PL189539B1

PL189539B1 - Urządzenie do zwiększenia skuteczności działania steru jednostki pływającej

Info

Publication number: PL189539B1
Application number: PL98335944A
Authority: PL
Inventors: Arild K. Samuelsen
Original assignee: Navion Asa
Priority date: 1997-03-24
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 2005-08-31
Also published as: JP4095118B2; ES2191290T3; NO971368A; WO1998042565A1; EP0970002B1; EP0970002A1; DE69810598D1; DE69810598T2; PL335944A1; US6085680A; KR100486054B1; KR20010005615A; NO303168B1; AU6752198A; CN1251071A; CN1102520C; NO971368D0; JP2001516305A

Abstract

1. Urzadzenie do zwiekszenia sku- tecznosci dzialania steru jednostki plywa- jacej, zwlaszcza steru okretowego, obej- mujace co najmniej jeden kanal do dostar- czania wody morskiej z pompy do kana- lów w sterze, oraz srodki laczace sie z kanalami i przystosowane do wyrzucania dostarczanej przez nie wody morskiej na powierzchnie steru, znamienne tym, ze srodki te obejmuja element profilowy (20, 60) rozciagajacy sie korzystnie w kie- runku pionowym na krawedzi natarcia steru (5, 45) i obracalny wokól zasadniczo pionowej osi do skrajnych polozen z kaz- dej strony wzgledem srodkowej plaszczy- zny steru. FIG 2 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do zwiększenia skuteczności działania steru jednostki pływającej, zwłaszcza steru okrętowego.

Urządzenia takie obejmują co najmniej jeden kanał do dostarczania wody' morskiej z pompy do kanałów w sterze, oraz środki łączące się z kanałami i przystosowane do wyrzucania dostarczanej przez nie wody morskiej na powierzchnię steru.

Dotychczas znano wiele postaci środków albo elementów zwiększających skuteczność działania steru w połączeniu ze sterami okrętowymi. W szczególności przy stosunkowo małych prędkościach taka poprawa skuteczności działania steru może być bardzo pożyteczna podczas manewrowania statkiem.

Znaną formą takich środków są klapy albo płetwy, osadzone na zawiasach bądź obrotowo względem głównej części steru, w szczególności usytuowane na jego krawędzi spływu. Przykład takiej konstrukcji można znaleźć w norweskim opisie patentowym nr 160126.

Inną postać środków pomocniczych stanowią otwory albo dysze w sterze albo na jego powierzchni, przystosowane do wyrzucania strumieni wody, które mogą przyczynić się do zwiększenia skuteczności działania steru. Przykłady takich konstrukcji można znaleźć w brytyjskim opisie patentowym nr 1309387 oraz japońskich publikacjach patentowych nr 57110597, 57110598 i 57121998. Te różnorodne konstrukcje częściowo opierają się na sposobie dostarczania wody morskiej do steru i jego otworów wylotowych albo dysz poprzez trzon sterowy. Ujawniono również konstrukcje, w których dopływ wody morskiej i przekazywanie do okien albo otworów odbywa się w sposób bierny, tzn. bez stosowania jakiejkolwiek pompy, która mogłaby nadać energię strumieniowi wody, w postaci zwiększonego ciśnienia albo prędkości.

Niniejszy wynalazek dotyczy urządzenia do takiego zwiększenia skuteczności działania steru statku, przy zwiększonej skuteczności i częściowym uproszczeniu urządzenia w porównaniu z dotychczas znanymi. W tym kontekście, zasadniczym punktem w rozwiązaniu podstawowym według wynalazku jest to, że powstaje dodatkowa siła nośna jako wynik dodatkowego dopływu wody na zasadniczo całej jednej stronie steru albo powierzchni steru, gdy ster jest wychylony pod pewnym kątem, tak aby skierować statek na prawą bądź lewą burtę. W związku z tym jest istotne, by taka zwiększona siła nośna była wytwarzana na powierzchni steru zwróconej w stronę rufy statku przy danym wychyleniu steru, w celu uzyskania pożądanego ruchu skręcającego statku.

