NL8801392A - Roer, in het bijzonder balans-profielroer voor watervoertuigen. - Google Patents

Description

VO 1135

Titel: Roer, in het bijzonder balans-profielroer voor water- voertuigen.

De uitvinding betreft een roer, in het bijzonder een balans-profielroer voor watervoertuigen, bestaande uit een roerblad en een door dit gestuurde vin en een bij het roer behorende, op een aandrijfbare schroefas aangebrachte 5 schroef.

Via roerlagers worden in het bijzonder bij volledig zwevende scheepsroeren en bij balans-profielroeren met een vin zeer grote buigmomenten in het scheepslichaam geleid. Deze zijn afkomstig van de resulterende roerkrachten, welke 10 met betrekking tot de roer-kokerlagers werken. Tezamen met de voor het werken van het roer noodzakelijke draaimomenten bepaalt deze tweeassige spanningstoestand de noodzakelijke doorsnede van de roerschacht in het bereik van het roer-kokerlager, de lagerafmetingen, alsmede de afmetingen van 15 de roerverbinding met de roerschacht en dus ook de roer-profieldikte.

Het is bekend, dat de stromings-mechanisch gunstigste, volledig zwevende roeren en in het bijzonder de met extra bestuurbare achter- en/of voorste vleugels uitgeruste, 20 volledig zwevende scheepsroeren van groot vermogen in gegoten en/of gelaste roerkokers gelagerd worden, welke in het achterschip boven de gilling of boven de vlakke bodem of in een aan het scheepslichaam bevestigde gillingsvin ondergebracht zijn.

25 Bij half zwevende roeren wordt het buigmoment door een met het scheepslichaam verbonden roerstijl opgenomen.

Zeer grote roeren worden daarentegen met een haklagering uitgevoerd.

Bij een bekend vastzetbaar stuurroer is het scheeps-30 lichaam van een hulsvormige roerkoker voorzien, welke de roerschacht opneemt, welke tot in het roerblad gevoerd is, dat uit meerdere op afstand van elkaar aangebrachte, .8801392 » - 2 - ’Λ horizontaal verlopende ruggen bestaat, welke met een zijdelingse plaatbeplanking bekleed zijn en waaraan het in de binnenruimte van het roerblad liggende deel van de roerschacht door middel van lasverbindingen bevestigd is, zodat 5 de roerschacht zowel draaimomenten alsook buigmomenten opneemt .

De lagers van volledig zwevende roeren en van balansprof ielroeren met een vin zijn echter zodanig uitgevoerdp dat de door het roer veroorzaakte buigende momenten over 10 de volle hoogte tot het roerkokerlager toenemen en door de roerschacht zelf gedragen moeten worden, hetgeen tot zeer dikke roerschachten leidt. Daardoor wordt aan de toepassing van volledig zwevende roeren of balansprofielroeren met een vin door de roerschachtdikte en de lagerafmetingen een 15 grens gesteld, welke bij scheepsgroottes tot ongeveer 15.000 ton draagvermogen ligt.

Bij half-zwevende roeren toegepaste scheiding van de tweeassige spanningstoestand, leidt tot hydrodynamisch ongunstige asymmetrische eigenschappen door de bovenste vast 20 aangebrachte stijl en de via het onderste, beweeglijke balansvlak optredende spreideffecten. De roermomenten worden door de wervelstroming van de schroef vaak sterk asymmetrisch. Hierdoor worden relatief grote roermachines voor het aandrijven van het roer noodzakelijk.

25 Verdringingsroeren met haklagering hebben het nadeel, dat de nastroomverdeling ter plaatse van de schroef ongunstig beïnvloed en de aanhangweerstand vergroot wordt.

Daarbij komt, dat bij de bekende roeren voor het uitwisselen van de schroefas niet alleen het roerblad van 30 de roerschacht afgenomen moet worden, doch de roerschacht moet uit de roerkoker getrokken of ten minste gelicht worden, om het vrije uittrekken van de schroefas mogelijk te maken, omdat bij talrijke roeren de roerschacht tot onder het schroefmidden reikt en het verwisselen van de 35 schroefas alleen dan mogelijk is, wanneer, na het afnemen . 88 0 1 39 2 ei' - 3 - van het roerblad, ook de roerschacht uit de roerkoker getrokken is.

