NL2003821C2 - Stuurinrichting in het voorschip van een vaartuig. - Google Patents

Description

Stuurinrichting in het voorschip van een vaartuig

De uitvinding betreft een stuurinrichting in overeenstemming met de aanhef van conclusie 1. Dergelijke stuurinrichtingen zijn bekend voor vaartuigen die rivie-5 ren bevaren waarbij een aandrijfinrichting in het achterschip is gemonteerd of waarbij een duwboot tegen het achterschip duwt.

In de bekende stuurinrichtingen heeft het roer ver-stelmiddelen die het roerblad recht op en neer bewegen 10 als het verstelbare oppervlak wordt aangepast. Dergelijke roeren zijn kwetsbaar voor botsing met onderwater obstakels omdat bij een botsing het roerblad zal verbuigen of de rechtgeleiding ontzet zal raken.

Ten einde bovengenoemde nadelen te vermijden is de 15 stuurinrichting uitgevoerd volgens conclusie 1. Door het roerblad om een horizontale rotatieas te roteren duwt een onderwater obstakel het roerblad in de roerkamer en wordt schade aan het roerblad voorkomen. Ook heeft deze uitvoering het voordeel dat de beweging van het roerblad een-20 voudig te controleren is en dat het roerblad in de roerkamer geduwd wordt als het roerblad tegen de bodem van een ondiepe rivier stoot.

In overeenstemming met een uitvoeringsvorm is de stuurinrichting uitgevoerd volgens conclusie 2. Hierdoor 25 kan een groot deel van het roerblad onder de bodem uitgedraaid worden terwijl het blad in de roerkamer goed ondersteund blijft.

In overeenstemming met een uitvoeringsvorm is de stuurinrichting uitgevoerd volgens conclusie 3. Hierdoor 30 is een sterk roerblad met lage inbouwhoogte mogelijk.

In overeenstemming met een uitvoeringsvorm is de stuurinrichting uitgevoerd volgens conclusie 4. Door in de roerkamer een roerbladgeleiding op te nemen die nauw- 2 keurig ingesteld kan worden op de dikte van het roerblad, worden de zijdelingse krachten op het roerblad op zorgvuldige wijze doorgeleid naar het vaartuig en kan het roerblad ook onder belasting versteld worden. Dit maakt 5 het mogelijk het roerblad tijdens de vaart eenvoudig te verstellen.

In overeenstemming met een uitvoeringsvorm is de stuurinrichting uitgevoerd volgens conclusie 5. Bij deze opstelling van de roerblad geleiding, die plaatselijk op 10 het roerblad werkt over de helft van de hoogte van de roerkamer, wordt het roerblad goed ondersteund en worden de krachten op juiste wijze doorgeleid naar het vaartuig. Een uitvoeringsvorm van een dergelijke rechtgeleiding zou een kunststof strip kunnen zijn die over de halve hoogte 15 van roerkamer zijdelings het roerblad ondersteunt.

In overeenstemming met een uitvoeringsvorm is de stuurinrichting uitgevoerd volgens conclusie 6. Hierdoor is het mogelijk dat de roerbladgeleiding het roerblad in alle posities zijdelings steunt.

20 In overeenstemming met een uitvoeringsvorm is de stuurinrichting uitgevoerd volgens conclusie 7. Op deze wijze steunt het om de horizontale as roteerbare roerblad tegen vier roerbladgeleidingen waardoor eenvoudige montage en tegelijk een goede geleiding van het roerblad moge-25 lijk is.

In overeenstemming met een uitvoeringsvorm is de stuurinrichting uitgevoerd volgens conclusie 8. Bij deze uitvoering blijft de rechtgeleiding ook na langere tijd goed functioneren.

30 In overeenstemming met een uitvoeringsvorm is de stuurinrichting uitgevoerd volgens conclusie 9. Bij deze uitvoering is er weinig weerstand tegen het in of uit bewegen van het roerblad, ook tijdens het varen van het vaartuig.