Urządzenie do zwiększenia skuteczności działania steru jednostki pływającej, zwłaszcza steru okrętowego, obejmujące co najmniej jeden kanał do dostarczania wody morskiej z pompy do kanałów w sterze, oraz środki łączące się z kanałami i przystosowane do wyrzucania dostarczanej przez nie wody morskiej na powierzchnię steru, zgodnie z wynalazkiem charakteryzuje się tym, że środki te obejmują element profilowy rozciągający się korzystnie w kierunku pionowym na krawędzi natarcia steru i obracalny wokół zasadniczo pionowej osi do skrajnych położeń z każdej strony względem środkowej płaszczyzny steru.

Korzystnie element profilowy jest przestawny kątowo wokół osi pionowej za pomocą mechanizmu obracającego, połączonego z trzonem sterowym i zawierającego co najmniej

189 539 jeden pręt sterowniczy, którego jeden koniec jest bezpośrednio albo pośrednio połączony przegubowo z elementem profilowym.

Ponadto korzystnie element profilowy ma wewnętrzne kanały rozdzielające, które od kanału centralnego korzystnie pokrywającego się z osią pionową, prowadzą na zewnątrz z każdej strony elementu profilowego.

Urządzenie zgodne z wynalazkiem może mieć zawór sterujący mający dwa elementy rurowe, współśrodkowe względem osi pionowej, i z których jeden element rurowy jest połączony obrotowo ze sterem, podczas gdy drugi element rurowy jest połączony obrotowo z elementem profilowym, a obydwa elementy rurowe mają odpowiednie pary współpracujących, rozciągających się osiowo otworów szczelinowych, tworzących otwory przepływowe o zmiennym polu przekroju, zależnie od położenia kątowego elementu profilowego, przez co otwory szczelinowe w drugim elemencie rurowym łączą się z oddzielnym kanałem rozdzielającym.

Korzystnie te kanały rozdzielające stanowi przestrzeń pomiędzy krawędzią natarcia steru i wnętrzem elementu profilowego.

Ponadto korzystnie na krawędzi spływu steru znajduje się dysza przestawna kątowo w płaszczyźnie poziomej.

Ta dysza jest wbudowana w tylną obracaną płetwę sterową. ,

Korzystnie ten przepływ ma częściowo formę pierścieniowej przestrzeni stanowiącej kanał otaczającej trzon sterowy, przy czym urządzenie obrotowe jest wbudowane do wymaganego połączenia obrotowego pomiędzy kadłubem statku i sterem.

Ponadto ta przestrzeń pierścieniowa jest podzielona przegrodami na dwa kanały, z których jeden kanał jest połączony z kanałem prowadzącym do dyszy, a drugi kanał jest połączony z kanałem prowadzącym do elementu profilowego.

Ponadto korzystnie ten kanał rozciąga się częściowo wewnątrz trzonu sterowego, przy czym zawór rozdzielający do dostarczania wody do elementu profilowego i dysza są rozmieszczone osiowo w przedłużeniu trzonu sterowego, przy czym zawór korzystnie ma trzpień poruszający zaworem, przechodzący przez kanał.

Korzystnie zawór rozdzielający zawiera człon obrotowy zaworu sterującego otwieraniem/zamykaniem dwóch otworów zaworu połączonych z kanałem prowadzącym do dyszy z jednej strony, z drugiej zaś strony z kanałami rozdzielającymi elementu profilowego.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pierwszą postać urządzenia sterowego według wynalazku w widoku z boku z częściowymi przekrojami, fig. 2 - urządzenie z fig. 1 w widoku z góry z częściowym przekrojem poprzecznym, fig. 3 - zawór rozdzielający wbudowany w postacie pokazane na fig. 1 i 2 w przekroju poprzecznym, fig. 4 - nieco zmodyfikowanej, postać odpowiadającą fig. 2, ze sterem w położeniu wychylonym, fig. 5 - urządzenie sterowe w innej postaci w widoku z boku, fig. 6 - urządzenie z fig. 5 w widoku z góry z częściowym przekrojem poprzecznym, fig. 7 - przekrój poprzeczny wzdłuż linii VII-VII na fig. 5, w powiększeniu, fig. 8 - szczegół konstrukcji na krawędzi natarcia steru z fig. 6, w powiększeniu, fig. 9 - krawędź natarcia steru z fig. 8 w schematycznym widoku z boku, fig. 10 - szczególną postać mechanizmu obracającego do ustawiania elementu steru z krawędzią natarcia, np. odpowiadającego postaci z fig. 6 i 8.

