Przedmiotem wynalazku jest ster dla statków i urzadzen plywajacych.Jak wiadomo, stery stanowia ruchome zespoly, zamocowane pojedynczo lub w wiekszej ilosci na rufie, które z/lub bez zadnego dzialania napedowej sruby wytwarzaja sile sterujaca wymagana do sterowania statkiem, gdy sa ustawione pod katem sterowania. Równiez zespoly sterujace usytuowane w rejonie nadbudówki rufowej i w nogach plat¬ form wiertniczych lub na czlonach plywajacych pólzanurzalnych statków nalezy sklasyfikowac jako stery.Statek i urzadzenie plywajace sa okreslane jttko stacjonarne lub poruszajace sie przemieszczane kadluby i konstrukcje, przybrzezne pomosty i plat¬ formy wiertnicze. Pojazdy holowane takie jak transportowe lichtugi i doki plywajace uwaza sie równiez za statki i urzadzenia plywajace.Znane jest, ze 2/a akcji sterowania jest wytwa¬ rzane po stronie ssawnej, zas okolo i/j Po stronie cisnieniowej w zaleznosci od stosunku stron steru i jego usytuowania wewTnatrz lub na zewnatrz strumienia zasmiglowego pojawia sie oderwanie strumienia, po stronie ssawnej, przy kacie steru pomiedzy 15° a 35°.Dla przeciwdzialania temu zjawisku zastosowano w lotnictwie szoty, podczas gdy w inzynierii mors¬ kiej, gdzie ster musi pracowac na obie strony, za¬ dowalajace okazaly sie wirniki, napedzane i wy- laczalne, usytuowane na przedniej krawedzi steru 10 20 25 30 2 lub wewnatrz zagiecia wieloczesciowych sterów.Moc zasilania tych wirników jest bardzo mala w porównaniu z uzyskanymi efektami. Efekt stro¬ ny cisnieniowej steru statku mozna poprawic za pomoca pletw, usytuowanych na tylnej krawedzi steru, które moga byc kontrolowane lub napedza¬ ne, a w razie potrzeby wylaczane.Znane sa stery z kierujacymi glowicami i stery pólobrotowe dla oddzielenia sprzegów zagiecia ste¬ ru od sprzegów trzonu. Znane mocowanie steru zawiera wal drazony, który laczy sprzegi zagiecia i pelny wal, usytuowany koncentrycznie wewnatrz, przekazujacy moment obrotowy steru.Ogólnie tylko powierzchnia boczna osiagalna dla steru statku, jest ograniczona. Wysokosc powierz¬ chni bocznej jest ograniczona od góry, przez linie zarysu rufowego oraz przez minimalny odstep od podstawy, od dolu. Przedluzenie steru jest ograni¬ czone przez tylna krawedz statku i minimalny przeswit dla sruby napedowej oraiz przez nieko¬ rzystny efekt hydrodynamiczny dlugich sterów na gradient sily sterów, jako funkcji kata steru. Stad powiekszenie samej bocznej powierzchni nie zaw¬ sze jest wlasciwe lub praktyczne dla zwiekszenia sily steru. Zwieksza to równiez opór czolowy, cie¬ zar steru i sprzegów. Poganiaja, sie równiez cha¬ rakterystyki napedu wskutek.. zwiekszenia sie gru¬ bosci profilu.Celem wynalazku jest opracowanie steru dziala¬ jacego jako normalny pojedynczy element, zas gdy 119 469119 469 to konieczne w przypadku zredukowanego ruchu w obszarach niebezpiecznych i na ograniczonych wodach jest przystosowany do zamiiamy na ster o wysokiej funkcjonalnosci ze zwiekszona akcja po stronie cisnieniowej i z regulacja" strony-"S?aw- nej, poprzez pobudzenie elementów steru.Cel wynalazku osiagnieto przez skonstruowanie steru, zawierajacego storujacy czlon, do którego tylnej czesci jest przegubowo zamocowana pletwa, przystosowana do zablokowania za pomoca bloku¬ jacych zespolów zamocowanych w sterujacym czlo¬ nie lub pletwie, który charakteryzuje sie tym, ze sterujacy czlon ma co najmniej jeden wórnik, za¬ mocowany do przedniej krawedzi sterujacego czlonu, przy czym kierunek obrotów kazdego z wirników