3

In overeenstemming met een uitvoeringsvorm is de stuurinrichting uitgevoerd volgens conclusie 10. Bij deze uitvoering wordt de vlaktedruk op het roerblad beperkt zodat vervorming van het blad door overbelasting voorko-5 men wordt.

In overeenstemming met een uitvoeringsvorm is de stuurinrichting uitgevoerd volgens conclusie 11. Bij deze uitvoering wordt beschadiging van het roerblad ten gevolge van stoten tegen obstakels onder de vlakke bodem zo-10 veel mogelijk voorkomen.

In overeenstemming met een uitvoeringsvorm is de stuurinrichting uitgevoerd volgens conclusie 12. Deze uitvoering leidt tot een constructie waarbij het roerblad op eenvoudige wijze te verstellen is.

15 In overeenstemming met een uitvoeringsvorm is de stuurinrichting uitgevoerd volgens conclusie 13. Deze uitvoering leidt tot een constructie waarbij de maximale waterdiepte van de roerbladen tijdens gebruik zo klein mogelijk is.

20 De uitvinding wordt hierna toegelicht met behulp van enkele uitvoeringsvoorbeelden met behulp van een tekening. In de tekening toont

Figuur 1 een schematisch bovenaanzicht van een eerste uitvoeringsvorm van een vaartuig met in het voorschip 25 twee roerkamers met elk een roerblad,

Figuur 2a een schematisch zijaanzicht van het voorschip van het vaartuig getoond in figuur 1 waarbij een roerblad volledig in de roerkamer is,

Figuur 2b een schematisch zijaanzicht van het voorschip 30 van het vaartuig getoond in figuur 1 waarbij het roerblad deels onder de onderzijde van het vaartuig uitsteekt, Figuur 3 een bovenaanzicht van een roerkamer met twee gekoppelde roerbladen,

Figuur 4 een zijaanzicht van de roerkamer van figuur 3, 4

Figuur 5 een bovenaanzicht van een roerkamer met een roerblad,

Figuur 6 een zijaanzicht van de roerkamer van figuur 5, Figuur 7 doorsnede VII - VII van figuur 6, 5 Figuur 8 een detail A van figuur 7, en

Figuur 9 een alternatieve uitvoering van detail A van figuur 7 .

In de verschillende uitvoeringsvoorbeelden zijn overeenkomstige onderdelen met vergelijkbare verwijzings-10 cijfers aangegeven.

Figuur 1 toont in bovenaanzicht een vaartuig 5 met een voorschip 6, een middenschip 3 en een achterschip 2; in het middenschip 3 is een laadruim 4. Het vaartuig 5 heeft een vlakke bodem 12 (zie figuren 2 en 4) en is ge-15 schikt voor het vervoeren en opslaan van lading in het laadruim 4 en heeft ten minste een lengte van 20 meter, eventueel is het laadruim 4 afgedekt met luiken. Het vaartuig 5 kan in het achterschip een eigen voortstuwing hebben of het is geschikt om gesleept of geduwd te worden 20 met een daarvoor geschikte sleepboot of duwboot. Om tijdens de vaart het vaartuig 5 te kunnen sturen kan in het achterschip 2 op bekende wijze een roer zijn aangebracht. Eventueel heeft het vaartuig 5 een verblijf 1 op het achterschip voor de bemanning van het vaartuig 5.

25 In het voorschip 6 van het vaartuig 5 zijn op de vlakke bodem 12 twee roerkamers 7 aangebracht met een opening aan de onderzijde waardoor een roerblad 8 naar buiten bewogen kan worden door het te roteren om een ro-tatieas zoals een as 9 (zie figuur 2). De roerkamers 7 en 30 het daarin bevestigde roerblad 8 maken elk een tegengestelde hoek a met een lengteas 1 van het vaartuig 5. De hoek a kan een waarde tussen 20 en 40 graden hebben en is bij voorkeur 30 graden. De roerkamers 7 zijn waterdicht en hebben een opening aan de onderzijde waardoor het 5 roerblad 8 onder de vlakke bodem 12 steekt. De as 9 is op bekende wijze gelagerd in lagers die in de zijwanden van het huis 19 zijn aangebracht. Tussen de lagers en de as 9 zijn afdichtingen aangebracht zodat de as 9 zonder lekka-5 ge in de lagers kan roteren.