Na fig. 1, 2 i 4 przedstawiono ster 5 mający trzon sterowy 9. Na fig. 1 przedstawiono jedną część 1 i drugą część 2, należące do rzeczywistej konstrukcji statku i wspólnie służące do łożyskowania steru. Fig. 1 przedstawia tylną obrotową płetwę sterową 29, która zasadniczo może mieć znaną konstrukcję. W konstrukcję pokazaną na fig. 1, 2 i 3 wbudowano dwie postacie środków pomocniczych do zwiększenia skuteczności działania steru. Pierwszorzędne znaczenie w tym przypadku ma profil krawędzi natarcia albo element profilowy 20, rozciągający się zwykle pionowo wzdłuz całej krawędzi natarcia steru 5. Elemeni profilowy 20 może obracać się wokół osi 25, przy czym fig. 2 przedstawia element profilowy 20 w położeniu neutralnym, środkowym, a fig. 4 przedstawia element w położeniu kątowym, wychylonym względem reszty steru 5. Jak będzie bardziej szczegółowo objaśnione poniżej, wiąże się to z wychyleniem kątowym steru 5 jako takiego na fig. 4 względem linii środkowej 40 statku.

Oprócz elementu profilowego 20 na krawędzi natarcia steru 5, wprowadzono także dysze 30 do wyrzucania strumieni wody morskiej, które mogą dodatkowo służyć do zwiększenia skuteczności działania steru. W tym miejscu należy zauważyć, że dyszę 30 na fig. 1 i 2 przed189 539 stawiono jako obrotową, podczas gdy w zmodyfikowanej postaci na fig. 4 przedstawiono dyszę stałą 30, kierującą strumień wody od steru 5 prosto do tyłu. Taka dysza stała jest już znana z publikacji patentowych wymienionych wyżej. Jednak dysze obrotowe 30 pokazane na fig. 1 i 2 razem z elementem profilowym 20 odznaczają się szczególnym i korzystnym oddziaływaniem.

Pompa (nie pokazana), umieszczona na samym statku, służy do doprowadzania wody morskiej pod ciśnieniem do steru 5. W tym celu trzon sterowy 9 ma wewnętrzny kanał 9A łączący się z kanałem 8 w kształcie komory poprzez urządzenie obrotowe 3, toteż wodę morską można przesłać od pompy na statku do steru 5. W sterze znajdują się kanały 11 i 12 do dalszego doprowadzania wody morskiej odpowiednio do dyszy 30 oraz do obszaru na elemencie profilowym 20.

W celu rozprowadzenia wody morskiej dopływającej od góry przez kanał 9A w trzonie sterowym 9, znajduje się tu zawór 10, który umożliwia regulację proporcji dopływającej wody morskiej odpowiednio do kanałów 11 i 12, przy czym człon obrotowy 15 zaworu w zaworze 10 jest przystosowany do ustawiania kątowego za pośrednictwem trzpienia 10A rozciągającego się w kanale 9A i ewentualnie do kadłuba 1 statku.

Podobnie jak fig. 1, fig. 2 przedstawia zawór rozdzielający 10 w ustawieniu, w którym człon obrotowy 15 zaworu blokuje przedni otwór 14 zaworu, i otwiera przepływ wody przez otwór 13 zaworu do kanału 11 z doprowadzeniem wody do środków w postaci dyszy 30. Na figurze 2 przedstawiono to w różnych położeniach kątowych 30' i 30.

Figura 3 przedstawia inne położenie kątowe zaworu, w którym człon obrotowy 15 zaworu znajduje się przed otworem 13, wskutek czego otwór ten jest zablokowany. W związku z tym woda morska będzie wypływać przez otwór 14 i stamtąd (patrz fig. 2 i 4) mniej lub bardziej bezpośrednio do wnęki albo części kanału 12, ukształtowanej w przestrzeni pomiędzy krawędzią natarcia rzeczywistego steru 5 i wnętrzem elementu profilowego 20. W tej przestrzeni pośredniej, w położeniu neutralnym elementu profilowego jak pokazano na fig. 2, istnieć będą dwa skierowane na bok i mające kształt szczeliny kanały rozdzielające 12A i 12B, które łączą się ze wspólnym kanałem 12 centralnie w sterze i korzystnie ściśle związane z zaworem 10.

