NO123679B - - Google Patents

Description

Anordning ved styreinnretning for fartøyer

Oppfinnelsen angår en anordning ved styreinnretning for": fartøyer, bestående av en tunnel som strekker seg på tvers mellom far-tøyskrogets motsatte sider og inneholder et organ til å drive en vann-strøm gjennom tunnelen i den ene eller den annen retning.

Styreinnretninger av denne type er beskrevet bl.a. i svensk patentskrift 191.477 og i tysk patentskrift 1.177.966. En slik styreinnretning pleier å være plasert i forskipet, men plasering i akterskip forekommer også.og likeledes anvendelse av to slike styreinnretninger, en i forskipet og en i akterskipet.

Styreinnretninger av den ovennevnte art gir fartøyet god svingeevne ved lave fartøyshastigheter og når fartøyet ikke beveger seg forover eller akterover. Imidlertid avtar virkningen av disse styreinnretninger når fartøyets fart økes. Man har derfor søkt å bedre styreevnen ved hjelp av klaffer eller ;:spjeld anbragt i<tunnelen, som angitt i tysk patentskrift 1.048.181 og britisk patentskrift 817-608. Disse klaffer eller spjeld er lagret dreibart i eller like innenfor tunnelåpningene og tjener i første rekke til å avbøye den utgående stråle fra propellen i passende retning" og også i noen grad å forbedre strømningen mot det i tunnelen anbragte organ til å drive en vannstrøm gjennom denne. Den foreliggende oppfinnelse tar sikte på å forbedre virkningen av de ovennevnte styreinnretninger, særlig ved høyere og midlere fartøyshastigheter.

Det skal nevnes at der er kjent en annen type;av styreinnretninger med såkalte styreskjermer som kan skyves eller svinges ut fra fartøysidene i rett vinkel eller i annen passende vinkel i forhold til fartøyets symmetriplan. Således er slike skjermer beskrevet bl.a. i tysk patentskrift 113.324, britisk patentskrift 332.315 og U.S. patent-skrifter 1.220.026 og 1.264.320. Giringseffekten fra de nevnte styre-skj ermer og likeledes fra konvensjonelle ror avhenger av fartøyets fart gjennom vannet. Den er null når fartøyet ligger stille,1 og øker med fartøyets fart. En styreskjerms giringsvirkning beror på at der når fartøyet beveger seg forover, oppstår en trykkøkning i vannet foran og en trykksenkning bak styreskjermen. Trykkøkningen bevirker dels et positivt giremoment på skjermen, dels et giringshemmende moment på far-tøysiden. Trykksenkningen bevirker også et positivt giremoment forutsatt at skjermen er plasert foran fartøyets giringssentrum.

Den foreliggende oppfinnelse kan i prinsippet betraktes som

en kombinasjon av de to nevnte, helt forskjellige typer av styreinnretninger. Den nye tekniske effekt som inntrer når en styreskjerm plaseres i samsvar med oppfinnelsen, beror på at den trykkøkning som i henhold til det ovenstående oppstår foran styreskjermen, også blir ut-nyttet til å øke vanntilstrømningen til en tunnel med organ til å drive en vannstrøm igjennom, hvorved dels giremomentet fra denne vannstrøm

øker og dels det ovennevnte giringshemmende moment på fartøysiden minker. En styreinnretning ifølge oppfinnelsen gir således når fartøyet har fart gjennom vannet, et større totalt giremoment enn summen av de giremomenter som fås ved de nevnte styreinnretninger med henholdsvis istyreskjerm og

tunnel hver for seg.