In het geval dat bijvoorbeeld het in figuur 1 getoonde bakboord roerblad 8 onder de vlakke bodem 12 van het vaartuig 5 uit gestoken wordt, ontstaat er een zodanig kracht op het voorschip 6 dat het vaartuig 5 naar 10 stuurboord draait. Door het bakboord roerblad 8 meer of minder onder de vlakke bodem 12 van het vaartuig 5 uit te steken draait het vaartuig 5 sneller of minder snel. Door het bakboord roerblad 8 op te trekken en het stuurboord roerblad 8 onder de vlakke bodem 12 uit te steken zal het 15 vaartuig naar bakboord draaien. Door de stuurboord en bakboord roerbladen 8 met een verstelinrichting (zie figuur 2-7) beurtelings meer of minder onder de vlakke bodem 12 uit te steken is het mogelijk het vaartuig 5 te sturen. Het sturen met de roerbladen 8 kan in plaats ko-20 men van het sturen met een roer op het achterschip 2 of het is aanvullend. De roerbladen 8 zijn bijzonder geschikt om te gebruiken bij sterke zijwind als het laadruim 4 van het vaartuig 5 op open water vaart. In die situatie kan het deels onder de vlakke bodem 12 uitsteken 25 van een van de schuinstaande roerbladen 8 voorkomen dat het voorschip 6 door zijwind opzij gedrukt wordt en dat de vaarrichting permanent gecorrigeerd moet worden aan het achterschip 2 waardoor het vaartuig 5 onder een hoek door het water zou bewegen. Door beide roerbladen 8 tege-30 lijk onder de vlakke bodem 12 uit te steken wordt de snelheid van het vaartuig 5 sterk geremd.

Figuur 2a toont in zijaanzicht het voorschip 6 met de op de vlakke bodem 12 geplaatste roerkamer 7 met daarin een enkel roerblad 8 terwijl het opgetrokken is in de 6 roerkamer 7. Figuur 2b toont hetzelfde voorschip 6 met roerkamer 7 waarbij het roerblad 8 deels onder de vlakke bodem 12 uitsteekt. Het roerblad 8 draait om een as 9 die aan de voorzijde van de roerkamer 8 zit. De as 9 draait 5 in niet getoonde lagers en aan de as 9 is een hefboom 10 bevestigd. Aan de hefboom 10 is een hydraulische cilinder 11 bevestigd voor het omhoog en omlaag draaien van het roerblad 8. De hydraulische cilinder 11 maakt deel uit van de verstelinrichting van het roerblad 8. De verstel-10 inrichting bestaat verder op bekende wijze ondermeer uit een hydraulisch systeem met een hydraulisch aggregaat voor het opwekken van een onder druk staande oliestroom, bedieningskleppen en een drukbegrenzingsklep. De drukbe-grenzingsklep is daarbij zodanig geplaatst in het hydrau-15 lisch systeem dat het roerblad 8 naar binnen in de roerkamer 7 beweegt als er een naar binnen drukkende kracht op het roerblad 8 wordt uitgeoefend die groter is dan een ingestelde waarde. Eventueel kunnen de roerbladen 8 ook met een mechanisch aangedreven verstelinrichting versteld 20 worden. Een dergelijke verstelinrichting is dan voorzien van een overbelastingbeveiliging zodat het roerblad 8 naar binnen gedrukt kan worden.

Als tijdens het varen een obstakel onder de vlakke bodem 12 door beweegt kan dit tegen een uitstekend roer-25 blad 8 botsen. Ook kan het vaartuig 5 door te ondiep water varen waardoor het roerblad 8 over de bodem sleept.