jest zalezny od ustawienia steru wzgledem kierunku przeplywu, a powierzchniia wirnika po stronie ssawnej jest przystosowana do ustawienia sie w IJnii przeplywu.Zgodnie z korzystna cecha wynalazku wirnik jest umieszczony przy przedniej krawedzi steruja¬ cego czlonu, lub tez pomiedzy sterujacym czlonem a pletwa.W przypadku, gdy wirnik jest umieszczony przy przedniej krawedzi sterujacego czlonu, z drugiej strony wirnika jest umieszczona kierujaca glowica, stala albo odchylana.Zgodnie z korzystna cecha wynalazku miedizy sterujacym czlonem a pletwa jest umieszczony drugi dodatkowy wirnik.Glówny wirnik moze byc korzystnie zamocowa¬ ny w dolnej czesci przedniej krawedzi sterujacego czlonu.Ster wedlug wynalazku ma wiele korzystnych cech. Przede wszystkim nie wymaga zadnego spe¬ cjalnego wzmocnienia czesci mocujacych steru lub statku, poniewaz przy normalnych predkosciach pracy dziala on jako konwencjonalny pojedynczy ster. Kiedy utrzymuje sie kurs mozliwe jest ste¬ rowanie nawet sama pletwa, przy unieruchomio¬ nym glównym sterze, zwiekszajac tym samym sta¬ losc kursu. Wirnik i pletwa wlaczone sa tylko perzy nizszych predkosciach, gdy akcja steru zmniejsza sie, przez co wykorzystuje sie wysoka funkcjonal¬ nosc steru. Jezeli zablokowany jest sterujacy czlon, Xo napedzana pletwa jest wykorzystywana jako ster awaryjny. Gdy zablokowany sterujacy czlon nie znajduje sie na sródokreciu, to wypadkowa nie pozadana akcja jest co najmniej czesciowo za¬ trzymana przez obrót wirnika w kierunku prze¬ ciwnym dla umozliwienia sterowania pletwa.Stwierdzono, ze kat steru wiekszy od 35° jest szczególnie korzystny.Ster zgodnie z wynalazkiem, ma znacznie ko¬ rzystniejsza konstrukcje i umozliwia uporanie sie z niebezpiecznymi sytuacjami, a w konsekwencji na uniknieciu wypadków na morzu, z których ozesc moze byc przypisana wadliwej akcji steru lub jego uszkodzeniu.Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykla¬ dzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia ster z pletwa polaczona przegubowo ze sterujacym czlonem i zamocowanym przed nim wirnikiem, w przekroju poziomym, fig. 2 — ster ze sterujacym czlonem, z pletwa zamocowana 10 30 35 40 45 50 55 90 65 przegubowo do sterujacego czlonu, kierujaca glo¬ wice usytuowana przed czlonem oraz wirnikiem usytuowanym pomiedzy kierujaca glowica a ste¬ rujacym czlonem, w przekroju poziomym, fig. 3 — "-" Ster ~z- kterujac"a"^"gl5wica, sterujacym czlonem i pletwa, wirnikiem usytuowanym pomiedzy kie¬ rujaca glowica i sterujacym czlonem oraz z dru¬ gim wirnikiem usytuowanym pomiedzy sterujacym czlonem i pletwa, w przekroju poziomym, fig. 4 — ster ze sterujacym czlonem, zamocowana do niego przegubowo pletwa i wirnikiem usytuowanym po¬ miedzy sterujacym czlonem a pletwa, w przekroju poziomym, fig. 5 — ster w postaci pletwy, zamo¬ cowany obrotowo, z wirnikiem osad/zonym na jego przedniej krawedzi, w rzucie bocznym, fig. 6 — ster w postaci pletwy zamocowany pólobrotowo z wirnikiem zamocowanym na przedniej krawedzi w rzucie z beku, fig. — 7 sterujacy czlonem z plet¬ wa i urzadzeniem mocujacym, pletwy w przekroju wzdluznym.Na fig. 1 i 4 uwidoczniono stery czesciowo zrów¬ nowazone, które sa skonstruowane jako stery lo¬ patkowe lub stery podparte pólobrotowo (fig. 5 i 6). Powierzchnia boczna steru jest prostokatna, przy stalym profilu steru lub o katach nierównych prostemu, przy profilu o zmieniajacej sie grubosci bedacej funkcja zmiany dlugosci. Tylna krawedz korzystnie jest zaokraglona w