Aan de uitvinding ligt het probleem ten grondslag voor roeren, in het bijzonder voor één- of meerdelige, 5 volledig zwevende roeren en balans-profielroeren met een vin door een bijzondere uitvoeringsvorm van het roerkoker-lager een deel vn de overigens allereerst via de roer-schacht in het roerkokerlager en dan pas in het scheeps-lichaam in te leiden buigmomenten ter plaatse van het roer 10 direct op te nemen en aldus een ontlasting voor de belasting van de roerschacht mogelijk te maken met het doel, enerzijds een eenvoudige constructieve verbinding van de dan dunnere roerschacht met het roer mogelijk te maken en anderzijds het werken met kleinere roermachines mogelijk 15 te maken en daarenboven het verwisselen van de schroefas te vereenvoudigen. Een verder doel bestaat daarin het roer zo uit te voeren, dat een moeiteloos uit- en inbouwen van de schroefas zonder het naar buiten trekken van de roerschacht uit het roerkokerlager mogelijk is.

20 Voor het oplossen van dit probleem wordt een roer volgens het hierboven beschreven type voorgesteld, dat volgens de uitvinding zodanig is uitgevoerd, dat het roerkokerlager a) als kraagdrager van een middenlangsbinnenboring 25 van het opnemen van de roeras voor het roerblad voorzien is, b) tot in het met de roeraseinde verbonden roerblad reikend uitgevoerd is, c) in zijn binnenboring een lager voor het lageren 30 van de roeras heeft, d) aan zijn buitenwandvlak ongeveer op gelijke hoogte met het lager in de langsbinnenboring van het roerkokerlager een ander lager voor het opnemen en steunen van het roerblad heeft, en dat de roeras met zijn in het roerblad 35 liggende einde tot in het bereik van het roerasmidden of tot onder het schroefasmidden geleid is.

.880139? - 4 -

Voorts wordt het probleem door een roer volgens het hierboven beschreven type volgens de uitvinding zodanig opgelost, dat het roerkokerlager a) als kraagdrager van een middenbinnenlangsboring 5 voor het opnemen van de roerschacht voor het roerblad is voorzien, b) tot in het met het roerschachteinde verbonden roerblad reikend uitgevoerd is, c) in zijn binnenboring een lager voor de lagering 10 van de roerschacht heeft, d) met zijn vrije einde in een uitsparing in het roerblad reikend is en dat de roerschacht in zijn eindbe-reik met een gedeelte buiten het roerkokerlager gevoerd en met dit gedeelte vast met het roerblad verbonden is, waar- 15 bij de verbinding van de roerschacht met het roerblad boven het schroefasmidden liggend is.

Door de eerstgenoemde uitvoeringsvorm is een elastisch aankoppelen van roerconstructie en roerkokerlager enerzijds en de eerst wederom in het directe bereik van de roer-20 machine gelagerde roeras anderzijds'mogelijk, waartoe het roerkokerlager in zijn binnenboring een lager voor de lagering van de roeras heeft, waarbij ook de mogelijkheid bestaat, over de lengte van de roerschacht verdeeld, meerdere lagers aan te brengen.

25 Hierdoor zijn roerconstructies in het achterschip- bereik mogelijk, waarvoor het doelmatig is, het roerkokerlager met de constructieve en fabricagetechnische mogelijkheden overeenkomend zo ver mogelijk in de roerconstructie te laten reiken, zodat het voordelig is, wanneer het roer-30 kokerlager over meer dan de helft van de roerhoogte in het roer reikt.

De met de uitvoeringsvorm van het roer volgens de uitvinding verkregen voordelen bestaan daarin, dat thans het toepassingsgebied van volledig zwevende roeren en 35 balans-profielroeren met een vin in gedeelte en ongedeelde constructie, met het oog op realiseerbare roergroottes, ,88(Π5§?.

- 5 - aanzienlijk wordt vergroot.