Om overbelasting en daardoor beschadiging van de roerbladen 8 te voorkomen is de verstelinrichting zodanig uitgevoerd, bijvoorbeeld door het gebruik van de hiervoor ge-30 noemde drukbegrenzingsklep of overbelastingsbeveiliging, dat het roerblad 8 eenvoudig naar binnen in de roerkamer 7 kan roteren.

In een andere dan de hiervoor beschreven uitvoering kan het roerblad 8 in plaats van te roteren om as 9 op 7 andere wijze een vergelijkbare roterende beweging maken. Het roerblad 8 roteert dan bij naar achter gerichte belasting de roerkamer 7 in, bijvoorbeeld door langs een geleidingsleuf te bewegen of met een stangen mechanisme 5 dat het in de roerkamer 7 roteren van het roerblad 8 om een horizontale rotatieas tot gevolg heeft.

De verstelinrichting wordt op gebruikelijke wijze bediend, waarbij de verstelinrichting vanuit iedere positie op het vaartuig 5 bediend kan worden, zoals ondermeer 10 vanuit het verblijf 1. Eventueel kan dit ook vanaf een ander vaartuig zijn, bijvoorbeeld een duwboot of een ander met het vaartuig 5 verbonden vaartuig. Dit kan eenvoudig gerealiseerd worden door de bedieningskleppen van het hydraulische systeem draadloos op afstand te bedie-15 nen.

Figuren 3 en 4 tonen een uitvoering van een roerkamer 7 met daarin twee roerbladen 8'en 8" die kunnen roteren om assen 9' en 9" en waarvan de bewegingen van de hefbomen 10' en 10" met elkaar gekoppeld zijn door een 20 koppelstang 16. De cilinder 11 heeft een zuigerstang 15 die gekoppeld met de hefboom 10'. De cilinder 11 is met een pen 17 bevestigd aan een beugel 18 en een huis 19 van de roerkamer 7 en de beugel 18 is ook aan het huis 19 bevestigd. Aan de cilinder 11 zijn leidingen 20 bevestigd 25 die met een hydraulisch systeem verbonden zijn voor het verstellen van de cilinder 11 op de hiervoor beschreven wij ze.

Het huis 19 is aan de bovenzijde afgesloten met een deksel 14 met behulp van bevestigingsmiddelen 13. Doordat 30 in de roerkamer 7 twee roerbladen 8'en 8" zijn opgenomen kunnen de roerbladen kleiner zijn om hetzelfde sturend effect te verkrijgen waardoor de benodigde waterdiepte kleiner is en het vaartuig 5 in ondieper water kan varen.

8

Figuren 5, 6 en 7 tonen een uitvoeringsvorm van de roerkamer 7 met een enkel roerblad 8. In dit voorbeeld heeft het huis 19 een hoogte h van ongeveer 1,30 m en een lengte 1 van ongeveer 2,50 m zodat de lengte van het huis 5 19 ongeveer twee maal de hoogte van het huis is. Het roerblad 8 heeft een dikte van ongeveer 20- 25 mm en heeft afrondingen Ri, R2 en R3 zodanig dat het roerblad 8 bij rotatie van het roerblad 8 om as 9 naar boven geheel in het huis roteert en bij rotatie naar beneden over on-10 geveer 90° steekt het roerblad 8 min of meer loodrecht onder de vlakke bodem 12 uit. Om deze rotatie van het roerblad 8 mogelijk te maken is de as 9 op ongeveer 1/3 van de hoogte h van de bodem 12 aangebracht en heeft een ongeveer gelijke afstand van de voorzijde van de roerka-15 mer 7. De cilinder 11 beweegt de hefboom 10 en roteert daarmee het roerblad 8 en de as 9 in de lagering die in de wanden van het huis 19 zijn aangebracht, op vergelijkbare wijze als bij de eerder besproken voorbeelden.