Wreszcie fig. 4 przedstawia położenie członu obrotowego 15 zaworu umożliwiające wypływ wody morskiej przez obydwa otwory 13 i 14 tak, że dysza 30 oraz element profilowy 20 wraz ze związanym aktywnym kanałem rozdzielającym 12B, przyczyniają się do zwiększonej skuteczności działania steru.

Sprawą o zasadniczym znaczeniu w położeniu wychylonym przedstawionym na fig. 4 jest dodatkowy strumień 12Χ wody morskiej wypływający dokładnie z kanału rozdzielającego 12B w przestrzeni pomiędzy krawędzią natarcia steru 5 i elementem profilowym 20. Ten dodatkowy strumień 12Χ daje znacznie zwiększoną siłę nośną na przyległej stronie steru, co zasadniczo jako całość przyczynia się do osiągnięcia tego pożądanego efektu. Z drugiej zaś strony, po przeciwnej stronie kanał rozdzielający 12A jest zasadniczo zablokowany, ponieważ końcowa część bocznej części 20A elementu profilowego 20 styka się z sąsiednią powierzchnią 5A steru 5. A zatem, kanały rozdzielające 12A i 12B z każdej strony steru są regulowane w wyniku możliwości regulacji kątowej elementu profilowego 20.

Jak przedstawiono całkiem schematycznie na fig. 2, element profilowy 20 można ustawiać kątowo za pomocą mechanizmu obracającego, składającego się np. z siłownika hydraulicznego 21 połączonego z trzonem sterowym 9, tłoczyska 22 i dźwigni obrotowej 23 połączonej z elementem profilowym, przez co zewnętrzny koniec tłoczyska 22 jest korzystnie połączony przegubowo z dźwignią obrotową 23. Tłoczysko 22 i dźwignię obrotową 23 przedstawiono także na fig. 1. Oprócz tego, fig. 1 przedstawia inne tłoczysko 24 przy górnej krawędzi steru 5, do ustawiania kątowego płetwy sterowej 29. Zgodnie z tym możliwe jest koordynowanie ruchu kątowego elementu profilowego 20 i płetwy sterowej 29.

W związku z tym korzystne jest połączenie dyszy 30 i płetwy sterowej 29 razem tak, że dysza będzie wykonywać ruch kątowy odpowiadający ustawieniu kątowemu płetwy sterowej 29. Fig. 2 ilustruje różnorodne możliwe położenia kątowe w odniesieniu do tego, przy czym położenia kątowe 30' i 30, jak już zaznaczono powyżej, przedstawiają dwa położenia kątowe dyszy 30, a tym samym płetwy sterowej 29. Na fig. 2 przedstawiono ponadto dwa

189 539 położenia dyszy z boku pod kątem prostym i oprócz tego położenie neutralne z dyszami 30A-B skierowanymi prosto do tyłu. Oczywiste jest, że koordynacja położenia kątowego elementu profilowego i kierunku dyszy ma decydujące znaczenie dla połączonego optymalnego oddziaływania tych środków pomocniczych.

Figura 1 przedstawia także szczególną konstrukcję dyszy 30, w przypadku której dysza dzieli się na górny wylot 30A dyszy i dolny wylot 3 OB dyszy, zbiegające się ku sobie, i ma pośredni element rozdzielający 30C, na który wpływa strumień wody z kanału 11. W miejscu połączenia od tego miejsca na krawędzi spływu rzeczywistego steru 5 do płetwy sterowej 29 z dyszą 30, musi oczywiście być zapewnione połączenie obrotowe w odpowiedniej postaci. Znane są różnorodne rozwiązania konstrukcyjne takich połączeń obrotowych, a zatem nie będą one bardziej szczegółowo opisane w niniejszym przypadku.