En anordning ifølge oppfinnelsen innbefatter en tunnel som strekker seg på tvers mellom fartøyskrogets motsatte sider og inneholder et organ til å drive en vannstrøm gjennom tunnelen i den ene eller den annen retning, samt skjermer som når styreinnretningen ikke anvendes, er trukket inn i fartøyskroget eller svunget inn langs fartøyets bord-kledning så de byr minst mulig motstand mot den relative bevegelse av vannet under fartøyets bevegelse . Oppfinnelsen er i det vesentligekarakterisert vedat en skjerm er innrettet til å skyves eller svinges ut fra fartøyskroget like bak - regnet i forhold til fartøyets bevegelsesretning - tunnelens momentane sugeåpning for å danne et mot fartøyets bevegelsesretning hovedsakelig tverrstilt plan.

Når styreinnretningen er plasert i fartøyets forskip, skal der under fart forover skyves ut en skjerm fra fartøyets babordside for styring mot babord og skyves ut en skjerm fra styrbordsiden for styring mot styrbord. Når styreinnretningen er plasert i fartøyets akterskip, skal der under fart forover skyves ut en skjerm fra fartøyets styrbordside for styring mot babord og skyves ut en skjerm fra babordsiden for styring mot styrbord.

I den følgende mer inngående beskrivelse av oppfinnelsen og dens virkemåte vil der bli henvist til tegningen. Fig. 1 viser skjematisk en styreinnretning av den type som er kjent bl.a. svensk patentskrift 191.477, samt de strømnings- og trykkforhold som opptrer ved denne type under fart forover og giring mot babord. Fig. 2 viser skjematisk en styreinnretning ifølge oppfinnelsen såvel som de strømnings- og trykkforhold som opptrer ved den under fart forover og giring mot babord. Fig. 3 viser skjematisk en fartøy med to styreinnretninger ifølge oppfinnelsen, en i forskipet og en i akterskipet, samt de strømnings- og trykkforhold som opptrer ved dem under fart forover og giring mot babord. Fig. 4 viser skjematisk det samme arrangement som fig. 3, men under fart akterover og giring mot babord. Fig.5a viser den prinsipielle konstruksjon og montering av

en utskyvbar skjerm, sett ovenifra.

Fig. 5b viser den samme konstruksjon og montering som fig.

5a, men sett i fartøyets lengderetning.

Fig. 6 viser en gunstig form for en skjerm ved en sirkelrund tunnelåpning, sett loddrett på fartøysiden. Fig. 7 viser en gunstig form for en skjerm ved rektangulær

tunnelåpning, sett loddrett på fartøysiden.

Fig. 8a og 8b viser en utførelsesform av en utsvingbar skjerm, sett henholdsvis ovenifra og i retningen B - B på fig. 8a. Fig. 9, 9b og 9c viser en annen utførelsesform av en utsvingbar skjerm, sett ovenifra i forskjellige alternative stillinger.

På fig. 1 er et fartøyskrog 1 i sitt forparti vist forsynt med en styreinnretning av tidligere kjent art, bestående av en propell 3 som er anbragt i en tverskipsgående tunnel 5 med åpninger 7 og 9 i skrogets sider. Styreinnretningen virker når propellen'3bringes til

i

å drive ev vannstrøm i den ene eller den annen retning gjennom tunnelen 5, hvorved en reaksjonskraft Kl i retningen for tunnelen 5 >vil påvirke fartøyskroget 1 og søke å svinge det sidelengs. Når der ønskes giring mot babord, bringes propellen 3 til å drive vannstrømmeri mot styrbord, hvorved reaksjonskraften Kl blir rettet mot babord. Ved giring av fartøyskroget 1 mot babord opptrer der i vannet langs forskipets ba-bordåide en trykkhøyning som på figuren er markert med plusstegn, og

i ■

som forårsaker trykkrefter K2 og K3 rettet mot fartøyskroget 1, mens der i vannet langs forskipets styrbordside inntrer en trykksenkning som på figuren er markert med minustegn, og som forårsaker krefter K4 og K5 på fartøyskroget i retning ut fra dette. Kreftene K2, K3, K4 og K5 på sidene av fartøyskroget 1 virker således alle mot reaksjonskraften Kl og reduserer dermed virkningen av styreinnretningen.