kierunku piono¬ wym. Kierunek przeplywu oznaczony jest strzal¬ kami X (fig. 1—4)..Na fig. 2 i 3 uwidoczniono stery niezrównowa¬ zone, do których dolaczono nieruchoma i wyprofi¬ lowana kierujaca glowice. Zamiast kierujacej glo¬ wicy ster moze byc polaczony z ramieniem stero¬ wym statku lub nieruchoma konstrukcja na urza¬ dzeniu wiertniczym, platformie, urzadzeniu plywa¬ jacym lub jego wysiegnikiem, tworzac tak zwany skegruddeir. Stery te sa prostokatne lub o katach róznych od kata prostego na swojej powierzchni bocznej lub zaokraglone na swoich tylnych krawe¬ dziach w swojej wysokosci.Ster 10 fig. 1—4) ma sterujacy czlon 11, 21, 31, 41, do którego zamocowana jest pletwa 12, 22, 32, 42 napedzana i wylaczana od wewnatrz.Na fig. 1 ster 10 ma sterujacy czlon 11 i pletwe 12. Dla polepszenia przeplywu, od strony ssawnej, w czesciowo zrównowazonym sterze umieszczono wirnik 15, zamocowany w pirzedniej krawedzi ste¬ rujacego czlonu 11 (fig. 5). W sterach zamocowa¬ nych pólobrotowo wirnik 15 zamocowany jest tyl¬ ko w ruchomej, dolnej, przedniej krawedzi steru¬ jacego czlonu 11 (fig. 6.) Dla polepszenia sterownosci w konstrukcjach sterów, jak na fig. 3 i 4, wirnik 33, 43 napedzany i wylaczany od wewnatrz, usytuowany jest po- miedizy sterujacym czlonem, 41, 31 a pletwa 32, 43.Wirnik 33, 43 obraca sie w oznaczonym kierunku, gdy ster 10 ustawiony jest w kierunku przeplywu (jak uwidoczniono). Gdy ster ustawiony jest w kierunku przeciwnym, kierunek obrotów wirnika zmienia sie odpowiednio.W przykladzie wykonania przedstawionym na fig. 2 i 3, sterujacy czlon 21, 31 ma przed soba kierujaca glowice 24, 34. Pomiedzy sterujacym czlonem 21, 31 a kierujaca glowica 24, 34 usytuo-119 469 6 wany jest wirnik 35, 25, pirzy czym kierunek obro¬ tów wirnika 25, 35 jest wybrany zgodnie z usta¬ wieniem steru wzgledem przeplywu, analogicznie jak dla tylnych wirników 33, 43. Powierzchnia wir¬ nika, od strony ssawnej musi poruszac sie w kie- 5 runku przeplywu.Wirniki i pletwy sa napedzane i wylaczane za pomoca znanych urzadzen. Urzadzenia te sa za¬ mocowane zarówno wewnatrz sterujacego czlonu lub pletwy jak równiez wewnatrz wirnika. Kat 10 pletwy, dlugosc pletwy i predkosc obrotowa wir¬ nika sa dostosowane do szczególowego zastosowa¬ nia w znaczeniu hydrodynamicznym. Wszystkie elementy steru 10 sa sterowane automatycznie.Pletwa 12, 22, 32, 42 zamocowana jest obrotowo 15 za pomoca napedzajacego i ustawiajacego zespolu 140 (fig. 7). Na fig. 7 uwidoczniono kadlub 100 statku, uchwyt 111 steru, sterujacy czlon 11 pola¬ czony poprzez wal 121 steru ze sterowym urza¬ dzeniem 122. Pletwa 12 polaczona jest obrotowo ze 20 sterujacym czlonem 11 w punktach 132, 133 i obra¬ ca sie wokól osi 131 obrotu.Napedzajacy i ustawiajacy zespól 140 ma co naj¬ mniej jeden, hydraulicznie lub elektrycznie stero¬ wany, silnik lub silownik hydrauliczny, ewentual- 25 nie wyposazony w przekladnie 145, przy czym moze on stanowic urzadzenie wirnikowe lub na¬ ped lancuchowy. Napedzajacy i ustawiajacy zespól 140 jest polaczony ze sterujacym zespolem usytuo¬ wanym w kadlubie statku (nie uwidocznionym).' 