Manewrowanie statkiem wyposażonym w opisane tu urządzenie sterowe będzie w zwykły sposób kontrolowane za pomocą środków albo urządzeń wykonawczych na mostku statku, toteż układy regulacji i sterowania z zastosowaniem układów elektronicznych i/lub hydraulicznych mogą być w znany sposób wykorzystane jako kompletny system. W ten sposób można zapewnić sterowanie albo regulację niezbędnej pompy (np. pompy balastowej), zaworu rozdzielającego, ustawienia kątowego elementu profilowego i ewentualnie klapy albo płetwy na krawędzi spływu danego steru.

Sterowanie można rozwiązać w taki sposób, że np. po wydaniu polecenia z mostka do zwrotu statku na prawą burtę, element profilowy pozostanie pod tym samym kątem dopóki wychylenie steru nie osiągnie np. 10°, co może odpowiadać sytuacji, w której kanał rozdzielający po jednej stronie będzie zablokowany i cały strumień wody będzie skierowany na lewą stronę steru. Wytworzy się wówczas obniżone ciśnienie po lewej stronie steru w porównaniu z jego prawą stroną i ster będzie popychany w lewo. Tym samym statek obróci się na prawą burtę. Podczas dalszego ruchu kątowego steru w tym samym kierunku, element profilowy utrzyma to samo ustawienie względem steru i będzie podążać za jego ruchem obrotowym.

Według postaci pokazanej na fig. 1 i 2, strumień wody morskiej można równocześnie kierować do tyłu poprzez kanał w sterze, przez co element rozdzielający 30C w dyszy 30 (fig. 1) może działać na zasadzie zwężki Venturiego, co dalej zwiększa siłę ciągu wywieraną przez dyszę 30. Możliwość ruchu dysz wylotowych na krawędzi spływu płetwy sterowej ma szczególne znaczenie przy małych wychyleniach steru, zwłaszcza dzięki temu, że kąt dyszy można ustawić do 90° względem wzdłużnej osi steru. Wraz z klapą albo płetwą sterową można doprowadzić dysze do dwukrotnie większego wychylenia kątowego niż sam ster.

W drugiej i pod wieloma względami korzystnej postaci wynalazku, jak zilustrowano na fig. 5 i dalszych, wbudowano szereg tych samych elementów konstrukcyjnych, jakie opisano wyżej w odniesieniu do fig. 1-4. Tak więc, fig. 5 przedstawia części 41 i 42 rzeczywistej konstrukcji statku 44. Na krawędzi spływu steru 45 znajduje się zamontowana obrotowo płetwa sterowa 59. Przedstawiono również trzon sterowy 49. Na krawędzi natarcia steru znajduje się element profilowy 60, który korzystnie ma możliwość ustawienia kątowego tak, jak element profilowy 20 w postaci omówionej powyżej. Dyszę 70 przedstawiono zasadniczo schematycznie jako integralną część płetwy sterowej 59 na fig. 5 i podobnie na fig. 6.

W tej postaci nie pokazano żadnego zaworu rozdzielającego odpowiadającego zaworowi 10 na fig. 1-4, lecz z drugiej strony przedstawiono dwa przepływy 63 i 64 zasilające wodą dopływającą z pompy lub pomp na statku, przez co rozdział wody pomiędzy przepływami 63 i 64 odbywa się za pomocą odpowiednich środków na samym statku. Dwa strumienie wody prowadzi się następnie dalej ku dołowi w dwóch oddzielnych kanałach w postaci pierścieniowych przestrzeni na zewnątrz i dookoła trzonu sterowego 49. Jak to wyniknie z przekrojów poprzecznych na fig. 6 i 7, pierścieniowy kanał wokół trzonu sterowego 49 dzieli się na dwa kanały 53 i 54 za pomocą rozciągających się osiowo przegród 49A i 49B. Korzystnie mogą one być zamocowane do rzeczywistego trzonu sterowego 49 albo stanowić jego integralną część. Swymi zewnętrznymi krawędziami promieniowymi, przegrody 49A i 49B stykają się z wnętrzem otaczającej walcowej obudowy 50 i podczas ruchów obrotowych steru 45 utrzymane będą równie duże pola przekroju poprzecznego przepływu w obydwu kanałach 53 i 54. Jak przedstawiono nieco schematycznie na fig. 5, pomiędzy częścią 41 statku i sterem 45 wbudowano urządzenie obrotowe 49S tak, ze kanały 53 i 54 mogą rozciągać się bez