Dit geschiedt door een scheiding van de tweeassige spanningstoestand, waarbij het huigmoment van de in het roer getrokken koker opgenomen en in het scheepslichaam 5 geleid wordt. Het draaimoment voor de roerbediening wordt via de lange roeras overgedragen. Bij onveranderde grootte van het roervlak kunnen dus dunnere roerprofielen worden gebruikt, welke een kleinere vaarweerstand bezitten. Daarenboven wordt de verbinding van roer en roeras zowel 10 wat betreft fabricagekosten gunstiger alsook met het oog op de montage, eenvoudiger. De voorgestelde oplossing biedt bovendien de mogelijkheid, in het bereik van het constructief iets kleinere roerkokerlager investerings- en inbouw-kosten te sparen. De lagers kunnen voorts door de scheiding 15 van buig- en draaimomenten kleiner uitgevoerd worden, omdat de lagers aan geen grote buigbelasting meer zijn blootgesteld.

Het voordeel, dat bij een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding ontstaat, waarbij slechts de roeras in 20 het eindbereik van het roerkokerlager door middel van één lager gelagerd is en de roeras in zijn eindbereik met een gedeelte buiten de roerkoker gevoerd en met dit gedeelte vast met het roerblad verbonden is, waarbij de verbinding van de roerschacht met het roerblad boven het schroefas-25 midden liggend is, zonder dat hierbij een ander lager voor het roerblad aan het buitenwandvlak van het roerkokerlager noodzakelijk is, bestaat daarin, dat voor het uitwisselen van de schroefas de roerschacht nS het afnemen van het roerblad uit het roerkokerlager niet meer naar buiten ge-30 trokken behoeft te worden, omdat de verbinding van de roerschacht met het roerblad buiten het schroefasmidden ligt.

Uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding worden hierna aan de hand van de tekening nader toegelicht.

35 Getoond zijn: . 8 8 0 1 3 * 2 - 6 - fig. 1 een in het achterschipbereik aanwezige roer-constructie volgens de uitvinding met een bij het roerblad behorende schroef in zijaanzicht, fig. 2 op vergrote schaal de roerconstructie met een 5 lager voor de lagering van de roerschacht in het roerkoker-lager en een ander lager voor de lagering van het roerblad aan het roerkokerlager ten dele in zijaanzicht, ten dele in verticale doorsnede, fig. 3 in een schematische voorstelling de lagercon-10 structie tussen de roerkoker en de roerschacht enerzijds en de roerschacht en het roerblad anderzijds, fig. 4 op vergrote schaal een andere uitvoeringsvorm van de roerconstructie met in het roerkokerlager gelagerde roerschacht en het boven het schroefasmidden liggende be-15 vestigingspunt van de roerschacht met het roerblad, fig. 5 een verticale doorsnede volgens de lijn V-V in fig. 4; fig. 6 een schematische voorstelling van de lagercon-structie tussen de roerschacht en de roerkoker.

20 Bij de in fig. 1, 2 en 3 getoonde uitvoeringsvorm is door 10 een scheepslichaam, met 20 een roerkokerlager, met 30 een roerblad en met 40 een roerschacht aangeduid.

Het als kraagdrager uitgevoerde roerkokerlager 20 is met zijn boveneinde 20a met het bij 10 aangeduide scheeps-25 lichaam vast verbonden en heeft een middenbinnenboring 25, welke zich tot in de roerkokerlagerlangsrichting uitstrekt en de roerschacht 40 opneemt. Het roerkokerlager 20 is in het roerblad 30 gevoerd, dat mt het vrije ondereinde 40b van de door de binnenboring 25 van het roerkokerlager 20 30 heen gevoerde roerschacht 40 vast is verbonden.

De in het roerblad 30 aangebrachte, bij voorkeur cilindrische instulping 35 voor het opnemen van het vrije einde 20b van het roerkokerlager 20 is door een zijdelingse beplanking 31, 32 begrensd (fig. 2).

35 Bij de in fig. 2 getoonde uitvoeringsvorm is het .8801392 - 7 - roerkokerlager 20 over meer dan de helft van de roerblad-hoogte in het roerblad 30 reikend uitgevoerd. Ook bestaat echter de mogelijkheid het in het roerblad 30 reikende deel van het roerkokerlager 20 langer of korter te bemeten.