Fig. 2 viser en styreinnretning som er utført ii samsvar med oppfinnelsen, og som foruten arrangementet på fig. 1 også innbefatter skjermer 11. Figuren viser en av disse skjermer utskjøvet i et mot fartøyets lengderetning hovedsakelig tverrstilt plan ved! akterkant av tunnelåpningen-7• Når propellen 3 bringes til å drive en vannstrøm gjennom tunnelen 5 mot styrbord, bevirker reaksjonskraften Kl et giremoment mot babord. Beveger fartøyet seg forover, oppstår der en trykk-økning i vannet foran skjermen 11, som dermed blir påvirket av en kraft K6 som med sin momentarm A gir et giremoment mot babord. Den nevnte trykkøkning bevirker dessuten en forsterket' vannstrøm gjennom tunnelen 5. Like bak skjermen 11 opptper der i vannet en trykksenkning som bevirker en kraft K7 på fartøyets babordside.. i retning ut fra denne, og også denne kraft gir et giremoment mot babord.Dessuten på-virkes forskipet av kreftene K2, Kh og K5 som virker mot giringen som beskrevet under henvisning til fig. 1.

Under fartøyets fart virker skjermen 11 således på følgende tre måter: 1) Den bevirker en trykkøkning i vannet foran tunnelåpningen 7 og forbedrer derved vanntilstrømningen til tunnelen 5, hvorved giremoment et av reaksjonskraften øker. 2) På grunn av sin vannmotstand bevirker den eit ytterligere i- ■

< ■ ' ■

giremoment.

3) Den bevirker en trykksenkning i vannet langs fartøysiden bak skjermen, hvorved det fås enda et giremoment. Fig. 3 viser et fartøy forsynt med to styreinnretninger i henhold til oppfinnelsen, en plasert i forskipet og en i akterskipet. Under fart forover ved giring mot babord virker styreinnretningen i forskipet som beskrevet under fig. 2. Ved styreinnretningen i fartøyets akterskip skal der som tidligere nevnt skyves ut en skjerm 11 fra far-tøyets styrbordside. Styreinnretningen i fartøyets akterskip påvirker fartøyskroget 1 med to giremomenter forårsaket henholdsvis av reaksjonskraften Kl fra propellen 3 og av en kraft K8 bak skjermen 11. Skjermen 11 vil imidlertid på grunn av sin motstand mot vannet bli utsatt for en kraft K9 som motvirker giringen. Fig. k viser et fartøy forsynt med to styreinnretninger ifølge oppfinnelsen, en i forskipet og en i akterskipet. Den aktre styreinnretning er i dette tilfelle også forsynt med skjermer 13 som kan bringes til å innta stillinger i plan hovedsakelig på tvers av far-tøyets lengderetning ved forkant av tunnelåpninger 7 og 9. Under fart akterover ved giring mot babord blir babord skjerm 13 skjøvet ut og vil bli påvirket av en kraft K10 som også bevirker en kraft Kil på fartøy-skroget 1 foran skjermen 13, og disse to krefter K10 og Kil gir sammen med de to reaksjonskrefter Kl fra propellene 3 et giremoment på fartøy-skroget . Fig. 5a og 5b viser den prinsipielle konstruksjon av en utskyvbar skjerm 11 og dens montering i fartøyskroget 1. Skjermen er anordnet aktenom tunnelen 5 og kan ved hjelp av en servomotor 15 skyves ut eller trekkes inn gjennom fartøysiden i en slik vinkeld mot denne at skjermens virkning i utskjøvet stilling blir maksimal. Skjermen 11 blir hensiktsmessig lagret på føringer 17 som kan oppta de krefter som vil kunne påvirke skjermen, slik at disse ikke vil belaste servomotoren 15. Servomotoren kan være utført som er hydraulisk eller pneumatisk stempelservomotor eller som skruspindel drevet av elektromotor eller også på annen kjent måte. Fig. 6 viser skjermen 11 utført som en halvsylindrisk blikk-mantel plasert konsentrisk med og like aktenom en sirkelrund tunnelåpning- 7.