189 539 przeszkód do dołu wewnątrz steru podczas jego ruchów obrotowych względem statku. W tym przypadku fig. 7 ilustruje możliwe wychylenia kątowe steru, tzn. w granicach 45° w każdą stronę względem położenia środkowego. Przelotowe otwory w obudowie steru 45 prowadzą, do odpowiednich kanałów 51 i 52 pokazanych na fig. 5 i 6. Korzystna postać realizacji dopływu wody, objaśniona tu w odniesieniu do fig. 5, 6 i 7, ma między innymi tę zaletę, że jest prostsza niż konstrukcja pokazana na fig. 1-4, ponieważ nie jest konieczny opisany tam zawór rozdzielajayy.

Rozdzielający kanał 51 doprowadza wodę morską do dyszy 70 przez urządzenie obrotowe 59S w miejscu połączenia albo w okolicy zawias pomiędzy główną częścią steru 45 i płetwą sterową 59. Oprócz tego na fig. 5 przedstawiono pionowy kanał rozdzielający 57C, rozgałęziający się od rozdzielającego kanału 51 i zaopatrzony w szczeliny albo dysze 57A i 57B z każdej strony steru, w celu wyrzucania częściowych strumieni wody morskiej po jednej albo drugiej stronie 45A bądź 45B steru. U góry kanału rozdzielającego 57C można w tym celu zamontować zawór (nie pokazany), służący do sterowania tymi strumieniami cząstkowymi na żądaną stronę steru. Dodatkową postać takich cząstkowych strumieni wody można także skierować z dysz 58A i 58B jak pokazano na fig. 6. Otwór wylotowy tych dysz 58A i 58B albo szczelin można usytuować w przestrzeni pomiędzy krawędzią natarcia płetwy sterowej 59 i krawędzią spływu rzeczywistego steru 45.

Dodatkowe strumienie wody przy częściach spływu steru 45, o których właśnie wspomniano, uważa się zwykle za mające względnie mniejsze znaczenie w porównaniu z dodatkowym strumieniem 52X w połączeniu z elementem profilowym 60 na krawędzi natarcia steru. W przeciwieństwie do elementu profilowego 20 na fig. 1-4, wnętrze elementu profilowego 60 jest przede wszystkim zaopatrzone w pionowy kanał 62 i w połączeniu z nim w skierowane na boki kanały rozdzielające 52A i 52B albo szczeliny z każdej strony. Strumień 52X wody na fig. 6 można więc uzyskać w wyniku wypływu wody morskiej przez kanał rozdzielający 52B. U góry elementu profilowego 60, jak schematycznie przedstawiono na fig. 5, znajduje się urządzenie obrotowe 62S w celu połączenia kanałów 52 i 62 z możliwością pewnego obrotu kątowego elementu profilowego 60 względem samego steru 45.

Figury 8 i 9 przedstawiają nieco bardziej szczegółowo konstrukcje przeznaczone do regulacji albo sterowania wypływem wody po jednej lub drugiej stronie elementu profilowego 60. Na fig. 8 przedstawiono położenie kątowe, w którym kanał rozdzielający 52a jest zablokowany, podczas gdy kanał rozdzielający 52B jest aktywny i wyrzuca dodatkowy strumień 52X omówiony wyżej, wzdłuż przyległej powierzchni steru 45. Zawór regulacyjny wykonano w postaci elementów rurowych 62' i 63', otaczających pionową oś obrotu elementu profilowego 60. Wewnętrzny element rurowy 62', otaczający ten pionowy kanał rozdzielający, ma dwa wzdłuzne, pionowe otwory szczelinowe 62A i 62B, które mogą przemieszczać się wzajemnie o kąt około 90°. Zewnętrzny element rurowy 63' ma odpowiadające wzdłużne otwory szczelinowe 63A i 63B o nieco większym wzajemnym przemieszczeniu kątowym niż pomiędzy otworami szczelinowymi 62A i 62B. Element rurowy 63' jest ściśle wpasowany w elemencie profilowym 60 i będzie obracać się razem z tym elementem. Natomiast element rurowy 62 jest stacjonarny względem steru 45. W związku z tym, ruch kątowy elementu profilowego 60 będzie wpływać na wypływ wody z kanału w obrębie elementu rurowego 62' poprzez odpowiednie mniej lub bardziej pokrywające się szczeliny i tym samym do jednego bądź do drugiego wylotu kanału rozdzielającego 52a i 52B.