5 Voor de lagering van de roerschacht 40 heeft het roerkokerlager 20 in zijn binnenboring 25 een lager 50, dat bij de in fig. 2 getoonde uitvoeringsvorm boven het bij 200 aangeduide midden van een met 210 getoonde en in fig. 1 aangeduide schroefas ligt, welke een schroef 220 10 draagt, welke bij het roerblad 30 behoort.

Zoals fig. 1 toont wordt door het roerblad 30 een vin 135 bestuurd, welke om een verticale as 135a door middel van een geschikt uitgevoerde inrichting stuurbaar is en wel hetzij via een gedwongen besturing door het roer-15 blad of via een afzonderlijke stuurinrichting.

Het lager 50 voor de lagering van de roeras 40 in de binnenboring 25 van het roerkokerlager 20 is bij voorkeur in het bereik van het ondereinde 20b van het roerkokerlager 20 aangebracht. Ook bestaat de mogelijkheid, in plaats 20 van slechts één enkel lager 50, over de lengte van de roerschacht 40 verdeeld, meerdere binnenlagers aan te brengen,’ in geval dit noodzakelijk mocht zijn. Het ondereinde 40b van de roerschacht 40 is tot onder het schroefasmidden 200 gevoerd en is bij 70 vast met het roerblad 30 verbonden.

25 In het buitenmantelbereik van het roerkokerlager 20 is een buitenlager 51 voor de lagering van het roerblad 30 aan de buitenwand van het roerkokerlager 20 aanwezig.

Dit buitenlager 51 voor de lagering van het roerblad 30 aan het roerkokerlager 20 is in het bereik van het 30 binnenlager 50 aangebracht, echter bestaat ook de mogelijkheid dit buitenlager 51 in een ander bereik van het roerkokerlager 20 aan te brengen.

Bovendien bestaat de mogelijkheid in plaats van slechts één enkel buitenlager 51, over de lengte van het 35 roerkokerlager 20 verdeeld, meerdere van zulke buitenlagers . 8 8 0 1 3 0 2

* I

- 8- voor de lagering van het roerblad aan het roerkokerlager aan te brengen. Om een kleinere roerbladbreedte te verkrijgen, kan de buitenwand van het roerkokerlager 20 naar het. roerkokereinde 20b toe conisch verdund uitgevoerd zijn.

5 Op grond van deze conische buitenwand uitvoeringsvorm is het dan noodzakelijk de op de buitenwand van het roerkokerlager 20 aan te- brengen lager dienovereenkomstig uit te voeren, respectievelijk het buitenwandbereik van het roerkokerlager 20 voor het aanbrengen van het lager dienover-10 eenkomstig uit te voeren. De plaatsing van de lagers 50,51 en de bevestiging van de roerschacht 40 aan het roerblad 30 zijn uit de schematische voorstelling in fig. 3 af te leiden.

Volgens de in de figuren 2 en 3 weergegeven uitvoe-15 ringsvorm is het roerkokerlager 20 als kraagdrager van een middenbinnenlangsboring 25 voor het opnemen van de roerschacht 40 voor het roerblad 30 voorzien.

Het roerkokerlager 20 is tot in het met de roer-schacht verbonden roerblad 30 reikend uitgevoerd. Voorts 20 heeft het roerkokerlager 20 in zijn binnenboring 25 een lager 50 voor de lagering van de roerschacht 40, terwijl aan zijn buitenwandsvlak ongeveer, op gelijke hoogte met het lager 50, in de binnenboring 25 van het roerkokerlager 20 een ander lager 51 voor het opnemen en steunen van het 25 roerblad 30 aanwezig is, waarbij de roerschacht 40 met zijn in het roerblad 30 liggende einde tot in het bereik van het schroefasmidden 200 of tot onder het schroefasmidden 200 gevoerd is. In het eindbereik 20b van het roerkokerlager 20 is dan een binnen- en een buitenlager 50, 30 51 aanwezig. Voorts is het roerkokerlager 20 over meer dan de helft van de roerbladhoogte in het roerblad 30 reikend uitgevoerd, waarbij de buitenwand van het roerkokerlager 20 naar het roerkokereinde 20b toe conisch verdund uitgevoerd kan zijn.