Fig. 7 viser skjermen 11 utført i plan og plasert aktenom

en rektangulær tunnelåpning 7.

Fig. 8a og 8b viser detaljer ved en utførelsesform hvor

I

skjermen 11 er svingbar om en aksel 19 som står hovedsakelig loddrett \ og parallelt med bordkledningen. Når skjermen 11 ikke anvéndes til styring, holdes den innsvunget i en forsenkning 21 i fartøysiden.

Ut- og innsvingning av skjermen 11 skjer ved hjelp av veivarmer 23 til-koblet en stempelservomotor 25- Denne servomotor 25 og veivarmene 23 kan' erstattes med en servomotor av dreiemotortypen tilsluttet akselen 19, eller en slik dreieservomotor kan selv erstatte akselen 19. Fig. 9a, 9b og 9c viser detaljer ved enda en utførelsesform for en styreinnretning i henhold til oppfinnelsen, hvor de; svingbare skjermen 11 når styreinnretningen ikke er i bruk, kan tvinges til å lukke for tunnelåpningene 7 og 9>hvorved skrogets vannmotistand ved tunnelåpningene minskes under stor fart av fartøyet. Hve^skjerm 11 er ved hjelp av aksler 27, 29 og leddstenger 31 tilsluttet fartøyskroget 1 ved akterkant av den respektive tunnelåpning 7, 9. Dreiebevegelse om akselen 29 bevirkes ved hjelp av aksialtvirkende servomotorer eller dreieservomotorer, og dreiebevegelse om akslene 27 hensiktsmessig ved hjelp av dreieservomotorer. Når styreinnretningen ikke anvendes og skjermene 11 er bragt til å lukke for tunnelåpningene 7 og 9>blir skjermene hensiktsmessig låst med låseorganer 33. Fig. 9a viser en skjerm 11 i den stilling den inntar når den

stenger for tunnelåpningen 7 og styreinnretningen ikke er;i bruk.

Fig. 9b viser de stillinger skjermene 11 bør bringes til å

innta under fart forover og giring mot babord.

Fig. 9c viser den stilling de to skjermer 11 ved tunnelåpningene 7 og 9 bør bringes til å innta under fart forover med styreinnretningen parat til bruk.

Ved en styreinnretning i henhold til oppfinnelsen er det hensiktsmessig helt eller delvis å koordinere manøvreringen av propellen 3, skjermene 11 og 13 og låseorganene 3.3' Dette kan man med i og for seg kjente anordninger realisere på en slik måte at f.eks. alle styreinnretningens funksjoner kan utføres med en eneste spak.

De beskrevne utførelsesformer utgjør bare eksempler, og innen patentkravenes ramme er ytterligere utførelsesformer og modifikasjoner av anordningen ifølge oppfinnelsen mulig.

Claims (2)

1. Anordning ved styreinnretning for fartøy bestående av en tunnel (5) som strekker seg på tvers.mellom fartøyskrogets (1) motsatte sider og inneholder et organ (3) til å drive en vannstrøm gjennom tunnelen (5) i den ene eller den annen retning, karakterisert ved en skjerm (11) som er utskyvbar eller utsvingbar fra fartøyskroget like bak - regnet i forhold til fartøyets bevegelsesretning - tunnelens momentane sugeåpning (7) for å danne et mot far-tøyets bevegelsesretning hovedsakelig tverstilt plan.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at skjermen (11) er inntrekkbar eller innsvingbar i en forsenkning (21) bak tunnelåpningen (7).

3- Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at skjermen (11) er anordnet slik at den kan bringes til å lukke for tunnelåpningen (7).