Zgodnie z powyższym objaśnieniem, kanał 52 można podłączyć do wystającej górnej części steru 45, jak to można zobaczyć na fig. 5 i może on spoczywać na urządzeniu obrotowym na drugim końcu. Zewnętrzny element rurowy 63' można uważać za trzon sterowy dla elementu profilowego 60 oraz dodatkowo może on być wbudowany jako część składowa w opisany zawór regulacyjny z punktami łożyskowania odpowiednio na końcach górnym i dolnym, gdzie można umieścić urządzenie obrotowe.

Podczas gdy konstrukcje przedstawione na fig. 5-9 nie zawierały w ogóle mechanizmu obracającego w celu uzyskania ruchu kątowego elementu profilowego 60, fig. 10 w uproszczony i schematyczny sposób ilustruje konstrukcję przeznaczoną do tego celu. Mechanizm obracający z fig. 10 jest napędzany dla uzyskania ruchu obrotowego za pomocą środków napędowych 61 połączonych z rzeczywistym trzonem sterowym, np. za pomocą przekładni

189 539 śrubowej albo ślimakowej w celu manewrowania dwoma trzpieniami 66A i 66B, które np. w postaci przedłużaczy teleskopowych i połączeń przegubowych z elementem profilowym 60 na swych końcach zewnętrznych, mogą zapewniać żądane ustawienie kątowe elementu profilowego wokół osi czyli kanału 62.

Opisane wyżej postacie umożliwiają względnie proste konstrukcje części steru, w szczególności biorąc pod uwagę uzyskane zaawansowane funkcje· Postacie z fig· 5-9 prowadzą także do obniżonych oporów przepływu podczas zasilania wodą morską różnorodnych środków pomocniczych, służących do poprawy skuteczności działania steru· Możliwe będzie wykonanie elementu profilowego i tylnej płetwy sterowej jako oddzielnych jednostek i podobnie zespół urządzenie obrotowe - tuleja wokół trzonu sterowego na fig· 5, 6 i 7 można zmontować jako oddzielną jednostkę do montażu wokół trzonu sterowego przez przyległą część kadłuba· Takie postacie mogą mieć duże znaczenie przemysłowe również dlatego, że możliwa jest przebudowa konwencjonalnych sterów na bardziej wyrafinowane stery o zwiększonej skuteczności działania, jakiego dostarcza niniejszy wynalazek·

Należy zdawać sobie sprawę, że opisane tu postacie w odniesieniu do rysunku, przedstawiono i objaśniono częściowo we względnie uproszczonej i schematycznej formie, głównie w celu objaśnienia istoty wynalazku· W wielu punktach opisanych konstrukcji możliwe będzie wprowadzenie modyfikacji i dodanie elementów konstrukcyjnych, zachowując podstawowe rozwiązania przedstawione w wynalazku.

189 539

FIG. 2

189 539

co

O u

189 539

οο ω

ω

<

(Ο <£>

Ο

U.

49S

Ο

m b'

Ο

Ll <

σ>

μ*

189 539

22 8

30Α

30Β

FIG. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do zwiększenia skuteczności działania steru jednostki pływającej, zwłaszcza steru okrętowego, obejmujące co najmniej jeden kanał do dostarczania wody morskiej z pompy do kanałów w sterze, oraz środki łączące się z kanałami i przystosowane do wyrzucania dostarczanej przez nie wody morskiej na powierzchnię steru, znamienne tym, że środki te obejmują element profilowy (20, 60) rozciągający się korzystnie w kierunku pionowym na krawędzi natarcia steru (5, 45) i obracalny wokół zasadniczo pionowej osi do skrajnych położeń z każdej strony względem środkowej płaszczyzny steru.