30 Pletwa 12 steru 10 jest blokowana- na stale za pomoca blokujacego zespolu 150, 150a, który na¬ daje pletwie 12 stale polozenie równolegle do ste¬ rujacego czlonu 11. Blokujacy zespól 150, 150a po¬ zwala na uzyskanie pojedynczego steru. Blokujacy 35 zespól 150, 150a moze byc usytuowany na ze¬ wnatrz.Kazdy blokujacy zespól 150, 150a pletwy 12 ma korzystnie hydraulicznie ustawiane blokujace ryg¬ le, tasmy, zapadki lub lancuchowe-hamulce. Silow- 40 nik hydrauliczny przystosowany do tego celu jest, polaczony przez napedzajacy i sterujacy zespól 154, linie 153 z blokujacym zespolem 150, 150a. Rygiel 151 jest ustuowany w odpowiednio uksztaltowa¬ nym otworze 155 w sterujacym czlonie 11, gdy 45 pletwa 12 steru ma byc zamocowana na stale. Gdy uklad hydrauliczny dla blokujacych rygli 151 za¬ wodzi, to automatyczne blokowane pldtwy 12 ste¬ ru 10 jest wykonane za pomoca sterujacego czlonu 11. Odbywa sie to tak, ze uprzednio naprezona na- 50 ciskowa sprezyna 152 przemieszcza rygiel 151 w polozenie blokujace, gdy zawodzi uklad hydrau¬ liczny uruchamiajacy rygle 151.Caly uklad i konstrukcja blokujacego zespolu 150, 150a jest taka, ze w polozeniu wstawionym 55 rygiel 151 dziala na naciskowa sprezyne 152 i scis¬ ka ja. Uklad hydrauliczny utrzymuje rygiel 151 w tym polozeniu tak dlugo jak dlugo pletwa 12 steru 10 porusza sie swobodnie. Jezeli uklad hy¬ drauliczny zawodzi, to rygial 151 zostaje przesu¬ niety w polozenie blokujace przez rozprezajaca sie naciskowa sprezyne 152. Wprowadzenie i wy¬ cofanie rygla 151 moze byc równiez wykonane za pomoca hydraulicznego zespolu napedzajacego.Ilosc uzytych blokujacych zespolów 150, 150a za¬ lezy od wysokosci sterujacego czlonu 11, 21, 31, 41, przy czym uzyty jest co najmniej jeden blokujacy zespól.Napedzajacy i ustawiajacy zespól 140 dla. pletwy 12 steru 10 nie musi byc zamocowany w samej pletwie 12. Mozliwe jest zamocowanie zespolu 140 w sterujacym czlonie 11. Równiez bloikujace zes¬ poly 150, 150a mozna zamocowac w sterujacym czlonie 11 tak, ze ich rygle 151 sa wstawiane w pletwe 12 steru 10. Napedzajacy i ustawiajacy zespól 140 korzystnie mocuje sie tak, ze uzyskuje sie bezposrednie przeniesienie sily na os 131 obro¬ tu pletwy 12.Zastrzezenia patentowe 1. Ster dla statków i urzadzen plywajacych z pletwa przemieszczana niezaleznie od jego kor¬ pusu, znamienny tym, ze sterujacy czlon (11) ma co najmniej jeden wirnik (15, 25, 35, 45), którego obszar dzialania obejmuje obie strony sterujacego czlonu (11), przy czym kierunek obrotów kazdego wirnika (15, 25, 35, 45) jest zalezny od ustawienia sterujacego czlonu (11) wzgledem kierunku prze¬ plywu, a powierzchnia wirnika (15, 25, 35, 33, 43) po stronie ssawnej jest przystosowana do ustawia¬ nia sie w linii przeplywu. 2. Ster wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wirnik (15) jest umieszczony przy przedniej kra¬ wedzi sterujacego czlonu (11). 3. Ster wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wirnik (43) jest umieszczony miedzy sterujacym czlonem (41) a pletwa (42). 4. Ster wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wirnik (25) jest umieszczony przy przedniej kra¬ wedzi sterujacego czlonu (21), a z drugiej strony wirnika (25) jest umieszczona kierujaca glowi¬ ca (24). 5. Ster wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ste¬ rujacy czlon (31) przy jego przedniej krawedzi ma wirnik (35), a za nim kierujaca glowice (24), nato¬ miast miedzy sterujacym czlonem (31) a pletwa (32) jest umieszczony dtrugi wirnik (33). 6. Ster wedlug zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, ze kierujaca glowica (24, 34) jest wykonana jako wychylna. 7. Ster wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wirnik (15) jest zamocowany w dolnej czesci przed¬ niej krawedzi sterujacego czlonu (11).119 469 Fig. 5 Fig. ? Rg. 6 LZGraf. Z-d Nr t —197/83 95+20 egz. A4 Cen* 100 zl PL