Het roerblad 8 steekt door een spleet aan de onder-20 zijde van de roerkamer 7 onder de vlakke bodem 12 uit. Tussen de spleet en het roerblad 8 is weinig ruimte en ten einde het roerblad 8 te geleiden en contact tussen het roerblad 8 en de spleet te vermijden zijn er aan elke zijde van het roerblad 8 twee kogelgeleidingen 21 aange-25 bracht. De onderste kogelgeleidingen 21 zijn vlak boven de vlakke bodem 12 ongeveer in het midden in de zijkant van het huis 19 aangebracht. De bovenste kogelgeleidingen 21 zijn ongeveer recht boven de onderste kogelgeleidingen 21 aangebracht ongeveer halverwege de hoogte h van het 30 huis 19. Bij zijdelingse belasting van het roerblad 8, als het onder de vlakke bodem 12 uitsteekt, steunt het roerblad 8 tegen de onderste kogelgeleiding 21 aan de ene zijde en tegen de bovenste kogelgeleiding 21 aan de andere zijde. Ook tijdens het afsteunen van het roerblad 8 9 tegen de kogelgeleiding 21 kan een kogel 22 (zie figuur 8) rollen waardoor de beweging van het roerblad 8 weinig weerstand ondervindt. De kogelgeleidingen 21 zijn zodanig instelbaar dat de afstand tussen de kogels 22 ingesteld 5 kan worden en nauwkeurige geleiding van het roerblad 8 mogelijk is.

Doordat het roerblad 8 tussen de kogelgeleidingen 21 beweegt ondervindt het roerblad 8 tijdens zijn beweging weinig weerstand zodat de cilinder 11 weinig kracht nodig 10 heeft om het roerblad 8 te bewegen. In het getoonde voorbeeld is een drukaggregaat voor het opwekken van oliedruk van ongeveer 3 kW voldoende om de cilinder 11 te bekrachtigen en het roerblad 8 te bewegen. Een ander voordeel van het gebruik van de kleine cilinder 11 is dat het 15 roerblad 8 ook met een kleine kracht al naar binnen gedrukt wordt als het roerblad 8 tegen een obstakel aankomt. Hierdoor wordt beschadiging van het roerblad 8 voorkomen.

Figuur 8 toont de kogelgeleiding 21 in detail. Een 20 bus 24 is in de wand van het huis 19 bevestigd bijvoorbeeld door lassen. Een kogel 22 is in een gat in de bus 24 aangebracht en rust tegen het roerblad 8. Een rand 28 aan het uiteinde van het gat in de bus 24 voorkomt dat de kogel 22 uit het gat kan vallen. Een stelplug 26 is aan 25 de van de rand 28 afgekeerde zijde in het gat in de bus 24 geschroefd en drukt tegen de kogel 22 zodanig dat het roerblad 8 nauwkeurig en met weinig speling gepositioneerd is tussen de kogels 22 van de tegenover elkaar geplaatste kogelgeleidingen 21. De stelplug 26 is met een 30 borgmoer 25 in de bus 24 vastgezet. Een O-ring 23 voorkomt lekkage tussen de bus 24 en de stelplug 26. De stelplug 26 heeft een vetkanaal 27 waardoor vet naar de kogel 22 wordt geperst. Het vetkanaal 27 is daartoe voorzien van een niet getoonde vetnippel of van een niet getoond 10 vetpatroon. De materialen van de kogel 22, de bus 24 en de stelplug 26 zijn zodanig gekozen dat in combinatie met het toegevoerde vet corrosie vermeden wordt en de kogel 22 blijft roteren als het roerblad 8 er langs beweegt. De 5 kogel 22 kan van roestvast staal of een ander corrosie-vast metaal zijn. Om de vlaktedruk op het roerblad 8 te verminderen kan de kogel 22 ook van rubber of kunststof zijn.

Figuur 9 toont een alternatieve uitvoering van de 10 roerbladgeleiding 21. In deze uitvoering is een bus 29 in de wand van huis 19 gelast. In de bus 29 is inwendig een schroefdraad aangebracht waarin een geleidingsblok 31 is geschroefd, zodanig dat het geleidingsblok 31 met een bolle zijde tegen het roerblad 8 rust. Een borgmoer 30 15 fixeert de axiale positie van het geleidingsblok 31 in de bus 29. In het geleidingsblok 31, dat bij voorkeur van kunststof of rubber is, is op de hiervoor omschreven wijze, een vetkanaal 27 aangebracht voor toevoer van vet tussen het geleidingsblok 31 en het roerblad 8.

