NO336465B1 - Balansert høylastror - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et skip ifølge den innledende delen av krav 1

Med ror kan bevegelsesretningen til et skip bli påvirket på ønsket måte. I tillegg er

halv-, delbalansert og fullbalanserte ror tidligere kjent for fagpersoner innen området for skipsbygning eller for skipsbygningsingeniøren. Dette betyr at rorbladet er fast tilkoplet en rorstamme som rager inn til innsiden av skroget til et skip og som blir dreid ved hjelp av en styreinnretning på en i seg selv kjent måte for å gi rorbladet den ønskede innfallsvinkel i forhold til skipsskroget. Dette betyr at rorbladet er anordnet under skipsskroget på en slik måte at det står i strømmen nedstrøms av propellen for å drive skipet.

Når rorbladet er i en innstilt posisjon, spesielt i høye skipshastigheter, virker store momenter på rorbladet. For å oppta den bedre og være i stand til å lede dem til skipsskroget, er det for halvbalanserte eller delbalanserte ror kjent å feste det egentlige rorbladet til en rorbærer over en rortapp.

DE 198 41 391 Al beskriver et skip med kjennetegnene til den innledende delen av krav 1. Her beskrives et balansert høylastror hvor rorbladet er anordnet med sin rorstamme i en hul rorbærersøyle. Et ytterligere festet ledelegeme (leading head) tjener til understøttelse av den hule rorbærersøylen, idet ledelegemet er anordnet før den hule rorbærersøylen, sett i bevegelsesretningen, og over hvilken denne søylen er tilkoplet skipsskroget, idet rorbærersøylen er anordnet i ledelegemet. Kreftene og belastningene som oppstår i forbindelse med innfallet til rorbladet kan således bedre bli ledet til skipsskroget over dette ledelegemet, slik at spesielt konstruksjonen til den hule rorbærersøylen kan være konstruert som en mindre massiv type. Her er ledelegemet konfigurert slik at dets nedre kant strekker seg ned i strømmen nedstrøms av propellen, idet en rorstammelagring er anordnet under den sammentrekkende propellstrømmen. Det oppnås således at den nedre delen av det roterbare rorbladet blir fullstendig overstrømmet av propellen nedstrøms og at den tilgjengelige overflaten for endring av retningen således blir maksimert.

Denne dimensjoneringen av ledelegemet kan imidlertid føre til at høye krefter og belastninger fremdeles virker på rorbladet slik at rorbladet må ha et større tverrsnitt av stabilitetsårsaker og følgelig at ledelegemet også må være dimensjonert tilstrekkelig stort slik at strømningsmotstanden for dette balanserte høylastroret blir øket, noe som ikke er ønskelig.

Ved dette balanserte høylastroret er kun den hule rorbærersøylen forsterket.

Fra DE 197 46 853 Al er det kjent et skip som er kjennetegnet av en kombinert hul rorbæresøyle med ledelegeme festet i skipet og et forsterket nedre lagerområdet, som i det nedre området rager så langt ut at bøyebelastningen reduseres og montering av ror og propellaksler ikke hindres. Denne kombinerte hule rorbæresøylen med festet ledelegeme og forsterket lagerområde er utformet som en frittstående monteringsmodul og er sveiset til gjennombruddet i skroget og i rormaskindekket samt til forbindelser og avstivninger i akterskipet.

Her er lagerområdet til den hule søylen forsterket idet denne forsterkningen strekker seg nedenfra og opp til området ved ledelegemet. Aksellageret til rorstammen har ingen forsterket oppbygning.

Formålet med oppfinnelsen er å fremskaffe et skip med balansert høylastror som oppviser redusert strømningsmotstand og som likevel har en tilstrekkelig stabilitet og samtidig redusere bøyebelastningen på bunnen av rorlegemet.

Dette formålet blir oppnådd ved hjelp av trekkene angitt i krav 1.