35 Is het ondereinde 40b van de roerschacht 40 ongeveer .8801392 - 9 - in het bereik van het schroefasmidden 200 vast met het roerblad 30 verbonden, waarbij deze verbinding tussen de roerschacht 40 en het roerblad 30 zodanig uitgevoerd is, dat het lossen van het roerblad 30 van de roerschacht 40 5 voor het uitbouwen van de schroefas 210 losneembaar is, dan behoeft bij het uitwisselen van de schroefas, nêl het afnemen van het roerblad 30 van de roerschacht 40, deze slechts iets uit het roerkokerlager 20 naar buiten getrokken te worden, om een vrije ruimte voor het uitwisselen 10 van de schroefas te verkrijgen.

Bij de in fig. 4-6 weergegeven andere uitvoeringsvorm van een roerconstructie volgens de uitvinding is met 110 een scheepslichaam, met 120 een roerkokerlager, met 130 een roerblad en met 140 een roerschacht aangeduid. Door het 15 roerblad 130 wordt een vin 135 bestuurd. Ook bij deze uitvoeringsvorm heeft het roerblad 130 een bij voorkeur cilindrische instulping 155 voor het opnemen van het vrije einde 120b van het roerkokerlager 120.

Het roerkokerlager 120 is eveneens als kraagdrager 20 van een middenbinnenlangsboring 125 voor het opnemen van de roerschacht 140 voor het roerblad 130 voorzien.

Bovendien is het roerkokerlager 120 tot in het met het roerschachteinde verbonden roerblad 130 reikend uitgevoerd. In zijn binnenboring 125 heeft het roerkokerlager 25 120 een lager 150 voor de lagering van de roerschacht 140, waarbij bij voorkeur dit lager 150 in het onderste eind-bereik 120b van het roerkokerlager 120 aangebracht is. De roerschacht 140 is met zijn einde 140b met een gedeelte 145 buiten het roerkokerlager 120 gevoerd.

30 Het vrije ondereinde van dit verlengde gedeelte 145 van de roerschacht 140 is vast met het roerblad 130 bij 170 verbonden, waarbij echter ook hier een verbinding aanwezig is, welke het lossen van het roerblad 130 van de roerschacht 140 mogelijk maakt wanneer de schroefas uitgewisseld moet 35 worden.

.8801392 s - 10 -

De verbinding van de roerschacht 140 in het bereik 170 met het roerblad 130 ligt daarbij boven het schroefasmidden 200, zodat voor het uitbouwen van de schroefas slechts het roerblad 130 van de roerschacht 140 afgenomen 5 moet worden, terwijl daarentegen een naar buiten trekken van de roerschacht 140 uit het roerkokerlager 120 niet noodzakelijk is, omdat zowel het vrije ondereinde 120b van het roerkokerlager 120 alsook het vrije ondereinde van de roerschacht 140 boven het schroefasmidden liggen. Bij 10 deze in fig. 4-6 getoonde uitvoeringsvorm is slechts één enkel binnenlager 150 voor de lagering van de roerschacht 140 in het roerkokerlager 120 aanwezig; een ander lager voor het roerblad 130 aan de buitenwand van het roerkokerlager 120 is niet noodzakelijk. Voor het opnemen van het 15 vrije ondereinde 120b van het roerkokerlager 120 is het roerblad 130 van een bij 160 aangeduide instulping, respectievelijk uitsparing voorzien.

Bij het roer volgens de in fig. 4-6 getoonde uitvoeringsvorm is het roerkokerlager 120 als kraagdrager van een 20 middenbinnenlangsboring 125 voor het opnemen van de roerschacht 140 voor het roerblad 130 voorzien. Voorts is het roerkokerlager 120 tot in het in het roerschachteinde verbonden roerblad 130 reikend uitgevoerd en heeft zijn bin-nenboring 125 een lager 150 voor de lagering van de roer-25 schacht 140 in het roerkokerlager 120. Met zijn vrije einde 120b is het roerkokerlager 120 in een uitsparing of instulping 160 in het roerblad 130 reikend, waarbij de roerschacht 140 in zijn eindbereik 140b met een gedeelte 145 buiten het roerkokerlager 120 naar buiten gevoerd is.