20

Claims (13)

1. Stuurinrichting op het voorschip van een vaartuig (5) omvattende twee naast elkaar op de bodem van het vaartuig geplaatste roerkamers (7) die een tegengestelde 5 hoek (a) van 20 - 40 graden en bij voorkeur 30 graden met de lengteas (1) van het vaartuig maken met in de roerkamers roerbladen (8) die een verstelbaar oppervlak onder de bodem (12) van het vaartuig uit de onderzijde van de roerkamer kunnen steken en waarbij elk 10 roerblad een verstelinrichting (11) heeft voor het in stellen van het verstelbare oppervlak met het kenmerk dat het roerblad (8) een horizontale rotatieas (9) heeft en de verstelinrichting (11) het roerblad om de horizontale rotatieas kan roteren.

2. Stuurinrichting overeenkomstig een der voorgaande con clusies waarbij de horizontale rotatieas (9) op ongeveer 1/3 van een hoogte (h) van de roerkamer (7) boven de bodem (12) is aangebracht en waarbij de afstand tot de voorzijde van de roerkamer daar min of meer aan ge- 20 lijk is.

3. Stuurinrichting overeenkomstig een der voorgaande conclusies waarbij de roerkamer (7) een lengte (1) heeft die ongeveer twee maal de hoogte (h) van de roerkamer is.

4. Stuurinrichting overeenkomstig een der voorgaande con clusies waarbij de roerkamer (7) aan weerszijden van het roerblad (8) een roerbladgeleiding (21) omvat waarbij de afstand tussen de roerbladgeleidingen instelbaar is.

5. Stuurinrichting overeenkomstig een der voorgaande con clusies waarbij de roerkamer (7) halverwege de lengte van de roerkamer aan weerszijden van het roerblad (8) een roerbladgeleiding (21) heeft die het roerblad in de onderste helft van de roerkamer zijdelings ondersteunt en de roerbladgeleiding eventueel een hoogte heeft die overeenkomt met de halve hoogte van de roerkamer .

6. Stuurinrichting overeenkomstig een der voorgaande con clusies waarbij de roerkamer (7) ongeveer halverwege de lengte van de roerkamer aan weerszijden van het roerblad (8) een roerbladgeleiding (21) heeft die het roerblad zijdelings ondersteunt.

7. Stuurinrichting overeenkomstig conclusie 6 waarbij de roerbladgeleiding (21) nabij de bodem (12) onderste roerbladgeleidingen omvat en halverwege de hoogte van de roerkamer (7)bovenste roerbladgeleidingen.

8. Stuurinrichting overeenkomstig een der voorgaande con-15 clusies waarbij de roerbladgeleidingen (21) vetge- smeerd zijn.

9. Stuurinrichting overeenkomstig een der conclusies 6-8 waarbij de roerbladgeleiding (21) een buisvormige houder (24) omvat met daarin een rollende kogel (22).

10. Stuurinrichting overeenkomstig een der conclusies 5- 8 waarbij de roerbladgeleiding (21) een kunststof ge-leidingsblok omvat dat eventueel een bol oppervlak heeft.

11. Stuurinrichting overeenkomstig een der voorgaande 25 conclusies waarbij de verstelinrichting (11) is uitge voerd met een overbelastingsbeveiliging zodanig dat een instelbare kracht het roerblad (8) in de roerkamer (7) kan duwen.

12. Stuurinrichting overeenkomstig een der voorgaande 30 conclusies waarbij de verstelinrichting (11) een hy draulische cilinder (11) en drukontlast klep omvat.

13. Stuurinrichting overeenkomstig een der voorgaande conclusies waarbij elk roerblad (8) is uitgevoerd als twee aan elkaar gekoppelde bladen (8',8") met elk een horizontale rotatieas (9',9") en een gemeenschappelijke aandrijving (11,16).