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że element profilowy (20, 60) jest przestawny kątowo wokół osi pionowej za pomocą mechanizmu obracającego, połączonego z trzonem sterowym (9) i zawierającego co najmniej jeden pręt sterowniczy, którego jeden koniec jest bezpośrednio albo pośrednio połączony przegubowo z elementem profilowym (20, 60).

3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że element profilowy (60) ma wewnętrzne kanały rozdzielające (52A, 52B), które od kanału centralnego korzystnie pokrywającego się z osią pionową, prowadzą na zewnątrz z każdej strony elementu profilowego (60).

4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że ma zawór sterujący, mający dwa elementy rurowe (62', 63'), współśrodkowe względem osi pionowej, i z których jeden element rurowy (62') jest połączony obrotowo ze sterem (45), podczas gdy drugi element rurowy (63) jest połączony obrotowo z elementem profilowym, a obydwa elementy rurowe (62', 63') mają odpowiednie pary współpracujących, rozciągających się osiowo otworów szczelinowych (62A, 62B, 63A, 63B), tworzących otwory przepływowe o zmiennym polu przekroju, zależnie od położenia kątowego elementu profilowego (60), przez co otwory szczelinowe (63A, 63B) w drugim elemencie rurowym (63') łączą się z oddzielnym kanałem rozdzielającym (52A, 52B).

5. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, ze te kanały rozdzielające (12, 12A, 12B) stanowi przestrzeń pomiędzy krawędzią natarcia steru (5) i wnętrzem elementu profilowego (20).

6. Urządzenie według zastrz. 1 albo 3, znamienne tym, ze na krawędzi spływu steru (5, 45) znajduje się dysza (30, 70) przestawna kątowo w płaszczyźnie poziomej.

7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że dysza (30, 70) jest wbudowana w tylną, obracaną płetwę sterową (29, 59).

8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ten przepływ (63, 64) ma częściowo formę pierścieniowej przestrzeni stanowiącej kanał (53, 54) otaczającej trzon sterowy (49), przy czym urządzenie obrotowe (49S) jest wbudowane do wymaganego połączenia obrotowego pomiędzy kadłubem (41) statku i sterem (45).

9. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, ze przestrzeń pierścieniowa jest podzielona przegrodami (49A, 49B) na dwa kanały (53, 54), z których jeden kanał (53) jest połączony z kanałem (51) prowadzącym do dyszy (70), a drugi kanał (54) jest połączony z kanałem (52) prowadzącym do elementu profilowego (60).

10. Urządzenie według zastrz. 7 albo 8, znamienne tym, że przestrzeń pierścieniowa jest podzielona przegrodami (49A, 49B) na dwa kanały (53, 54), z których jeden kanał (53) • r-. 1-.- - -- Z£1\ ______1._______J- j_____sru\\ _ 1 · 1 i z^ · . » jest połączony z kauaiem (51) prowadzącym uo uyszy (/0), a drugi kanał (54) jest połączony z kanałem (52) prowadzącym do elementu profilowego (60).

11. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że ten kanał (8, 9A) rozciąga się częściowo wewnątrz trzonu sterowego (9), przy czym zawór rozdzielający (10) do dostarczania wody do elementu profilowego (20) i dysza (30) są rozmieszczone osiowo w przedłużeniu trzonu sterowego, przy czym zawór korzystnie ma trzpień (10A) poruszający zaworem, przechodzący przez kanał (8, 9 A).

189 539

12. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że ten kanał (8, 9A) rozciąga się częściowo wewnątrz trzonu sterowego (9), przy czym zawór rozdzielający (10) do dostarczania wody do elementu profilowego (20) i dysza (30) są rozmieszczone osiowo w przedłużeniu trzonu sterowego, przy czym zawór korzystnie ma trzpień (10A) poruszający zaworem, przechodzący przez kanał (8, 9 A).

13. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że zawór rozdzielający (10) zawiera człon obrotowy (15) zaworu sterującego otwieraniem/zamykaniem dwóch otworów (13, 14) zaworu połączonych z kanałem (11) prowadzącym do dyszy (30) z jednej strony, z drugiej zaś strony z kanałami rozdzielającymi (12, 12A, 12B) elementu profilowego (20).