 Calvin W Eastep Oscillating propeller
FR89945E (en) * 1966-05-05 1967-09-08 Csf Device for transforming a rotary movement into an alternating torsional movement
DE3040104A1 (en) * 1980-10-24 1982-08-19 Renate Dipl.-Metr. Hintze Passively-flexing watercraft keel or rudder - is frame carrying pivoting leading-edge piece with flexible closing panels, flexibly sheathed
US5181678A (en) 1991-02-04 1993-01-26 Flex Foil Technology, Inc. Flexible tailored elastic airfoil section
US5176553A (en) * 1991-05-22 1993-01-05 Tuttle Lawrence J Sailboard fin box adapter
DE9403714U1 (en) * 1994-03-04 1994-04-28 Dangschat Holmer Dipl Ing Movable keel
DE19613673C2 (en) 1996-04-04 1998-02-26 Norbert Zellner Profile body for the stabilization of wind-driven water vehicles, in particular fin or keel
US6178598B1 (en) * 1996-07-15 2001-01-30 Southco, Inc. Adjustable hinge assembly
US6726336B2 (en) * 2001-01-12 2004-04-27 Sony Corporation Projector having a hinged front cover with a loudspeaker

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006009439A1 (en) 2006-01-26
US20080207070A1 (en) 2008-08-28
EP1786664A1 (en) 2007-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1026677C2 (en) Self-adjusting asymmetrical keel, sword, or rudder for a vessel.
ES2361440T3 (en) TIMON FOR BOATS.
EP1819587B1 (en) Tug with movable towing installation
US9409636B2 (en) Vessel with improved motion control
US9340257B2 (en) Trim stabilizer device having adjustable foil for speed boats
US11878779B2 (en) Enhanced trim tab system with fluid hinge for variable-transom watercrafts
US20170320553A1 (en) Fluid hinges for trim tab connections
KR200491698Y1 (en) Ship
NL2003550C2 (en) Rudder and ship-like object having such a rudder.
US9376186B2 (en) Marine tunnel thruster
EP3687890B1 (en) Motor boat with foils which are retractable by tilting
US5533462A (en) Keel arrangement for sailboat hull
US10717498B2 (en) Collapsible underwater foil for boats convertible to a hydrofoil from a trim stabilizer
US6575108B1 (en) Mast track slide for a sail
CN108290628A (en) Ship rudder, steering method and ship
FR3093073A1 (en) Multihull type boat and wing assemblies comprising such a wing wing assembly
KR102569143B1 (en) A ship's rudder and a double propeller ship with two rudders
WO2014118749A1 (en) Appendage for boats with deformable profile
GB2248049A (en) Steering rudder for waterborne vessels has primary and secondary blades
NL1015376C2 (en) Boat rudder with retractable telescopic extension for use in shallow water
FR2884220A1 (en) Pendular rigging for e.g. ketch, has transversal crossbeam with two posts articulated in foot to boat hull and connected between them by their upper ends, and wing-mast type pendular mast suspended by its leading edge to apex of crossbeam
NL1015629C2 (en) Ship's rudder has horizontal top and bottom plates and sinusoidal shaped variation between upper and lower plates
US9789934B1 (en) Floatation device having buoyant tilt yaw control
NL2012973B1 (en) Vessel.
RU2059512C1 (en) Device for connection of swivel flap with hydrofoil

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20120201