Dertil er skipet med kjennetegnene fra den innledende delen av krav 1 slik oppbygget at et nedre roråpningslager er utformet på forsterket måte, idet forsterkningen av det nedre roråpnings-lageret har forskjellige tykkelse aksialt i forhold til rorstammen, idet dimensjoneringen av forsterkningen i aksialretningen til rorstammen er konfigurert økende eller avtagende fra toppen og til bunnen, og at det nedre roråpningslageret ved siden av ledelegemet er anordnet slik at det ligger i samme nivå med ledelegemet.

Kjerneideen ved den foreliggende oppfinnelse er at ledelegemet til et balansert høylastror, som i seg selv er kjent, blir forlenget nedover, sett i vertikal retning, slik at det spesielt trenger inn i propellstrømmen nedstrøms av propellen anordnet foran roret, sett i bevegelsesretningen. Dette betyr at den nedre kanten til ledelegemet eller dets nedre overflate blir anordnet innenfor et diameterområde for dypets drivpropell. Ledelegemet blir således i det minste delvis overstrømmet av propellen, og overflaten til rorbladet som blir direkte belastet av propellstrømmen blir tilsvarende redusert. Videre er et nedre roråpningslager som rorstammen er roterbart anordnet i roråpningen ved hjelp av, konfigurert forsterket for å være i stand til bedre å oppta kreftene og belastningene som virker på rorbladet og å lede dem over roråpningen inn i skipsskroget. Dette gjør at forsterkningen, det vil si dimensjoneringen så vel som konstruksjonen til dette roråpningslageret må konstrueres av fagmannen innen området i henhold til tekniske parametere.

Fordelen med oppfinnelsen består i at, fordi konfigurasjonen strekker seg nedover i forhold til ledelegemet, det nedre roråpningslageret også kan være direkte understøttet på det forlengede ledelegemet eller grenser opp til dette slik at kreftene som virker på det nedre roråpningslageret blir avledet umiddelbart over konstruksjonen til ledelegemet og inn i skipsskroget. Kreftene og belastningene på roret blir således opptatt mer effektivt eller fullstendig opptatt av ledelegemet. Profilen eller tverrsnittsoverflaten til rorbladet - dette sett i toppriss - kan således bli redusert siden rorbladet må oppta mindre krefter enn i den tidligere kjente teknikk. Spesielt strømningsmotstanden til roret blir således redusert. Et ror konfigurert på denne måten er spesielt passende for skip med sakte hastighet og en høy totalvekt slik som for eksempel tankere eller bulkfartøy.

Forsterkningen av det nedre roråpningslageret er konstruert med en annen tykkelse, dette sett i aksiell retning av rorstammen, for her å oppnå en optimal tilpasning til den effektivt mest gunstige ledelegeme-konstruksjonen og til ledelegemeprofilen for et materialforbruk som er så lavt som mulig. Dette innebærer at dimensjonen eller dimensjoneringen av forsterkningen kan være konfigurert økende eller avtagende fra toppen og til bunnen. I alle tilfeller er åpningsrøret og lagerhuset integrert i ledelegemet.

Fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige krav.

Med dimensjoneringen av ledelegemet sikres det at ledelegemet for det første blir forlenget tilstrekkelig langt nedover til at kreftene og belastningene kan bli tilstrekkelig opptatt over det forsterkede nedre roråpningslageret og for det andre at den overstrømmede faste overflaten til ledelegemet som trenger inn i propellstrømmen nedstrøms av denne er dimensjonert på en slik måte at det sikres en tilfredsstillende manøvrerbarhet for skipet.

Det er klart for fagmannen innen området at et balansert høylastror som her beskrevet kan utstyres med en tilleggsrorfinne for å være i stand til å benytte mindre rorvinkler spesielt for små kurskorreksjoner eller for kursunderstøttelse. Aktueringen av rorfinnen kan finne sted i forbindelse med rorbladet på en i seg selv kjent måte.