30 Met het vrije einde van dit verlengde gedeelte 145 is de roerschacht 140 met het roerblad 130 verbonden, waarbij de verbinding van de roerschacht 140 met het roerblad 130 boven het schroefasmidden 200 liggend is. In het eindbereik 120b van het roerkokerlager 120 is bij voorkeur het 35 binnenlager 150 aangebracht.

.8801391 o - 11 -

De uitvinding is niet beperkt tot de hierboven beschreven en in de tekening weergegeven uitvoeringsvonnen. Afwijkingen in de plaatsing van het lager in het bereik van het roerkokerlager 20, respectievelijk 120 en van de 5 roerschacht 40, respectievelijk 140 liggen eveneens binnen het kader van de uitvinding als een andere uitvoeringsvorm van de cilindrische instulping 35, respectievelijk 160 in het roerblad 30, respectievelijk 130. De volgens de uitvinding uitgevoerde roerconstructie is zowel bij schepen 10 alsook bij drijvende platforms of dergelijke toepasbaar.

.8801392

Claims (7)

0 - 12 - «Η

1. Roer, in het bijzonder balans- of profielroer voor watervoertuigen, bestaande uit een roerblad met een door dit bestuurde vin en een bij het roer behorende, op een aandrijfbare schroefas aangebrachte schroef, met het ken-5 merk, dat het roerkokerlager (20) a) als kraagdrager van een middenlangsbinnenboring (25) voor het opnemen van de roeras (40) voor het roerblad (30) voorzien is, b) tot in het met het roeraseinde verbonden roerblad (30) 10 reikend uitgevoerd is, c) in zijn binnenboring (25) een lager (50) voor het lage-ren van de roeras (40) heeft, d) aan zijn buitenwandvlak ongeveer op gelijke hoogte met het lager (50) in de langsbinnenboring (25) van het 15 roerkokerlager (20) een ander lager (51) voor het opne men en steunen van het roerblad (30) heeft en dat de roeras (40) met zijn in het roerblad (30) liggende einde tot in het bereik van het roerasmidden of tot onder het schroefasmidden geleid is.

2. Roer, in het bijzonder balans-profielroer voor watervoertuigen, bestaande uit een roerblad met een door dit bestuurde vin en een bij het roer behorende, op een aandrijfbare schroefas aangebrachte schroef, met het kenmerk, dat het roerkokerlager (120) 25 a) als kraagdrager van een middenbinnenlangsboring (125) voor het opnemen van de roerschacht (140) voor het roerblad (130) voorzien is, b) tot in het met het roerschachteinde verbonden roerblad (130) reikend uitgevoerd is, 30 c) in zijn binnenlangsboring (125) een lager (150) voor de lagering van de roerschacht (140) in het roerkokerlager (120) heeft, * 8 8 0 1 ? 0 2 3 * - 13 - d) met zijn vrije einde (120b) in een uitsparing, instul-ping of dergelijke (160) in het roerblad (130) reikend is en dat de roerschacht (140) in zijn eindbereik (140b) met een gedeelte (145) buiten het roerkokerlager (120) 5 gevoerd is en met het einde van dit gedeelte (145) met het roerblad (130) verbonden is, waarbij de verbinding van de roerschacht (140) met het roerblad (130) boven het schroefasmidden (200) liggend is.

3. Roer volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in 10 het eindbereik . (20b) van het roerkokerlager (20) een binnen- en een buitenlager (50, 51) aanwezig zijn.

4. Roer volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het binnen- en buitenlager (50, 51) op dezelfde hoogte in het eindbereik . (20b) van het roerkokerlager (20) aangebracht 15 zijn.

5. Roer volgens conclusie 1, 3 en 4, met het kenmerk, dat het roerkokerlager (20) over meer dan de helft van de roerbladhoogte in het roerblad (30) reikend is uitgevoerd.

6. Roer volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het 20 binnenlager (150) voor de lagering van de roerschacht (140) in het roerkokerlager (120) in het eindbereik (120b) van roerkokerlager .'(120 aangebracht is.·

7. Roer volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de buitenwand van het roerkokerlager (20; 120) naar het 25 roerkokereinde (20b; 120b) toe conisch verdund uitgevoerd is. • 88 0 1 392