Videre foreslås det i krav 3 at profilene til ledelegemet så vel som rorbladet til det balaserte høylastroret er avpasset til hverandre slik at det ikke her oppstår noen unødvendig virveldannelse spesielt i overgangen mellom ledelegemet og rorbladet og at strømningsmotstanden til hele det balanserte høylastroret er så lav som mulig.

To utførelsesformer av oppfinnelsen er forklart mer detaljert nedenfor ved hjelp av de medfølgende tegninger.

Fig. 1 viser et balansert høylastror i tverrsnitt.

Fig. 2 viser et ytterligere balansert høylastror i tverrsnitt.

Grunnkonstruksjonen til et balansert høylastror 100 er skjematisk vist i figurene 1 og 2. Det balanserte høylastroret 100 innbefatter et rorblad 10 som er fast koplet til en rorstamme 11. Rorstammen 11 er svingbart anordnet i en roråpning 12 eller i en hul rorunderstøttelsessøyle. Dette innebærer at rorstammen 12 er fast tilkoplet skroget 13 til skipet. En styreinnretning som ikke er vist her for å forenkle fremstillingen fungerer for aktuering av rorbladet 10 på en måte som i seg selv er kjent.

Et ledelegeme 14 fast tilkoplet skroget 13 er i tillegg tilveiebragt, hvis nedre kant 15 eller en nedre overflate strekker seg nedover, dette sett i vertikal retning, så langt som at den nedre kanten 15 trenger inn i propellstrømmen 16 nedstrøms av en drivpropell 17 med diameteren D for skipet.

Videre er et nedre roråpningslager 18 for rorstammen 11 konstruert på forsterket måte, slik det er indikert skjematisk her med forsterkninger 19.

Grunnet den forlengede utformingen av ledelegemet 14 kan det nedre roråpningslageret 18 være anordnet på en slik måte at det er plassert med ledelegemet 14 eller med sin nedre kant 15 i det samme nivået slik at ved en innfallsvinkel for rorbladet 10 kan kreftene og belastningene som virker på dette bli avledet over forsterkningene 19 og direkte inn i ledelegemet 14 og således inn i skroget 13 til skipet. Fortrinnsvis trenger ledelegemet 14 inn i et område mellom 10 % og 20 % av diameteren D til propellstrømmen 16.

For utformingen av forsterkningen 19 foreslås det at denne forsterkningen øker i diameter enten fra tippen og til bunnen, dette sett i aksialretningen til rorstammen, som vist i fig. 1, eller avtar som vist i fig. 2. En optimal dimensjonering er således mulig med hensyn til kreftene som effektivt virker på det nedre roråpningslageret 18, og intet overflødig materiale trengs for å realisere forsterkningene.

Liste over henvisningstall

Claims (3)

1. Skip med drivpropell (17) og et balansert høylastror (100) for skip, med et rorblad (10), hvilket rorblad (10) er roterbart over en rorstamme (11) og rorstammen (11) er anordnet i en roråpning (12) og roråpningen (12) er understøttet over et fast ledelegeme (14) på et skrog (13) for skipet,karakterisertved at en nedre kant (15) av ledelegemet (14) trenger inn i propellstrømmen i et område fra 10 % til 20 % av propelldiameteren (D), at et nedre roråpningslager (18) er utformet på forsterket måte (19), idet forsterkningen (19) av det nedre roråpnings-lageret (18) har forskjellige tykkelse aksialt i forhold til rorstammen (11), idet dimensjoneringen av forsterkningen (19) i aksialretningen til rorstammen (11) er konfigurert økende eller avtagende fra toppen og til bunnen, og at det nedre roråpningslageret (18) ved siden av ledelegemet (14) er anordnet slik at det ligger i samme nivå med ledelegemet (14).

2. Skip i henhold til krav 1,karakterisert vedat en tilleggsrorfinne er tilveiebragt på rorbladet (10).

3. Skip i henhold til krav 1 eller 2,karakterisertved at profilen til rorbladet (10) så vel som profilen til ledelegemet (14) er avpasset til hverandre for å redusere strømningmotstanden.